آینده درمان با یک تزریق؛ نانوذرات جایگزین تزریق‌های چند ساعته می‌ شوند

تیم MIT با تولید امولسیون نانوذرات جامد حاوی آنتی‌بادی‌های غلیظ، یک تزریق سریع و ساده‌ را جایگزین تزریقات طولانی برای درمان کرده است.

به گزارش سرویس علمی بازتاب امروز، من همیشه ترجیح داده‌ام تولید آنتی‌بادی‌ها را به بدن خودم بسپارم. چرا این کار را برون‌سپاری کنم؟ بدن من هنگام نوشتن مقاله، تدریس، خرید برای خانواده یا بازی‌های ویدیویی، با عفونت‌ها مبارزه می‌کند و نیازی به مراجعه ماهانه در راستای درمان‌های وریدی طولانی با آنتی‌بادی‌های درمانی برای سرطان و دیگر بیماری‌ها ندارم، کاری که معمولا شامل نشستن یا دراز کشیدن با کیسه وریدی و سوزن در بازو است.

اما حالا پاتریک دویل، مهندس MIT و نویسنده ارشد مقاله Advanced Materials با عنوان «فرمولاسیون آنتی‌بادی با غلظت بالا از طریق خشک‌سازی مبتنی بر حلال»، به یک پیشرفت مهم دست یافته است. دویل و همکاران او، لوکاس آتیا و جنت تنگ، روشی سریع، ساده و بدون نیاز به کیسه وریدی ارائه کرده‌اند، که شامل یک تزریق ۲ میلی‌لیتری حاوی امولسیون نانوذرات جامد با آنتی‌بادی‌های غلیظ می‌شود. این روش درمانی در شرایطی که رفتن به بیمارستان دشوار یا غیرممکن است، بسیار دسترس‌پذیرتر می‌باشد.

حتما بخوانید: تراشه‌های تزریقی MIT بدون نیاز به جراحی بیماری‌ها را درمان می‌کنند

دویل توضیح داد که نمی‌توان داروهای آنتی‌بادی درمانی مانند ریتوکسیماب را به این غلظت‌ها در محلول آب معلق کرد. محلول‌های سنتی معمولا با غلظت پایین ۱۰ تا ۳۰ میلی‌گرم در میلی‌لیتر تهیه می‌شوند و برای یک دوز باید ۱۰۰ میلی‌لیتر تزریق شود؛ این در حالی است که یک فنجان قهوه ۲۵۰ میلی‌لیتر است و تصور کنید نیمی از آن را در قالب یک سرنگ تزریق کنید. افزایش غلظت معمولی محلول باعث چسبندگی بیش از حد و غیرقابل تزریق شدن آن می‌شود. به همین دلیل، تیم دویل در ۲۰۲۳ از ذرات هیدروژل بهره برد تا بتوانند حجم بیشتری آنتی‌بادی را در یک تزریق جای دهند، اما این روش نیاز به سانتریفیوژ داشت که تولید انبوه آن را پیچیده می‌کرد. دویل بیان کرد: «رویکرد اولیه ما کمی خشن بود. زمانی که این روش جدید را توسعه می‌دادیم، متقاعد شدیم که اگر قرار است بهتر و قابل مقیاس باشد، باید ساده طراحی شود.»

بیشتر بخوانید: تایید داروی تزریقی خانگی آلزایمر توسط FDA

نقطه عطف تیم او، ایجاد یک امولسیون نانوذرات بود که در آن قطرات آنتی‌بادی در پنتانول، یک حلال آلی، معلق شده‌اند. پس از فرایند خشک‌سازی، امولسیون حاوی ذراتی با حدود ۳۶۰ میلی‌گرم آنتی‌بادی غلیظ در هر میلی‌لیتر محلول و مقدار اندکی پلیمر تثبیت‌کننده پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) است. مرحله پایانی جایگزینی پنتانول با مخلوطی از آب، نمک‌ها و پلیمر تثبیت‌کننده است. این فرایند تنها نیازمند سیستم میکروفلوئیدیک است و بدون استفاده از سانتریفیوژ باعث تولید انبوه ساده‌تر و اقتصادی‌تر می‌شود، همچنین فرمولاسیون‌ها پس از یخچال تا چهار ماه پایدار می‌مانند.

برای مطالعه بیشتر: درمان سریع تر سرطان با روش جدید تزریق دارو

با تنظیم نرخ جریان محلول‌های حاوی قطرات، تیم قادر است اندازه ذرات را از ۲۰۰ میکرون تا ۶۰ میکرون کنترل کند. ذرات کوچک‌تر به معنای کاهش نیروی مورد نیاز برای تزریق است. آزمایش‌ها روی ذرات ۱۰۰ میکرونی نشان داد نیروی مکانیکی به ۲۰ نیوتن کاهش می‌یابد؛ همان‌طور که ژنگ عنوان کرد: «این کمتر از نصف نیروی حداکثر قابل قبول است، بنابراین تزریق کاملا امکان‌پذیر است.» این تکنولوژی به معنای آن است که یک تزریق استاندارد ۲ میلی‌لیتری می‌تواند ۷۰۰ میلی‌گرم آنتی‌بادی را برای درمان به بدن منتقل کند. برای بیمارانی که رفتن به بیمارستان مستلزم از دست دادن ساعات کاری و یک ساعت تزریق است، این روش سریع و آسان، بهبود چشمگیری در زمان، راحتی و آسایش ارائه می‌دهد. برای بیمارانی با محدودیت شدید حرکتی یا ساکن مناطق دوردست، پزشکان سیار می‌توانند این امولسیون نانوذرات MIT را به‌ عنوان یک راه‌حل ساده و بدون دردسر ارائه کنند.