Náplasti na cukrovku, bolavé klouby i melanom  
Z Americké University of North Carolina at Chapel Hill padají inovace náplastí jak na běžícím pásu. Některé mají mikrojehly plněné inteligentními nanočásticemi, jiné jsou zase extrémně pružné, vhodné na arthritidu, infekce,...

 

Zhen Guem připravené inteligentní nanočástice hlídají hladinu cukru v krvi a aplikují se stovkou drobných rozpustných jehliček. (Kredit: Zhen Gu)
Zhen Guem připravené inteligentní nanočástice hlídají hladinu cukru v krvi a aplikují se stovkou drobných rozpustných jehliček. (Kredit: Zhen Gu)

Ve Sborníku PNAS (pýše Americké akademie věd), to podle jmen autorů v řadě článků vypadá, jako by se USA stávaly asijskou enklávou. Jeden z článků, který zaujal laickou veřejnost, je z pera Zhen Gu. Nejspíš proto, že mladík o sobě v krátké době nechává slyšet opakovaně. Z jeho universitní dílny vypadla už náplast pro diabetiky. Je velikosti nehtu na prsteníčku a obsahuje stovky mikro-jehliček. To aby její bodnutí nebylo tak bolestivé. To ale na ní není to hlavní. Tím je napodobení přirozeného producenta inzulinu – B buněk Langerhansových ostrůvků slinivky břišní. Tyto buňky jsou "univerzálové". Nejen, že jsou chemickými výrobnami, ale plní současně funkci úložiště. Vyprodukovaný inzulín v sobě skladují ve váčcích. A také mají alarm. Jakmile v krvi stoupne hladina glukózy, jejich řídící centrum začne s uvolňováním inzulinu do krevního řečiště.

 

 

Jehličky v detailu skenovacího mikroskopu. (Kredit: J. Yu a kol.)
Jehličky v detailu skenovacího mikroskopu. (Kredit: J. Yu a kol.)

 

Podle popsaného vzoru se umělé váčky s obdobnou funkcí, pokusil zkonstruovat Zhen Gu. Inzulín „zabalil“ do materiálu, jehož součástí je kyselina hyaluronová - látka, kterou dobře znají ženy. Je totiž součástí celé řady kosmetických omlazovadel a vylepšovadel. Druhou látkou, která tvoří obal nanokapslí, je 2-nitroimidazol. I v jeho případě nejde o nic převratně nového. Zmíněná organická sloučenina se využívá v diagnostice. Z této levné dvojice komponent Gu vytvořili novou látku. Molekuly mají jeden konec hydrofilní, druhý hydrofobní a zajímavé jsou tím, že se na povrchu inzulínu organizují do membrány s hydrofobními konci směřujícími směrem dovnitř, a hydrofilními ven.

 

Do struktury váčků o stokrát menším průměru, než je šířka lidského vlasu, se mu podařilo vecpat nejen jádro z krystalického  inzulínu, ale také enzymy, které reagují na glukózu. Jakmile hladina cukru v krvi vzroste, nadbytek glukózy se prodere dovnitř kapsle. Zapouzdřené enzymy krmené glukózou se dají do práce a zahájí její převod na kyselinu glukonovou. Reakce spotřebovává kyslík a  jeho úbytek poruší hydrofobnost membrány. Váčky s uloženým krystalickým inzulinem se začnou rozpadat a hormon se vysype do krevního řečiště.

 

Samozřejmě, že životnost umělých nano-kontejnerů je omezená a že je potřeba je do těla v jistých intervalech dodávat. A tak došlo k dalšímu vylepšení. Místo injekční stříkačky, nebo trvale zavedeného cévního katetru, inteligentní inzulínové nanočástice Gu zabudoval do rozpustných hrotů nanojehel. Aplikaci inzulínu tak zjednodušil na pouhé občasné přitlačení na náplast.

 

Zhen Gu, bioinženýr na University of North Carolina at Chapel Hill. Vylepšovatel náplastí všeho druhu.
Zhen Gu, bioinženýr na University of North Carolina at Chapel Hill. Vylepšovatel náplastí všeho druhu.

 

Pochopitelně, že ještě lepším řešením je automatická inzulínová pumpa. Diabetiků ale podle údajů WHO už je více než 387 000 000. Do roku 2035 by tento počet měl vzrůst na hrozivých 592 000 000. Z toho je zřejmé, že se na všechny automatická inzulinová pumpa nedostane. Navržená Guova náplast by se měla stát fyziologičtější variantou nynější klasické léčby diabetu.

 

Elastická náplast s mikrokapslemi začne uvolňovat drogu až při náročnějším pohybu. (Kredit: Jin Di, University of North Carolina at Chapel Hill, 2015)
Elastická náplast s mikrokapslemi začne uvolňovat bolest tišící drogu až při náročnějším pohybu. (Kredit: Jin Di, University of North Carolina at Chapel Hill, 2015)

 


Nyní Zhen Gu vysypal z rukávu další zlepšovák. Asistují u něj další Asiaté: Jin Di, Shanshan Yao,  Yanqi Ye, Zheng Cui, Jicheng Yu a Yong Zhu. A jak jinak, zase jde o náplast. Tentokrát je obzvláště přilnavá a extrémně pružná. To aby dobře držela na kloubech  prstů, loktů, kolenou a kotnících.  Do lepivé části elastomeru jsou integrovány mikrokapsle. Z těch se účinná látka začne uvolňovat až při natažení náplasti. Čím větší silou se náplast natahuje, tím větší tlaky v ní působí a to všemi směry a stlačují mikrokapsle. Z těch se při námaze začnou uvolňovat účinné látky.

