פריצות דרך האחרונות בתחום החומרים הרפואיים מדע משנים את האופן שבו אנו חושבים על משלוחים ארוכי טווח של תרופות.מכשירים מושתלים, שנועדו לשחרר תרופות במשך שבועות או חודשים, הם מוכנים להחליף שתלים כירורגיים מסורתיים רבים וגלולים יומיים מספק מכשירים אלה מתרבים בבטחה בגוף לאחר ששכר התרופות שלהם מותש, ביטול הצורך בניתוח השני של טיפול תרופתי, צמצום ביצוע תדירות, ומאפשרת בדיקה משולבת של חומרים, בדיקה ביולוגית, והכשרה קלינית, והכשרה משולבת של חומרים, ניתוח קיסרית, והכשרה ביולוגית, מפוארמית של חומרים, וחדשנות קלינית, מפוארים.

מקרה עבור Biodegradable Drug Delivery Systems

מחלות כרוניות כגון סוכרת, אוסטאופורוזיס, גלאוקומה, וסרטן מסוימים דורשים לעתים קרובות תרופות עקביות לטווח ארוך כי הוא מוגש עני על ידי מסלולים אוראליים או בלתי ניתנים להזרקה. החולה אינו שיפוט הוא בעיה מתואמת היטב, עם מחקרים מראים כי כמעט 50 אחוזים מהחולים על טיפול כרוני נכשל לעקוב אחר המכשירים הלא-מישולים שלהם, כי שחרור תרופות יקרות בקצב מבוקר יכול להתגבר על פער זה, עם זאת, קבוע, דורש ירידה של תרופות לא-ידי דלקת מפרקים אוטומטית של תרופות מופחתת, לאחר טיפול תרופתית, או לא מזיקה, הוא צורך דלקת חריפה, לאחר טיפול תרופתית, לאחר טיפול תרופתי מופחתת, לאחר טיפול תרופתי מופחתת, הוא צורך זיהום לא מזיקה, הוא צורך זיהום לא מזיקה, הוא צורך להפחית את הסיכון מופחתת, לאחר מכן.

מעבר לדבקות, משלוח תרופות מקומי מציע יתרון טיפולי.השתלה שמוצב ישירות ברקמות המטרה יכול להשיג ריכוזים מקומיים גבוהים תוך צמצום תופעות לוואי מערכתיות.לדוגמה, תנוחה ביולוגית המספקת כימותרפיה לאתר של גידול מוח מדבק (כגון Gliadel®) שימשה קלינית במשך עשרות שנים.

חומרים מרכזיים: פולימרים לא מתאימים ופרופילי ההדרגה שלהם

הבחירה של פולימרים היא הגורם החשוב ביותר לקבוע את בטיחותו, קצב ההשפלה, ואת קינטיקה של הפסקת סמים.השימוש הנפוץ ביותר הם פוליסטרים אלphatic: חומצה פולית (PLA), פולי(glycolic חומצה) (PGA), ואת הפולימרים שלהם copolymer פולית (חומצה פולית-co-glycolic) (GA) יש להם היסטוריה ארוכה של אישור רגולטורי, ופרקו כמשמעו, לתוך הגוף שלהם.

PLA, PGA ו-PLGA: עבודה בפולימרים

  • (FLT:0) חומצה פולית (PLA) (PLA)BuildFLT) 1: Degrads לאט (חודשים לשנים), מתן מבנה חזק, נוקשה.צורת גבישי שלה (PLLA) משמשת לעתים קרובות בשתלים נושאי עומס.
  • (FLT:0)Poly(glycolic acid) (PGA)BuildFLT) 1: Degrads במהירות (שבועות לחודשים), מה שהופך אותו מתאים לשחרור תרופות לטווח קצר.
  • (FLT:0) PLGA copolymers 1FLT: על ידי התאמת היחס של לקטד לגלגליקולד, יצרנים יכולים בדיוק לכוונון זמנים של פחות מכמה שבועות עד יותר משנה. A 50:50 PLGA degrads מהר יותר (2 חודשים) מאשר תערובת 85:15 (- 6 חודשים). PLGA הוא הפולימר הנפוץ ביותר מסחרי ארוך-acting מכשירים מושתלים.

