Зуб IntelliDrug раздаёт лекарства во рту
Уникальное изобретение под названием IntelliDrug – плод многолетней работы учёных из Германии, Польши, Италии, Испании, Швейцарии и Израиля.
«Новинка хороша тем, что предоставляет альтернативу классическим методам лечения, когда необходимо потреблять большое количество лекарств или даже делать болезненные уколы», — говорит Энди Вольфф (Andy Wolff), один из основателей немецкой компании Saliwell. Она была организована на основе сети медицинских центров в Тель-Авиве (Assuta Medical Centers), где и начиналось создание IntelliDrug.
Вольфф и Бен Бейски (Ben Beiski), исполнительный директор Saliwell, запатентовали эту технологию и в скором времени собираются внедрить её в массовое производство.
Однако не будем опережать события и продолжим рассказ о необычном устройстве.
Искусственный зуб сам определяет дозу лекарства и время его "выдачи" (иллюстрация с сайта discovery.com).
Как же происходит «употребление» лекарств, если искусственный зуб уже установлен во рту?
Электронная начинка новинки, сделанной из нержавеющей стали и полимеров, включает в себя ёмкость для лекарства, клапан, пару сенсоров и батарейки. Лекарство загружается доктором в специальный резервуар внутри зуба в твёрдом виде.
Затем слюна проникает через особую мембрану во входное отверстие резервуара, растворяет лекарство, и давление в резервуаре повышается. Микроконтроллер на другой стороне «зуба» открывает клапан и через тонкий капилляр выпускает раствор в ротовую полость с заданными (запрограммированными) интервалами.
Первый прототип IntelliDrug. Любопытно, что это не первый зуб с электронной начинкой, о котором пишут в СМИ. Вот только нашумевший в своё время зуб-имплантат с телефоном оказался шуткой (фото с сайта intellidrug.org).
Один сенсор контролирует поток растворённого лекарства. Другой – его концентрацию, проверяя, не заканчивается ли оно. В противном случае датчик подаёт сигнал на внешнее устройство.
Оно похоже на небольшой инфракрасный пульт управления, вроде телевизионного. Пульт будет не только принимать сигналы от «зуба», но и сможет следить за его работой. Правда, пока не ясно, надо ли будет постоянно носить его с собой.
Чип имплантата IntelliDrug (фото с сайта intellidrug.org).
Тем временем программное обеспечение IntelliDrug уже сейчас позволяет врачу очень точно контролировать дозировку и время подачи лекарства. Кроме того, в любой момент медик может просмотреть историю введения препарата. В некоторых случаях точность устройства помогает даже проводить лечение лекарствами, которые эффективны в малых количествах и токсичны для организма в больших. Новинку, конечно, трудно назвать универсальной, ведь вряд ли кто-то станет жертвовать здоровым зубом, даже если ему действительно необходимо принимать препараты постоянно. Но всё же человек может на это решиться, особенно если он страдает от какой-либо хронической болезни или наркотической (алкогольной) зависимости.
Несомненный плюс изобретения – не надо пить таблетки вообще. Лекарства попадают в организм сами, и в большинстве случаев человек даже не замечает этого. По словам создателей, имплантат не мешает человеку ни разговаривать, ни есть.
Внешний вид и схема работы датчика скорости потока. Она определяется по разности показаний двух сенсоров температуры, расположенных в потоке лекарства, между которыми стоит нагреватель (фото и иллюстрация с сайта intellidrug.org).
Само собой, большое количество медикаментов в одном зубе не поместится, но даже такого скромного объёма вполне хватит на пару недель. После чего надо будет прийти к доктору пополнить запас лекарства и заряд батареи.
Продолжим. Одно выходное отверстие нового устройства находится со стороны языка, другое – со стороны щеки.
Такое расположение способствует быстрому проникновению лекарства через слизистую оболочку щеки и подъязычных тканей в кровь (у слизистых хорошая «пропускная способность», к тому же в них много поверхностных кровеносных сосудов). А так как препарат почти сразу попадает в кровь, он значительно быстрее и лучше всасывается.
Расположение выходных сопел «зуба» (иллюстрация с сайта intellidrug.org).
Благодаря такому способу доставки лекарство минует кишечник и печень, не разрушаясь и не нарушая их работу. Соответственно, доза лекарства, которая необходима для эффективной реабилитации, значительно ниже. А это, в свою очередь, сказывается на стоимости лечения и выраженности побочных эффектов. Вольфф в ближайшем будущем намерен предложить новинку и детям (почти все они не любят глотать лекарства, особенно если последние горькие). Для них закрепить резервуар можно, например, на ортодонтической назубной скобе (или, проще говоря, на брекетах).
Вариации существуют и для взрослых. Отделение с лекарством и прочая начинка искусственного зуба могут перекочевать в зубной мост, капу или вставную челюсть.
Кроме того, устройство необязательно устанавливать во рту на всю оставшуюся жизнь, оно может быть и съёмным. Хотя пожилым людям и особенно пациентам с болезнью Альцгеймера медики рекомендуют всё же поставить постоянный имплантат.
В ходе клинических испытаний на свиньях исследователи вводили подопытным животным препараты налтрексон (используется для лечения алкогольной зависимости) и галантамин (применяют подкожно в терапии различных заболеваний).
Клинические испытания на свиньях показали, что при использовании IntelliDrug дозировка лекарства поддерживается на более постоянном уровне, нежели при введении его в организм стандартными способами. По вертикали тут отложена концентрация лекарства в крови (в миллиграммах на миллилитр), по горизонтали — время суток (часы). Синий график — приём таблеток, оранжевый — работа «зуба» (иллюстрация с сайта intellidrug.org).
Выяснилось, что в случае глотания таблеток пиковая концентрация лекарства достигается в крови примерно через полтора часа.
При этом она растёт достаточно быстро и так же быстро падает, в то время как использование IntelliDrug позволяет поддерживать её примерно на одном уровне в течение всего дня.
Позднее было проведено испытание зуба-дозатора на людях, и учёные остались довольны результатом. О реакции пациентов же пока ничего не говорится.
Сейчас команда специалистов разрабатывает вариант управления IntelliDrug с помощью технологии, сходной с устройством RFID-чипов (чипов радиочастотной идентификации) или мобильников (как именно — не уточняется).
Если им это удастся, то сотовые телефоны (благо они сейчас распространены повсеместно) позволят и врачу, и пациенту получать информацию о текущем состоянии «зуба» практически мгновенно.
Компания Saliwell предрекает появление новинки на рынке уже в 2009 году, но при этом отмечает, что для этого необходимо достаточное финансирование.
Добавим, что немало времени учёными было затрачено на испытание устройства в нестандартных ситуациях, когда оно может сломаться. Ведь IntelliDrug ни при каких условиях не должен угрожать здоровью и жизни пациента. Впрочем, широкомасштабные тесты ещё впереди.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
14.02.2008