Новий гнучкий, прозорий, придатний для носіння біопатч, покращує спостереження за клітинами, доставку ліків

Малоінвазивний пластир доставляє точні дози безпосередньо в клітини, зменшує біль, токсичність

Дослідники Університету Пердью розробили нову гнучку та напівпрозору основу для кремнієвих наногольних пластирів для доставки точних доз біомолекул безпосередньо в клітини та розширення можливостей спостереження.

"Це означає, що вісім або дев'ять наноголок кремнію можна вводити в одну клітину без значного пошкодження клітини. Отже, ми можемо використовувати ці наноголки для доставки біомолекул у клітини або навіть тканини з мінімальною інвазивністю", - сказав Чі Хван Лі, доцент Школа біомедичної інженерії Університету Пердю та Школа машинобудування.

Хірург робить операцію на тильній стороні кисті пацієнта, який страждає на меланому. Дослідники Purdue розробляють нову гнучку та напівпрозору основу для кремнієвих пластирів для доставки точних доз біомолекул безпосередньо в клітини та розширення можливостей спостереження. Дослідники кажуть, що рак шкіри може бути одним із додатків для пластирів.

В даний час пластири на наноголках з кремнію розміщуються між шкірою, м’язами або тканинами, де вони доставляють точні дози біомолекул. Комерційно доступні пластири з нанігол з кремнію зазвичай виготовляються на жорсткій та непрозорій кремнієвій пластині. Твердість може викликати дискомфорт і не може залишатися в тілі дуже довго.

"Ці якості точно протилежні гнучким, вигнутим і м'яким поверхням біологічних клітин або тканин", - сказав Лі.

Лі сказав, що дослідники вирішили цю проблему.

"Щоб вирішити цю проблему, ми розробили метод, який дозволяє фізично переносити вертикально впорядковані кремнієві наноголки з їх початкової кремнієвої пластини в біопластир", - сказав Лі. "Цей пластир на наноголях є не тільки гнучким, але й прозорим, а отже, також може одночасно спостерігати за взаємодією в реальному часі взаємодії між клітинами та наноголками". Дослідження про нову процедуру було опубліковано сьогодні (9 листопада) у Science Advances. Співробітники південнокорейського університету Ханьян та Уельдонської школи біомедичної інженерії та Школи машинобудування Перд'ю отримали спільну підтримку Управління наукових досліджень ВПС США та Міністерства науки та ІКТ Кореї для завершення цього дослідження. Наноголки частково вкладені в тонкий гнучкий та прозорий біопластир, який можна носити на шкірі та доставляти контрольовані дози біомолекул.

Лі сказав, що дослідники сподіваються розвинути функціональність пластиру, який буде діяти як зовнішній пластир шкіри, зменшуючи біль, інвазивність та токсичність, пов’язані з тривалою доставкою ліків.

У наступних ітераціях цієї технології Лі сказав, що дослідники планують перевірити експлуатаційну здатність пластиру для моніторингу електричної активності клітин або лікування ракової тканини.

Ця технологія узгоджується з "Гігантськими стрибками" Пердю, які відзначають глобальні досягнення університету в галузі охорони здоров'я, космосу, штучного інтелекту та сталого розвитку в рамках 150-річчя Пердью. Це чотири теми щорічного фестивалю ідей фестивалю, покликаного показати Пердью як інтелектуальний центр, що вирішує реальні проблеми.