חומרים biodegradable

מעבר לפוליסטרים, החוקרים חוקרים חוקרים את הפול ( ⁇ caprolactone) (PCL) עבור ההשפלה האיטית מאוד (שנים), פולינידים להתנהגות ההולכת פני השטח (ide for an Complete Release), ופולי(ortho esters) עבור ההשפלה הרגישה של pH (Ficial פולימרים טבעיים) כמו Chitosan, ג'לטין, ו-Sberin להראות גם חומרים היברידיים - כגון PLGA תערובת עם חלבון נוזלי (Ficial) עם חלבון צמחי מרפא) עם חלבון צמחי מרפאהחלודה (Ricialicialicialicialicial) עם דימום) עם דימום) עם דימום למחצה) עם דימום למחצה (Gicial) עם דימום) עם דימום למחצה) עם דימום למחצה) עם חומצה פוליגרפיתקרדיליקמילאהחלודה ניקלמינלי) עם דימום (Gicial) הוא צמצום של חלבון צמחי מרפאהחללקטלוקס) עם חלבון צמחי מרפאהחלומידגן למחצה (Gicial) הוא צמצום של חלבון צמחית למחצה.

עבור סקירה מפורטת של מנגנוני ההשפלה של פולימרים, ראה את ה-FLT:0review על פולימרים ביו-דידנטיים במשלוח תרופות 1.

שיטות תכנון וייצור

יצירת השתלת ביו-דידה המשחררת מנה טיפולית במשך שבועות או חודשים תוך שמירה על יושרה מכנית דורשת הנדסה זהירה.המכשיר גיאומטריה -ורוד, דיסק, צריף, סיבים, או תרכובת מבוססת מיקרוספירה - מקטין הן פרופיל השחרור והן את שיטת ההחדרה הכירורגית.

סמים מתחדדים ומדים

חלוקת תרופות אחידה חיונית כדי להימנע מנטילת מינון או שלבי lag תת-אורדיים.טכניקות טעינה נפוצות כוללות:

  • (ב) [15] ,0) ,לכבוש ולמזג את ה- 1:1: סמים ופולימרים מתמוססים בקופה נפוצה, מעורבבת, ולאחר מכן ה-Sulfnt הוא eva.
  • (ב) [ה]: [ה], [ה],] [התרופה] ממוזמנת לפולימרן מבולטן ולאחר מכן נסחף לצורה הרצויה.
  • (ב) ⁇ במיקרו-חלקיקים: מיקרו-ספירים עמוסים בסמים ולאחר מכן דחוסים או מחוסנים לתוך השתל גדול יותר.זה מאפשר כוונון עצמאי של המבנה הפנימי של החלקיק ואת עיקרו החיצוני של הממטריקס.
  • (ב) ייצור אדרבא:0 (3Digture PrintFLT:1): ייצור אדרנלי מאפשר מיקום מרחבי מדויק של מחסני סמים בתוך הפיגום פולימר, יצירת ⁇ s או תאים משוחררים מעוכבים.

המונחים: From Burst to Zero-order

שתלים ביולוגיים אידיאליים משחררים סמים בקצב כמעט קבוע (קינטיקה אפס-סדר) לתקופה המיועדת. בפועל, שחרור פרץ ראשוני מתרחש לעתים קרובות כמו מתמוססים תרופות מעוקלות על פני השטח.זה יכול להיות רצוי עבור מנה טעינה, אבל סיכונים פרץ מוגזם בשלב הרעוע לאחר ההתפרצות, שחרור נשלט על ידי שילוב של דיפוזה באמצעות מטבולית פולימר ושחיקה.

פולימרים צפופים על פני השטח כמו פולינידים משחררים סמים בקצב קבוע כי רק השכבה החיצונית מידרדרת בזמן.עם זאת, הם חלשים מבחינה מכנית מאשר פוליסטרים ממריצים, מגבילים את השימוש שלהם ליישומים נמוכים כגון מתיבים לא סטריליים.

יישומים קליניים ומכשירים מוסמכים

מכשירים מושתלים בעלי ערך ביולוגי כבר הגיעו לחולים במספר תחומים טיפוליים.כמה דוגמאות ציון דרך ממחישות את רוחב האפשרויות.

