İlaçların çoğu; işlerini yapmak için vücuda alınmalı veya enjekte edilmelidir. Her iki durumda da, amaçlanan hedeflerine ulaşmaları biraz zaman alır ve ayrıca vücudun diğer bölgelerine yayılma eğilimindedir.
MIT ve diğer yerlerdeki araştırmacılar; kesin zamanlarda, en az invaziv olarak salınabilen tıbbi tedavileri sağlamak için bir sistem geliştirdiler. Sonuçta bu ilaçları beyindeki belirli bir nöron grubu gibi spesifik olarak hedeflenen alanlara da sunabildiler.
Yeni yaklaşım; lipozom olarak bilinen, su ile doldurulmuş minik içi boş bir lipit balonu (yağ molekülü) içine yerleştirilmiş minik manyetik parçacıkların kullanımına dayanmaktadır. Tercih edilen ilaç; bu kabarcıkların içinde kapsüllenir ve parçacıkları ısıtmak için ilacın lipozomdan ve çevresindeki dokudan kaçmasına izin veren manyetik bir alan uygulanarak serbest bırakılabilir.
MIT Doçent Polina Anikeeva: “Bir ilacı geçici hassasiyetle sağlayabilecek ve sonunda belirli bir yeri hedef alabilecek bir sistem istedik.
Vücudun içinden kolayca geçebilen manyetik alanlar (manyetik rezonans görüntüleme veya MRI tarafından üretilen ayrıntılı dahili görüntüler) doğal bir seçimdi. “
MIT Doktor Siyuan Rao; sert kısmın, çok zayıf bir manyetik alan (MRI için kullanılan maddenin yaklaşık yüzde biri kadarı) kullanarak, ilaca veya çevresindeki dokulara zarar gelmesini önlemek ve ısınması için tetiklenebilecek materyaller bulmak olduğunu söyledi.
MIT Doktor Siyuan Rao; daha önce manyetik bir alana yerleştirerek ısıtılabildiği ve daha sonra lipozom adı verilen bu kürelere paketleyebileceği bilinen manyetik nanoparçacıkları alma fikriyle geldi. Bunlar; doğal olarak bir su damlasının etrafını çevreleyen küresel bir çift tabaka oluşturan küçük lipid kabarcıkları gibidir.
Yüksek frekanslı fakat düşük güçlü bir manyetik alanın içine yerleştirildiğinde; nanopartiküller ısınır, lipitleri ısıtır ve katıdan sıvıya geçmelerine neden olur, bu da katmanı daha gözenekli yapar. Manyetik alan kapatıldığında, lipitler yeniden katılaşarak başka salımları önler. Zamanla, bu işlem tekrarlanabilir, böylece ekteki ilacın dozlarını kesin olarak kontrol edilen aralıklarda serbest bırakır.
İlaç taşıyıcıları; vücutta 37 santigrat derece normal vücut sıcaklığında stabil olacak şekilde tasarlandı. Ancak ilaç yüklerini 42 derecelik bir sıcaklıkta salıverebildiler.
Prensip olarak, bu teknik; aynı zamanda parçacıkları vücuttaki belirli noktalarına yönlendirmek için, onları ilerletmek için manyetik alan gradyanlarını kullanarak da yapılabilir, ancak çalışmanın bu yönü devam eden bir projedir. Şimdilik, araştırmacılar; parçacıkları doğrudan hedef bölgelere enjekte ediyor ve ilaç salımlarının zamanlamasını kontrol etmek için manyetik alanları kullanıyorlar.
Bu sistemi geliştirmenin anahtarlarından biri; son derece muntazam boyutta ve bileşimde lipozomlar yapmanın bir yolunu mükemmelleştirmek ve kalibre etmektir. Bu, bir su bazının yağ asidi lipid molekülleri ve manyetik nanopartiküller ile karıştırılmasını ve bunların tam kontrollü koşullar altında homojenleştirilmesini içerir. Anikeeva, bunu yağı ve sirkeyi karıştırmak için bir şişe salata sosu sallamakla karşılaştırıyor. Ancak burada, tam bir karışım sağlamak için çalkalamanın zamanlamasını, yönünü ve gücünü kontrol etmesi gerekiyor.
Anikeeva, ekibinin nörolojik bozukluklara odaklanmış olmasına rağmen; bunların uzmanlık alanı olduğu gibi, ilaç dağıtım sisteminin aslında oldukça genel olduğunu ve vücudun hemen hemen her yerine, örneğin kanser ilaçları veya ağrı kesicileri vermek için uygulanabileceğini söylüyor.
