Исследователи из Университета Голуэя и Массачусетского технологического института разрабатывают умный имплант, способный распознать изменения в окружающих тканях и адаптироваться к ним. Разработка решает проблему долгосрочной работы имплантов с лекарствами, связанную с образованием фиброзных тканей.
Организм воспринимает любое имплантируемое устройство как посторонний предмет и начинает его отторгать. Для средств доставки лекарств это связано с формированием вокруг импланта рубцовой ткани, которая постепенно закупоривает поры и снижает дозу терапии, поступающей в организм.
Исследователи использовали механотерапию для уменьшения образования рубцовой ткани. Мягкий роботизированный имплантат совершают в теле регулярные движения, такие как надувание и сдувание. Своевременные, повторяющиеся или разнообразные движения помогают предотвратить образование рубцовой ткани.
Пористая мембрана устройства определяет формирование рубцов, которые закупоривают поры, с помощью электрического импеданса. Фиброзные клетки блокируют электрические сигналы, которые проходят через мембрану. Исследователи разработали алгоритм машинного обучения, который отслеживает такие изменения, для прогнозирования необходимого количества лекарства и силы механических движений для достижения нужной дозировки.
Исследование показало, что изменение силы и количества раз, когда устройство было вынуждено двигаться или менять форму, позволяло устройству высвобождать больше лекарства, помогая обойти образование рубцовой ткани.
Имплантируемые системы доставки лекарств могут применяться для лечения диабета, хронических болей и других заболеваний, требующих регулярного приема терапии.