תגית: Glia® Wafers

Gliadel® (carmustine) וטריפר הם דיסקים poLifeprosan-20 (פולינhydride) מושתלים בתוך הכובד שנותר לאחר ניתוח המוח.הם משחררים carmustine מעל 2-3 שבועות ישירות למיטה, שיפור השליטה המקומית ללא רעילות מערכתית.מכשיר זה אושר על ידי ה- FDA בשנת 1996 וסטנדרט של טיפול גבוה עבור גלימה גבוהה.

Ophthalmology: Ozurdex® ואחרים

Ozurdex® (dexamethasone intravitreal השתל) הוא מוטה PLGA שהוכנס לתוך ההומור vitreous לטיפול בצקת מקולרי ו- uveitis.It משחרר dexamethasone למשך עד 6 חודשים ו details לתוך CO2 ומים, הדורשים לא הסרת באופן דומה, שתלים עבור bimatoprost מתמשך (Dstaury®) משמשים כדי לחץ דם נמוך יותר, חום, לחץ דם נמוך יותר, חום, חום, לחץ קצר.

טיפול הורמונלי: Leuprolide Implants

Viadur® (leuprolide acetate) הוא משאבה osmotic smotic smogradable המשמש לסרטן הערמונית, בעוד הפגז החיצוני אינו ניתן למדידה, המרחץ הפנימי של התרופה הפנימית-polymer degrads. Newer לחלוטין שתלים leuprolides (כגון אלה המבוססים על GA) הם התפתחות תחת הסרת פגז.

Orthopedics וניהול כאב

שתלים בעלי ערך ביולוגי עמוסים באנטיביוטיקה (למשל, gentamicin-loaded PLGA beads) משמשים לטיפול ב-Oסטאומיאליטיס לאחר פירוקן.הם מספקים רמות אנטיביוטיקה מקומיות גבוהות במשך שבועות תוך שימוש בהדרגה, חיסול הצורך של ניתוח דלקת מפרקים כרונית-removal (reid-removal-removal) באופן דומה, שתלים כאבים משחררים bupcaine או לא-אנטי-דלקתיים עבור תרופות נוגדות דלקתיות כרוניות הם נבדקים עבור דלקת מפרקים כרונית לאחר ניתוח דלקת מפרקים:

סיקור, ייצור ואתגרי סטיירליזציה

להביא השתלה ביולוגית מספסל מעבדה לקליניקה כרוך בדרישות רגולטוריות מחמירות.בבארצות הברית, ה- FDA מגדיר מכשירים אלה כמוצרים שילוב (תרופה + מכשיר) או, אם הפולימר הוא המנגנון העיקרי, כמו השתלת סמים למניעת סמים.הנתיב הרגולטורי הנדרש, מודלים של יעילות המוצר, ביופטיות ל-ISO 10993, וראיות קליניות של יעילות ובטיחות גבוהה עבור פעילות גופנית לטווח ארוך, מניעת זיהום, על ידי גורמי סיכון רבים, על ידי דרישות עמידות לטווח הארוך, על ידי טיפול ביציבות של בעלי חיים, נזילות לטווח הארוך, נזילות.

⁇ ללא דיפלוש

פולימרים biodegradable יכול לכווץ או לשנות מורפולוגיה תחת חום, קיטור, ethylene oxide (EtO), או קרינה. לדוגמה, gamma sterilization יכול לגרום פיסול שרשרת ב PLGA, להאיץ את ההשפלה. יצרנים חייבים לאמת כי שיטת הגאומטריה שנבחרה (למשל, אסתטיקה קר עם זהירה או אלקטרום נשלט עם מנה יקרה) לא דורש שינוי מוקדם של חומר זה עשוי לעתים קרובות שינוי אופטימאלימה.

שקיפות ושקיפות

הפחתת להקות בקנה מידה בקנה מידה של PLGA עם עקביות טכסניות, יחסי lactide-glycolide, ו monomer שאריות הוא קשה.אינטראקציות בין סמים-פומרי יכול להשתנות בין אצילות, המוביל לזריקות שחרור שונות.תהליך ייצור מתקדם שליטה - שימוש בקו קרוב ל-infrared spectroscopyscopy או rheology - מסייע לשמור על איכות.

