3D-printet hydrogel muliggør kontinuerlig lægemiddelafgivelse gennem kontaktlinser

Næste gang du skal tage receptpligtig medicin, kan det være lige så nemt som at tage en kontaktlinse på, takket være en ny opdagelse foretaget af forskere ved University of Waterloo.

Et team af forskere fra Institut for Kemi og School of Optometry and Vision Sciences ved University of Waterloo har skabt en ny type hydrogel, der kan levere lægemidler til patienter med en række forskellige øjenlidelser, når de 3D-printes på en kontaktlinse.

Artiklen med titlen "Injicerbare og 3D-ekstruderingsprintbare hydrofile silikonebaserede hydrogeler til kontrolleret okulær levering af oftalmiske lægemidler" blev offentliggjort i tidsskriftet ACS Applied Bio Materials.

Denne hydrogel, som er en gel, der kan tilbageholde en betydelig mængde vand, er silikonebaseret og giver dig mulighed for at kontrollere den nødvendige mængde medicin, hvilket sikrer kontinuerlig frigivelse i hele den tid, du bruger kontaktlinsen.

Brug af lægemiddelfyldte kontaktlinser kan hjælpe læger med at reducere smerter og hyppigheden af lægemiddeladministration, fordi lægemidlet vil blive leveret under normal linsebrug.

Selvom silikone er vanskelig at 3D-printe, har den nye hydrogel unikke egenskaber. Den bruger en særlig type silikone, der let tiltrækker vand og hærder med ultraviolet lys. Når gelen er hærdet, forbliver den fleksibel og stærk nok til at bevare sin form efter at være blevet strakt og komprimeret.

"Da vi var sikre på, at hydrogelen var stærk og fleksibel nok, besluttede vi at teste dens evne til at tilbageholde og frigive lægemidler ved hjælp af amoxicillin, et almindeligt ordineret antibiotikum til behandling af øjensygdomme," sagde professor Shirley Tan fra Institut for Kemi og dekan for forskning på Det Naturvidenskabelige Fakultet ved University of Waterloo.

Forskerne fandt ud af, at hydrogelens makroporøse struktur hjalp med at regulere frigivelsen af amoxicillin over tid under laboratorietests. De fandt også ud af, at hydrogelen kunne injiceres eller ekstruderes, hvilket gjorde den lettere at påføre på kontaktlinser.

"Dette koncept er meget mere effektivt og bekvemt for patienter end at bruge øjendråber, som ofte er vanskelige at påføre og kræver flere påføringer i løbet af dagen," tilføjede professor Lyndon Jones fra School of Optometry and Vision Sciences og direktør for Center for Ophthalmic Research and Education.

Holdet testede også hydrogelmaterialets stabilitet under opbevaring og fandt, at lægemiddelindkapslingen forblev effektiv i en måned.

"Efter indkapsling i en gel og opbevaring i en måned forblev amoxicillin stort set uændret," sagde Sayan Ganguly, postdoc ved Institut for Kemi. "Vores resultater viser, at denne hydrogel er sikker for menneskers øjne og effektivt kan anvendes i forskellige medicinske anvendelser."

Med en nyligt indgivet patentansøgning sigter forskere mod at udvide brugen af kontaktlinser til behandling af øjensygdomme.