 

Mikrokapsle není problém naplnit ledasčím. Nemocní s arthritidou ocení drogy tišící bolest. Těm, co v průběhu pracovního dne musejí občas nějaký ten úkon provést v mikrobiologicky něpřívětivém prostředí, by mohli se zase mohly hodit cílené antibakteriální léky. Pacientům s rizikem melanomu by zase mohlo pomoci eliminovat riziko postupné uvolňování cytostatik v místech, kde je kůže drážděna oděvem, obuví,... Spektrum využití nápadu se má dál rychle rozšiřovat.



Komentář osla
Nestálo by za úvahu dávat drogově závislým jejich legální "šleh" právě formou takové náplasti? Z posedávajících flákačů by byli sportovci a i ten požadavek pracovat by se jim mohl začít jevit zábavnější.

 

Literatura
"Stretch-Triggered Drug Delivery from Wearable Elastomers Containing Therapeutic Depots." Aug. 10, 2015, ACS Nano DOI: 10.1021/acsnano.5b03975 
North Carolina State University 
PNAS

Datum: 13.08.2015
Tisk článku

Zábavný pravopis - Nováková Iva
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 175 Kč
cena: 164 Kč
Zábavný pravopis
Nováková Iva

Diskuze:

Něco podobného

Stanislav Brabec,2015-08-25 19:07:16

Něco podobného už bylo na Oslu před lety: http://www.osel.cz/5166-rozpustne-mikrojehly-se-aplikuji-jako-naplast.html

Odpovědět

Zubaté náplasti

Jiří Novák,2015-08-13 13:46:00

Zajímavé. Vzpomněl jsem si na povídku Projekt Kelly od Clifforda D. Simaka.

Odpovědět

Liečivo vs. drug…

Roman Horváth,2015-08-13 10:17:25

Dobrý deň, v popise obrázka začínajúceho sa slovami „Elastická náplast…“ zrejme omylom uniklo do českého prekladu slovo droga. Malo by tam byť skôr liečivo alebo liek. Všetko dobré…

Odpovědět


Re: Liečivo vs. drug…

Roman Horváth,2015-08-13 10:19:32

(Ou, podobne som si to všimol aj v čláku… Pardon, komentoval som než som to dočítal, lebo som si bol istý, že ide o jednorazový omyl.)

Odpovědět


Re: Re: Liečivo vs. drug…

Josef Pazdera,2015-08-13 12:22:06

Hlavní použití pružných náplastí se předpokládá k tlumení bolestivosti kloubů. To ale znamená, že v kapslích budou psychoaktivních látky, pro které se v medicíně pod tlakem anglické literatury, stále více používá termín „psychoaktivní drogy“. V článku je slovo „droga“ uvedeno ještě z jednoho důvodu a záměrně. Ať se nám to líbí, nebo ne, tak třeba takový ketamin je anestetikum a je také drogou, stejně jako z něj odvozená třída psychoaktivních drog účinně blokujících bolest. Stejně tak skupina analgetik, například opioidy jako jsou morfin, kodein,... i to jsou drogy. A právě proto, abych upozornil na to, jaké látky se tímto způsobem plánují používat, slovo droga, tam má svůj význam. Náplast totiž dovolí pacientovi tišit bolest i sníženými dávkami a tím bude omezovat riziko, že z něj bude narkoman. Rád bych proto termín droga v textu ponechal. K čemu náplasti využijí závisláci, to už bude na nich. V každém případě je to donutí k fyzické aktivitě, což jim jen prospěje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Liečivo vs. drug…

Josef Šoltes,2015-08-13 12:45:19

Ketamin už se moc jako anestetikum nepoužívá, s výjimkou velkých katastrof. Sice je výhodný, protože netlumí oběhové funkce apod., ale má halucinogenní účinky, takže často je s lidmi po této anestezii celkem špatné pořízení :-)

Ale jinak máte samozřejmě pravdu, používají se tak i tak. Mimochodem, náplasti s opioidy se běžně používají k tlumení bolestí, je to vynikající prostředek k udržení hladiny opioidů a zamezení jejich fluktuací.

Odpovědět


Re: Re: Re: Liečivo vs. drug…

Jenda Hrach,2015-08-14 06:17:56

No já teda nevím jestli se to popsané roztahování a stahování náplasti nedá udělat i s minimální fyzickou námahou…

Odpovědět


Re: Re: Liečivo vs. drug…

Jindřich Rácek,2015-08-14 11:47:06

Vážení, slovo droga se nejen používá v anglosaské literatuře k psychotropním léků, ale původně slovo zamenalo a vlstně dosud znamená léčivou látku vůbec, ať již se již jednalo o lék lékárensky připravený nebo o léčivou bylinu, živočišný produkt či nerost. Ty kromě lékárenských léků mohly parodávat i drogerie - odtud jejich název, stejně jako amerických drugstorů. Jenom rozšíření narkomanie a boj s ní vedl k zapomenutí původního, stále platného obsahu slova droga. Kdo mi nevěří, ať si zkusí vyhledat jakoukoliv literaturu o lécích bylinkách, domácího lékaře apod - mělo by stačit vydání před rokem cca 1960. Je dobré občas nezapomenout původní smysl věcí, a to nejen kvůli tomu, aby se někdo marně nepokoušel zfetovat šípkových čajem =)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace