Микросхема вместо инъекций

Профессор-химик Роберт Лангер впервые представил идею микрочипа-дозатора в 1999 г. в статье, вышедшей в авторитетном журнале Nature. Предполагалось, что чип будет оснащен миниатюрными емкостями, наполненными малыми дозами мощных препаратов. В качестве материала для изготовления емкостей ученый предложил использовать тонкую металлическую мембрану. Под воздействием электрического заряда она должна была растворяться, выводя в кровь лекарство в необходимом количестве.

Чтобы превратить концепцию в реальный продукт, исследователи основали компанию MicroChips. Им предстояло найти практические решения для сложнейших задач (например, как добиться герметичности емкостей и их срабатывания в нужное время). На создание функционирующего без сбоев микрочипа-дозатора ушло почти 12 лет. На выходе ученые получили устройство небольшого размера (2,5 см х 5 см), содержащее два микрочипа и 10 емкостей для препаратов.

Испытания чипа проводились в Дании, а первыми пациентками стали 8 женщин с диагнозом «осложненный остеопороз». Они нуждались в ежедневных инъекциях небольшого количества паращитовидного гормона (гормона, укрепляющего костную систему) на протяжении как минимум 2 лет. По статистике более 70% людей с подобным диагнозом не соблюдают режим и предписания по приему препарата, хотя это чревато серьезными последствиями. Оказалось, что чип-дозатор вполне способен решить эту проблему, обеспечивая своевременное поступление медикамента. Исследователи вживляли дозаторы под кожу в области талии. Побочных эффектов не было выявлено. Анализы крови подтвердили - у участниц эксперимента наблюдалось устойчивое наращивание костной массы.

Технология, разработанная специалистами из Массачусетса, может стать идеальным вариантом для лечения множества болезней, предусматривающих постоянное введение медикаментов: болевой синдром, бесплодие, рассеянный склероз и даже диабет. Вовремя и без боли - так можно охарактеризовать все преимущества дозатора.

Объем его емкостей очень мал и пока не позволяет использовать устройство для введения инсулина, но в микрочип можно встроить датчики уровня глюкозы, а емкости заполнить глюкагоном - гормоном, повышающим уровень сахара в крови. В этом случае при резком падении уровня глюкозы датчики будут отправлять емкостям команду на выброс гормона в кровь.

Сфера практического применения дозатора широка, но чтобы получить разрешение на коммерческое производство миниатюрных приборов, американским исследователям потребуется около 4 лет. Сегодня компания занимается разработкой нового дозатора с 365 емкостями, что позволит обеспечить пациента точной и своевременной дозировкой препарата на протяжении целого года.