Have you ever forgotten to take your daily pills at the right time? Or missed one altogether? Although important, forgetfulness is not the only problem with drug delivery. Traditionally, most drugs are delivered by oral or intravenous means, which can lead to high concentrations of drugs in the bloodstream with concomitant toxic side effects, and yet only a small percentage of the drug actually reaches the target area. An ideal drug delivery system would maintain optimum therapeutic concentrations of the drug in the target tissue, with minimum fluctuation and allow reproducible release of the drug for long periods of time. In a study published in the November issue of Nature Materials, Langer and colleagues from MIT report a biodegradable drug delivery system with the potential to release pulses of different drugs at various intervals after implantation by using materials of different molecular masses for the membranes covering the drug-containing reservoirs.

Микрочип-устройство создано из способного к деградации полимера с целью достижения multi-pulse высвобождения лекарства в течение периода в несколько мес. без необходимости в стимулах, запускающих это высвобождение. Резервуары созданные на всём полимерном диске блокированы с одной стороны слоем способного к деградции polyester tape, загружаются лекарством и затем запечатываются degradable polymeric membranes. Лекарство д. высвобождаться в определенное время благодаря характеристикам резервуарных мембран. Используемый материал, молекулярная масса и толщина, всё имеет значение для скорости деградации мембран и следовательно, для скорости высвобождения лекарства. Устройство диаметром примерно в 11.9 mm и примерно 500 μm толщиной.

Проведено Proof-of-principle исследование in vitro с микрочипами из poly(L-lactic acid) (PLLA) и использованием poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) резервуарных мембран разных молекулярных масс для контроля высвобождения dextran, heparin и гормона роста человека. Соотношение 50/50 lactic acid/glycolic acid было выбрано для мембраны, как обеспечивающее деградацию в течение нескольких недель и месяцев. Кроме того были испробованы разные PLGA молекулярные массы — 4,400, 11,000, 28,000 and 64,000. Выявлено 4 чётких пульса выхода лекарства в течение 2-мес. периода в результате последовательной деградации мембраны резервуаров и выхода лекарства. Очевидно, что движущей силой открытия мембран становится проникновение воды и разбухание полимера, чему противостоит механическая с ила полимера. Материалы с высокими молекулярными массами сохраняют свою механическую сопротивляемость в течение более длительного времени, что ведет к более позднему высвобождению лекарства.

Варьируя размер и полимерный состав микрочипа, количество и объём резервуаров, состав мембран, м. заставить эти устройства высвобождать лекарства в определенное время, возможно конструирование и более сложных профилей высвобождения, обеспечивающие пульсовое или непрерывное высвобождение лекарств или химических соединений.