prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach
 
dr inż. Beata Butruk-Raszeja
 
mgr inż. Magdalena Janczewska
 
mgr inż. Katarzyna Każmierska
 
mgr inż. Kamil Kopeć
 
mgr inż. Piotr Kowalczyk
 
dr inż. Martyna Kucharska
 
mgr inż. Aleksandra Kulikowska
 
mgr inż. Aleksandra Kuźmińska
 
mgr inż. Ilona Łojszczyk
 
mgr inż. Aleksandra Mościcka-Studzińska
 
mgr inż. Rafał Podgórski
 
mgr inż. Aleksandra Poniatowska
 
mgr inż. Agata Stefanek
 
mgr inż. Paulina Trzaskowska
 
mgr inż. Maciej Trzaskowski
 
mgr inż. Iga Wasiak
 
mgr inż. Michał Wojasiński
 

 

Transport leku przez tkanki

Najczęstszą metodą przyjmowania leków jest forma doustna. Niestety absorpcja z układu pokarmowego jest zmienna i zależy od wielu czynników np. diety. Dodatkowo lek jest narażony na wpływ niskiego pH i enzymów trawiennych, a zanim trafi do krążenia ogólnego może ulec w wątrobie metabolizacji do form nieaktywnych (efekt pierwszego przejścia). Z punktu widzenia pacjentów najbardziej popularne jest bezbolesne przyjmowanie leków, więc zastrzyki albo implantacja podskórna nie są łatwo akceptowane. Alternatywą jest transport substancji aktywnych przez skórę lub śluzówkę, jakkolwiek dyfuzja cząsteczek leku może być zbyt wolna, by dostarczyć dawkę terapeutyczną do krążenia ogólnego. W efekcie wydaje się, że zwiększenie wydajności tego transportu to sposób na zdobycie przewagi w projektowaniu nowych systemów terapeutycznych.

W Laboratorium Inżynierii BioMedycznej prowadzone są badania ex vivo nad jonoforezą i elektroporacją oraz dodatkowo nad wpływem związków chemicznych na poprawę transportu leków przez skórę (tkankę zrogowaciałą) i błonę śluzową policzka (niezrogowaciałą).

Jonoforeza jest nieinwazyjna i bezbolesna metodą podawania leków w stałym polu elektrycznym (rys. 1). Umożliwia precyzyjne i w pełni kontrolowane transportowanie jonów leczniczych.

Rys. 1. Jontoforeza.

Siłą napędową procesu jest różnica potencjału. Jontoforeza intensyfikuje przede wszystkim transport kationów, ponieważ błona komórkowa ma wypadkowy ładunek ujemny, więc kationy wykazują w tkance większą ruchliwość niż aniony. Niejonowe cząsteczki również można transportować przy użyciu pola elektrycznego – umożliwia to współistniejące z jonoforezą zjawisko elektroosmozy. Elektroosmoza jest to transport dipoli wody solwatujących jony. Transportowane jony i woda przekazują pęd do cząsteczek leku, które zaczynają poruszać się w tym samym kierunku (rys. 2). Możemy kontrolować transport leku, jeśli rozpuścimy niejonowy lek razem z solą (np. NaCl) i włączymy prąd stały.

Rys. 2. Elektroosmoza.

Odwrotna jonoforeza to ekstrahowanie substancji z ciała pacjenta. Jest przydatna do monitorowania stężenia metabolitów bez konieczności pobierania krwi. Jeśli system do jontoforezy sprzęgniemy z odpowiednim biosensorem możemy na bieżąco monitorować stan chorego.

Elektroporacja jest kolejną metodą intensyfikowania transportu leków przez tkanki. Poprawia przepuszczalność dzięki bardzo krótkim impulsom elektrycznym. Po impulsie tworzą się w błonie komórkowej pory i po krótkim czasie, wystarczającym jednak na wnikniecie leku do komórki, zamykają się (rys. 3). Jakkolwiek stosujemy w tym wypadku pole elektryczne to siłą napędową procesu jest różnica stężeń.

Rys. 3. Elektroporacja.

Więcej informacji można znaleźć w poniższych plikach:

 
« poprzedni artykuł