کپسول هوشمند جدید با قابلیت آزادسازی زمان بندی شده دارو
- شناسه خبر: 34032
- تاریخ و زمان ارسال: ۲۸ اردیبهشت ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۳۰
- نویسنده: میترا راضی
فراموش‌کردن زمان مصرف دارو یکی از چالش‌های جدی بیماران، به‌ویژه در میان سالمندان و افرادی با شرایط خاص پزشکی است. با پیشرفت‌های اخیر در حوزه‌ی زیست‌فناوری و مهندسی دارویی، محققان موفق به طراحی کپسولی هوشمند شده‌اند که دارو را در زمان‌های مشخصی از شبانه‌روز، متناسب با نیاز بدن آزاد می‌کند. این نوآوری می‌تواند تحول بزرگی در روند درمان بیماری‌های مزمن ایجاد کند.
هم راستاسازی درمان با ساعت زیستی بدن
پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که ریتم زیستی بدن انسان، یعنی همان ساعت درونی که چرخه‌ی خواب، بیداری، گرسنگی و دیگر فرآیندهای زیستی را تنظیم می‌کند، نقش مهمی در جذب و اثربخشی داروها ایفا می‌کند. مصرف دارو در زمان نامناسب ممکن است اثربخشی آن را کاهش داده یا حتی عوارضی ایجاد کند.
- بررسی‌های علمی ثابت کرده‌اند که مصرف برخی داروها در زمان مشخصی از روز، می‌تواند اثرات درمانی را به حداکثر برساند.
- به عنوان مثال، مصرف داروی فشار خون در صبح برای افراد سحرخیز و در شب برای افراد شب‌زنده‌دار می‌تواند خطر سکته را کاهش دهد.
- داروهای ضدالتهاب نیز در صورت مصرف در زمان اشتباه ممکن است عملکرد طبیعی بدن را مختل کنند.
- حتی در مورد کافئین، زمان مناسب مصرف می‌تواند تاثیر آن را چند برابر کند.
چالش های زمان بندی مصرف دارو برای بیماران
اگرچه اهمیت زمان مصرف دارو برای پزشکان و محققان روشن است، اجرای آن در عمل، خصوصا برای بیماران مسن یا دچار اختلالات شناختی، ساده نیست. حفظ زمان‌بندی دقیق و مداوم می‌تواند برای این بیماران تبدیل به مانعی بزرگ در مسیر درمان شود.
- سالمندان اغلب با مشکلات حافظه مواجه‌اند و ممکن است زمان مصرف دارو را فراموش کنند.
- بیماران پارکینسون، دیابت یا مشکلات قلبی نیازمند مصرف دارو در فواصل منظم هستند.
- خطای انسانی در زمان‌بندی دارو می‌تواند باعث کاهش اثر درمانی یا بروز عوارض جانبی شود.
- استفاده از کپسولی که خودش دارو را به صورت مرحله‌ای آزاد کند، راه‌حلی هوشمندانه به نظر می‌رسد.
فناوری ساخت کپسول هوشمند: ساختاری نوین برای عملکرد مرحله ای
کپسول طراحی‌شده توسط پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو، از چند بخش جداگانه تشکیل شده است که هر بخش به شکلی طراحی شده تا دارو را در زمان مشخصی آزاد کند. این طراحی مدرن، بر اساس ویژگی‌های شیمیایی و زیستی محیط بدن تنظیم شده است.
- هر بخش با لایه‌ای از ترکیب لاکتوز، مالتوز و پلیمر حساس به اسیدیته‌ی معده از دیگر بخش‌ها جدا شده است.
- این موانع به گونه‌ای تنظیم شده‌اند که با ضخامت‌های متفاوت، زمان‌بندی آزادسازی را کنترل کنند.
- لایه‌ی بیرونی از سلولز گیاهی ساخته شده تا در معده حل شده و جذب لایه‌ی اول دارو سریع‌تر انجام شود.
- این کپسول به گونه‌ای عمل می‌کند که برخی داروها بلافاصله، و برخی با تاخیر زمانی مشخص جذب شوند.
نقش منیزیم در بهینه سازی آزادسازی دارو
عنصر منیزیم به عنوان یکی از اجزای کلیدی در این طراحی، نقش بسیار مهمی دارد. افزودن ذرات منیزیم به کپسول، چند کارکرد همزمان را فراهم می‌کند که اثربخشی دارو را افزایش می‌دهد.
- منیزیم باعث تولید حباب‌های هیدروژن می‌شود که به پخش سریع‌تر اولین دوز دارو کمک می‌کند.
- خاصیت قلیایی منیزیم، به خنثی‌کردن اسید معده کمک می‌کند و شرایط آزادسازی بهتر برای دوزهای بعدی فراهم می‌سازد.
- این مکانیسم، موجب می‌شود داروهایی که باید در بخش‌های خاصی از دستگاه گوارش جذب شوند، به درستی آزاد شوند.
- همچنین، استفاده از منیزیم باعث کاهش تأخیر در شروع اثر داروهای فوری می‌شود.
آزمایش اولیه با داروی لوودوپا: راهی برای بهبود زندگی بیماران پارکینسون
برای سنجش عملی این فناوری، پژوهشگران از داروی لوودوپا، که برای درمان بیماری پارکینسون به کار می‌رود، استفاده کردند. این دارو باید در سطوح ثابتی در خون باقی بماند تا اثربخش باشد.
- در تست‌های آزمایشگاهی در محیطی مشابه معده، سه دوز رنگی از دارو به‌ترتیب آزاد شدند.
- اولین دوز بلافاصله پس از حل‌شدن لایه‌ی بیرونی آزاد شد، در حالی که دوزهای دوم و سوم با فاصله زمانی تنظیم‌شده جذب شدند.
- این عملکرد تدریجی، باعث شد سطح دارو در بدن در طول روز ثابت بماند.
- کاهش نوسانات سطح دارو، به کاهش لرزش، بهبود تحرک و کاهش اضطراب بیماران کمک می‌کند.
کاربردهای گسترده تر و آینده فناوری
طراحی این کپسول تنها محدود به داروی لوودوپا نیست و پژوهشگران آن را برای داروهای دیگر نیز مناسب می‌دانند. این تکنولوژی می‌تواند درمان بیماری‌های قلبی، دیابت و حتی سرطان را دقیق‌تر کند.
- می‌توان ترکیب داروهایی مثل آسپرین، بتابلاکر و داروی کلسترول را در یک کپسول قرار داد که در ساعات مختلف روز آزاد شوند.
- این موضوع به ویژه برای افرادی که مصرف چند دارو را به‌طور همزمان تجربه می‌کنند، بسیار سودمند خواهد بود.
- امکان تنظیم آزادسازی دارو در بخش‌های مختلف روده نیز در برنامه‌های آینده محققان قرار دارد.
- همچنین، توسعه یک استارتاپ برای تجاری‌سازی این فناوری در دستور کار قرار گرفته است.
نتیجه گیری
کپسول هوشمند با قابلیت آزادسازی مرحله‌ای دارو، گامی بزرگ به سوی درمان دقیق، ایمن و موثرتر برای بیماران به شمار می‌آید. این فناوری با هماهنگ‌سازی درمان با ریتم زیستی بدن، نه تنها اثربخشی داروها را افزایش می‌دهد بلکه کیفیت زندگی بیماران را نیز بهبود می‌بخشد. در آینده‌ای نه چندان دور، شاید دیگر نیازی به یادآوری زمان مصرف دارو نباشد و تنها با یک کپسول، بتوان درمان روزانه را به‌طور کامل و هوشمند مدیریت کرد.
