Ученые создали гель для лечения артрита, который сам «чувствует» обострения

Умный гель, который «чувствует» обострения артрита, может изменить доставку лекарств и лечение хронических заболеваний. Фото: Shutterstock

Исследователи из Кембриджского университета разработали материал, способный ощущать крошечные изменения в организме, например, во время обострения артрита, и высвобождать лекарства именно там и тогда, когда это необходимо.

Мягкий материал можно наполнить противовоспалительными препаратами, которые высвобождаются в ответ на небольшие изменения уровня pH в организме. Во время обострения артрита сустав воспаляется и становится слегка более кислым, чем окружающие ткани. Новый материал реагирует именно на это естественное изменение кислотности. При повышении кислотности материал становится мягче и более желеобразным, что запускает высвобождение молекул лекарства, заключенных в его структуре.

Поскольку материал настроен на реакцию только в узком диапазоне pH, лекарства могут высвобождаться точно в нужном месте и в нужное время, что потенциально снижает побочные эффекты. Если использовать его в качестве искусственного хряща в пораженных артритом суставах, этот подход может обеспечить непрерывное лечение, повышая эффективность препаратов для снятия боли и борьбы с воспалением.

«Эти материалы могут «чувствовать», когда в организме что-то не так, и реагировать, доставляя лечение именно туда, где это необходимо», — сказал ведущий автор исследования доктор Стивен О’Нил.

В отличие от многих систем доставки лекарств, требующих внешних триггеров, таких как тепло или свет, эта работает за счет химии самого организма. В лабораторных тестах материал, загруженный флуоресцентным красителем (в качестве модели лекарства), высвобождал значительно больше «груза» при уровнях кислотности, типичных для больного сустава.

«Настраивая химию этих гелей, мы можем сделать их высокочувствительными к subtle shifts в кислотности, которые происходят в воспаленной ткани», — добавила соавтор работы доктор Джейд МакКун.

Исследователи отмечают, что подход можно адаптировать для лечения ряда заболеваний, варьируя химический состав материала. Следующими шагами станут испытания материала в живых системах для оценки его эффективности и безопасности. Исследование поддержано Европейским исследовательским советом и Советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC).