要約
オンデマンドで制御された薬物送達は、幅広い慢性疾患の治療に不可欠です。
必要なときに薬が放出されるため、薬の有効性が高まり、副作用が最小限に抑えられます。
しかし、これまでのところ、薬物送達デバイスは徐放のために受動的拡散プロセスに依存することが多く、これは遅くて制御不可能です。
今回我々は、振動する固液界面によって駆動される、無線制御による超高速活性薬物送達のための小型マイクロ流体デバイスを紹介する。
振動により薬物リザーバー内に音響流が生成され、弾性バルブが開いて薬物が送達されます。
高速顕微鏡検査により、バルブの応答が 1 ミリ秒程度であることが明らかになり、これは初期技術よりも 3 桁以上高速です。
放出される薬剤の量は、作業時間および超音波共振器に加えられる電力と線形関係を示します。
放出のトリガーは磁場を介してワイヤレスで制御され、システムは2週間の連続実験で安定した出力を示します。
この統合システムは、慢性疾患に対する長期制御された薬物送達インプラントとして大きな期待を示しています。
要約(オリジナル)
On-demand controlled drug delivery is essential for the treatment of a wide range of chronic diseases. As the drug is released at the time when required, its efficacy is boosted and the side effects are minimized. However, so far, drug delivery devices often rely on the passive diffusion process for a sustained release, which is slow and uncontrollable. Here, we present a miniaturized microfluidic device for wirelessly controlled ultrafast active drug delivery, driven by an oscillating solid-liquid interface. The oscillation generates acoustic streaming in the drug reservoir, which opens an elastic valve to deliver the drug. High-speed microscopy reveals the fast response of the valve on the order of 1 ms, which is more than three orders of magnitude faster than the start-of-the-art. The amount of the released drug exhibits a linear relationship with the working time and the electric power applied to the ultrasonic resonator. The trigger of the release is wirelessly controlled via a magnetic field, and the system shows stable output in a continuous experiment for two weeks. The integrated system shows great promise as a long-term controlled drug delivery implant for chronic diseases.
arxiv情報
| 著者 | Yangchao Zhou,Moonkwang Jeong,Meng Zhang,Xuexin Duan,Tian Qiu |
| 発行日 | 2024-03-05 12:34:36+00:00 |
| arxivサイト | arxiv_id(pdf) |
提供元, 利用サービス
arxiv.jp, Google