3D-printet hydrogel muliggjør kontinuerlig tilførsel av legemidler gjennom kontaktlinser

Neste gang du trenger å ta reseptbelagte medisiner, kan det være like enkelt som å sette inn en kontaktlinse, takket være en ny oppdagelse utført av forskere ved University of Waterloo.

Et team av forskere fra Institutt for kjemi og School of Optometry and Vision Sciences ved University of Waterloo har laget en ny type hydrogel som kan levere medisiner til pasienter med en rekke øyesykdommer når de 3D-printes på en kontaktlinse.

Artikkelen, med tittelen «Injiserbare og 3D-ekstruderingsutskrivbare hydrofile silikonbaserte hydrogeler for kontrollert okulær levering av oftalmiske legemidler», ble publisert i tidsskriftet ACS Applied Bio Materials.

Denne hydrogelen, som er en gel som kan holde på en betydelig mengde vann, er silikonbasert og lar deg kontrollere mengden medisin som trengs, slik at den frigjøres kontinuerlig gjennom hele tiden du bruker kontaktlinsen.

Bruk av medikamentfylte kontaktlinser kan hjelpe leger med å redusere smerte og redusere hyppigheten av medikamentadministrasjon fordi legemidlet vil bli levert under normal linsebruk.

Selv om silikon er vanskelig å 3D-printe, har den nye hydrogelen unike egenskaper. Den bruker en spesiell type silikon som lett tiltrekker seg vann og herder med ultrafiolett lys. Når den er herdet, forblir gelen fleksibel og sterk nok til å beholde formen etter å ha blitt strukket og komprimert.

«Da vi var sikre på at hydrogelen var sterk og fleksibel nok, bestemte vi oss for å teste dens evne til å holde på og frigjøre legemidler ved hjelp av amoksicillin, et vanlig foreskrevet antibiotikum for behandling av øyesykdommer», sa professor Shirley Tan ved Institutt for kjemi og dekan for forskning ved Det naturvitenskapelige fakultet ved University of Waterloo.

Forskerne fant ut at hydrogelens makroporøse struktur bidro til å regulere frigjøringen av amoksicillin over tid under laboratorietester. De fant også ut at hydrogelen kunne injiseres eller ekstruderes, noe som gjorde den enklere å påføre på kontaktlinser.

«Dette konseptet er mye mer effektivt og praktisk for pasienter enn å bruke øyedråper, som ofte er vanskelige å påføre og krever flere påføringer i løpet av dagen», la professor Lyndon Jones fra School of Optometry and Vision Sciences og direktør for Centre for Ophthalmic Research and Education til.

Teamet testet også stabiliteten til hydrogelmaterialet under lagring og fant at legemiddelinnkapslingen forble effektiv i en måned.

«Etter innkapsling i en gel og lagring i en måned forble amoksicillin så godt som uendret», sa Sayan Ganguly, postdoktor ved Institutt for kjemi. «Resultatene våre viser at denne hydrogelen er trygg for menneskeøyne og kan brukes effektivt i ulike medisinske applikasjoner.»

Med en nylig innlevert patentsøknad tar forskere sikte på å utvide bruken av kontaktlinser for å behandle øyesykdommer.