Американські дослідники навчилися створювати таблетки з мікродвигунами - саморухучими частинками, вивільняючими ліки або іншу речовину при попаданні в шлунок. Матриця таблетки спрощує доставку мікродвигунів до шлунка, а також захищає їх, розповідають вчені в журналі.
Багато груп дослідників розробляють мікродвигуни для застосування всередині людського тіла. Як правило, вони являють собою мікрочастинки, в основному виконані з магнію або цинку, які при попаданні в шлунок реагують з соляною кислотою і рухаються реактивному імпульсу при виділенні водню. Такі мікродвигуни вже почали випробовувати на мишах, у тому числі для доставки справжніх ліків, а не модельних речовин-маркерів. Одна з не вирішених до кінця проблем мікродвигунів полягає в способі їх доставки в організм. Як правило, під час експериментів на мишах або інших модельних об'єктах їх вводять за допомогою ін'єкції.
Група під керівництвом Джозефа Вана (Joseph Wang) з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго кілька років займається розробкою самих мікродвигунів. Вони навчилися створювати таблетки, що містять їх, спрощують доставку до шлунка. Створені ними мікродвигуни являють собою багатошарові сферичні частинки розміром близько 20 мікрометрів. Більшу частину частинки займає магнієве ядро, а над ним розташовується шар діоксиду титану, а також чутливий до pH полілактид ко-гліколід (PLGA), який виступає як носій ліків або іншої речовини. Крім того, на деякі мікродвигуни вчені також наносили 100-нанометровий шар хітозана, що забезпечує прилипання до стінок шлунка. У процесі нанесення зовнішніх шарів частина магнієвого ядра все ж залишається відкритим, завдяки чому ця область може взаємодіяти з соляною кислотою.
В якості матриці для захисту мікродвигунів дослідники використовували суміш з дисахаридів - мальтози і лактози. Процес створення таких таблеток досить простий. Спочатку мікродвигуни змішують з лактозою і мальтозою, після чого в цю суміш додають водно-спиртовий розчин, що перетворює суміш на пасту, яку заливають з форми. Після ствердування у формах утворюються готові до вживання таблетки.
У своїй роботі вчені використовували як модельну речовину всередині мікродвигунів не справжні ліки, а флуоресцентний барвник, що спрощує відстеження процесу вивільнення речовини з мікродвигуна. Дослідження в лабораторних умовах і на мишах показало, що матриця таблетки не заважає вивільненню мікродвигунів і подальшому рівномірному розподілу флуоресцентного маркера за шлунком.
Дослідники відзначають, що, незважаючи на успішні випробування, перед реальним застосуванням таких таблеток стоїть кілька перешкод. Наприклад, технологічний процес створення самих мікродвигунів не підходить для масового виробництва.
Наприкінці минулого року Управління санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США (FDA) вперше схвалило використання електронної таблетки. Вона містить датчик, що відсилає дані про прийом ліків на смартфон пацієнта, а також, при його бажанні, лікує лікарю і родичам.