El parche podría usarse para tratar una variedad de afecciones de la piel.
La piel se ha convertido en una vía perfecta para la administración de fármacos, ya que facilita que estos se dirijan de forma directa al sitio preciso, lo cual puede ayudar a curar heridas, calmar el dolor o funcionar como un apoyo para aplicaciones médicas.
Los investigadores comenzaron este proyecto como una exploración de formas alternativas de administrar medicamentos. La mayoría de los medicamentos se administran por vía oral o intravenosa, pero la piel es una ruta que podría ofrecer una administración de medicamentos mucho más específica para ciertas aplicaciones.
No obstante, la administración de medicamentos a través de la piel es difícil porque la dura capa externa de la piel evita que la mayoría de las moléculas pequeñas la atraviesen.
Con la esperanza de facilitar la administración de medicamentos a través de la piel, los investigadores del MIT han desarrollado un parche portátil que aplica ondas ultrasónicas indoloras en la piel, creando pequeños canales a través de los cuales pueden pasar los medicamentos.
Este enfoque podría prestarse a la administración de tratamientos para una variedad de afecciones de la piel y también podría adaptarse para administrar hormonas, relajantes musculares y otras drogas, dicen los investigadores.
"La facilidad de uso y la alta repetibilidad que ofrece este sistema proporciona una alternativa innovadora para los pacientes y consumidores que padecen enfermedades de la piel y envejecimiento prematuro de la piel", dice Canan Dagdeviren, profesor asociado en el Media Lab del MIT y autor principal del estudio. "Administrar medicamentos de esta manera podría ofrecer menos toxicidad sistémica y es más local, cómodo y controlable".
Los asistentes de investigación del MIT, Chia-Chen Yu y Aastha Shah, son los autores principales del artículo, que aparece en Advanced Materials , como parte de la serie "Rising Stars" de la revista, que muestra el trabajo sobresaliente de los investigadores en las primeras etapas de sus carreras independientes. .
"El principal beneficio con la piel es que evita todo el tracto gastrointestinal. Con la administración oral, debe administrar una dosis mucho mayor para compensar la pérdida que tendría en el sistema gástrico", dice Shah. "Esta es una modalidad mucho más específica y enfocada de administración de medicamentos".
El equipo del MIT quería idear una manera de realizar este tipo de administración transdérmica de fármacos con un parche ligero y portátil, que podría facilitar su uso para una variedad de aplicaciones.
El dispositivo que diseñaron consiste en un parche incrustado con varios transductores piezoeléctricos en forma de disco, que pueden convertir corrientes eléctricas en energía mecánica. Cada disco está incrustado en una cavidad polimérica que contiene las moléculas del fármaco disueltas en una solución líquida. Cuando se aplica una corriente eléctrica a los elementos piezoeléctricos, generan ondas de presión en el fluido, creando burbujas que revientan contra la piel. Estas burbujas que revientan producen microchorros de líquido que pueden penetrar a través de la dura capa externa de la piel, el estrato córneo.
"Estos trabajos abren la puerta al uso de vibraciones para mejorar la administración de fármacos. Hay varios parámetros que dan como resultado la generación de diferentes tipos de patrones de forma de onda. Este nuevo conjunto de herramientas puede mejorar tanto los aspectos mecánicos como biológicos de la administración de fármacos", dice Karami.
El parche está hecho de PDMS, un polímero a base de silicona que puede adherirse a la piel sin cinta adhesiva. En este estudio, los investigadores probaron el dispositivo administrando una vitamina B llamada niacinamida, un ingrediente en muchos protectores solares y humectantes.
En pruebas con piel de cerdo, los investigadores demostraron que cuando administraron niacinamida con el parche de ultrasonido, la cantidad de fármaco que penetraba en la piel era 26 veces mayor que la cantidad que podía atravesar la piel sin asistencia ultrasónica.