כיוונים עתידיים: Smart, Responsive, and Personalized Implants

הדור הבא של שתלים ביו-דידיים יעבור מעבר לשחרור פשוט מתמשך.חוקרים מטביעים חיישנים, באמצעות חומרים תגובתיים גירויים, ומינוף הדפסה תלת מימדית כדי ליצור מכשירים ספציפיים לחולה.

על-ידי-Demand and Feedback-Controlled

תארו לעצמכם שתל המשחרר אינסולין רק כאשר גלוקוז בדם עולה.בעוד שתלים biodegradable גלוקוז עדיין ניסיוני, התקדמות מתבצעת.יש גישה אחת משתמשת פולימר טעון עם אינסולין וחמצן גלוקוז; האנזים מייצר עומס חומצי מקומי בנוכחות גלוקוז גבוה, אשר מאיץ שחיקה פולימרית ושחרור אינסולין. אסטרטגיה נוספת משתמשת בהשמדה מרחוק באמצעות שדה מגנטי או אולטרסאונד חיצוני ננו-חלקיקים באפקטים אלה יכולים, "תחלבונים" הורמון," תחליף פולימרים.

ננוטכנולוגיה ו Targeting

Embedding סמים חלקיקים בתוך מאקרוסקופ ביודפילם רב-ההשפעה משלב את היתרונות של ננוקררים (למשל, מיקוד, מחזור ממושך) עם ההגנה של השתלת רובה.הנו חלקיקים נצנו חלקיקים במשך שבועות, אשר לאחר מכן לנסוע לתאי היעד. זה 2 שלבים עשוי לשפר הצטברות או ברקמות פגום.

3D-Printed Personalized Implants

ייצור תוספתי מאפשר גיאמטריה אישית שתואמים את האנטומיה הייחודית של המטופל.לדוגמה, שתל ביומדרד לטיפול באוסטיאומיטיס יכול להיות 3D מודפס באמצעות PLGA-hydroxyapatite המורכב בדיוק למלא פגם העצם בעת שחרור אנטיביוטיקה.הגמישות ליצור ערוצי עבודה פנימיים (עבור רקמת שטף) ו ריכוזי סמים הוא ללא תחרות מחקר ניסיוני של 20Facted זה, אך הוא מתואר באמצעות מיקרו-D-D-D-Dient זה הוא רק לאחר שידור אמיתי של שליטה פיזית של מחזורית 3D.

ניתן לקרוא עוד על מחקר מתמשך בפרספקטיבה של FLT:0 מובנים על אלקטרוניקה אלקטרוניקה מותאמים לנטייה 1.

משלוחים של ביולוגים

שתלים בעלי ערך ביולוגי עבור תרופות חלבון (למשל, גורמי צמיחה, נוגדנים מונוקלוניים, אנזימים) נשארים אתגר גדול. חלבונים יכולים לנקז במהלך עיבוד או בתוך המיקרוקלי של חומצה של degrading PLGA. Stabilizing אסטרטגיות כוללות שימוש Zn2+-loaded PLGA (ל-buffer pH), הוספת סוכרים או פוליקול, ו encapsing חלבונים הקשורים ל- HIV.

מסקנה

מכשירים מושתלים ביו-דידיים נעים ממוצרים מיוחדים לנישה לאפשרויות טיפוליות ⁇ יות.ההשפעה של מדע פולימרים, ייצור דיוק ובריאות דיגיטלית מאפשרת מכשירים שלא רק לספק תרופות לאורך תקופות ארוכות, אלא גם אינטראקציה עם הסביבה שלהם וניתוק בבטחה לתוך הגוף מפתח התקדמות - גורם קידודים PLGAable, תרופות מולטי פני השטח, מטבוליזם של 3D-ד-טופים ספציפיים, משובים, הדורשים טיפול תרופתיים, אך יש צורך שיפור יעיל יותר, אך טיפול תרופתי, אך ורק כדי לשפר את התוצאות טיפול תרופתיות, אך סבירות, אך סבירות, אך טיפוליות.

(ב) .0.9.17.0.9.17.התוכן הזה נועד למטרות חינוכיות בלבד ואינו מהווה ייעוץ רפואי.שמות מוצרים שהוזכרו (Ozurdex, Glia, Durysta, Viadur) הם סימנים מסחריים רשומים של בעליהם.