Ένα πρωτότυπο αυτοκόλλητο επίθεμα, φωτοθερμικά ενεργοποιήσιμο, επιτρέπει την απελευθέρωση ινσουλίνης κατ’ επίκληση μέσω του βλεννογόνου του στόματος και του κερατοειδούς

Εκατομμύρια ανθρώπων στον κόσμο χρησιμοποιούν ινσουλίνη για τη ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα τους είτε επειδή το σώμα τους δεν παράγει την ορμόνη (τύπος 1) είτε επειδή δεν ανταποκρίνεται καλά σε αυτή που παράγουν (τύπος 2). Η ινσουλίνη χορηγείται στον υποδόριο χώρο μέσω συρίγγων, συσκευών τύπου πένας ή καθετήρων αντλιών συνεχούς υποδόριας χορήγησης ινσουλίνης. Όλες αυτές οι μέθοδοι είναι επεμβατικές και σχετικά άβολες, ενώ απαιτούν ειδικές συνθήκες υγιεινής για την τοποθέτησή τους, αλλά και την ασφαλή απόρριψή τους. Η χορήγηση της ινσουλίνης από τη στοματική οδό δεν ήταν μέχρι σήμερα αποτελεσματική, γιατί η ινσουλίνη καταστρέφεται από τα οξέα του στομάχου. Οι ερευνητές έχουν εξερευνήσει και άλλες οδούς χορήγησης της ινσουλίνης, μεταξύ των οποίων και το δέρμα, με τη μορφή γέλης (gel). Το δέρμα, ωστόσο, συνιστά έναν πολύ ισχυρό φραγμό, με αποτέλεσμα τα φάρμακα να εισέρχονται στο σώμα πολύ αργά. Αντίθετα, ο βλεννογόνος του στόματος είναι πολύ λεπτός, περίπου το ένα τέταρτο του πάχους του δέρματος, καθιστώντας αυτόν μια περιοχή από όπου τα φάρμακα μπορούν να εισέλθουν εύκολα στην κυκλοφορία του αίματος. Τα τελευταία χρόνια τα αυτοκόλλητα επιθέματα από ηλεκτρονήματα, τα οποία φορτώνονται με φάρμακα έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή ως ευέλικτα εργαλεία στον τομέα της Βιοϊατρικής. Οι εξελίξεις στη νανοτεχνολογία επιτρέπουν τη χρήση υλικών που έχουν πολλές δυνατότητες. Τα αυτοκόλλητα αυτά αφενός βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε πολυμερή ταχείας διάλυσης για την απελευθέρωση του φορτίου, αφετέρου οι μικροΐνες δημιουργούν μια πλατφόρμα που επιτρέπει την απελευθέρωση φαρμάκων κατ’ επίκληση, ανάλογα με τις ανάγκες, η οποία μάλιστα μπορεί να επαναπληρωθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί αρκετές φορές. Τα εν λόγω πλεονεκτήματα κάνουν τα επιθέματα ινών με ηλεκτροϊνοποίηση πρωτότυπες πλατφόρμες για ανώδυνη και βολική απελευθέρωση ορμονών κατά παραγγελία. Οι Voronova et al θέλησαν να διερευνήσουν εάν ένα υλικό που είχαν αναπτύξει παλαιότερα -κατασκευασμένο από ίνες πολυμερούς, το οποίο ενεργοποιείται από τη θερμότητα για να απελευθερώσει φάρμακα- θα μπορούσε να προσκολληθεί στην εσωτερική επιφάνεια της παρειάς και να μεταφέρει ινσουλίνη. Οι ερευνητές πρώτα εμβύθισαν μικρά τετράγωνα από το συγκεκριμένο υλικό, το οποίο αποτελείται από νανοΐνες πολυ(ακρυλικού οξέος), β-κυκλοδεξτρίνης και ανηγμένου οξειδίου του γραφενίου, σε διάλυμα με ινσουλίνη για 3 ώρες. Στη συνέχεια, εφάρμοσαν τα εμποτισμένα με ινσουλίνη επιθέματα σε επιφάνειες, όπως το εσωτερικό των παρειών και σε κερατοειδείς χιτώνες χοίρων. Η θέρμανση του υλικού με λέιζερ για 10 min ενεργοποίησε το υλικό, με αποτέλεσμα την πολύ ταχεία απελευθέρωση της ινσουλίνης. Στη συνέχεια, οι ερευνητές τοποθέτησαν τα επιθέματα μέσα στις παρειές τριών ινσουλινοεξαρτώμενων χοίρων. Οι επιφάνειες των παρειών δεν έδειξαν ερεθισμό από τη θερμότητα του λέιζερ. Μόλις το υλικό ενεργοποιήθηκε, τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα των χοίρων μειώθηκαν, ενώ τα επίπεδα ινσουλίνης αυξήθηκαν, εύρημα το οποίο, σύμφωνα με τους ερευνητές, δείχνει ότι η εν λόγω πειραματική, προς το παρόν, μέθοδος είναι αποτελεσματική στην εισαγωγή ινσουλίνης στην κυκλοφορία του αίματος. Τέλος, 6 άνθρωποι εθελοντές τοποθέτησαν για δύο ώρες ένα επίθεμα που περιείχε εικονικό φάρμακο (placebo) και όχι ινσουλίνη μέσα στα μάγουλά τους, χωρίς να παρουσιάσουν κάποια ενόχληση. Το επόμενο βήμα των ερευνών είναι να εκπονήσουν περαιτέρω μελέτες του εμποτισμένου σε ινσουλίνη επιθέματος σε ζωικά μοντέλα.