Haut-patch könnte schmerzlos liefern Impfstoffe, Krebs-Medikamente, die in einer minute

Das Melanom ist eine tödliche form von Hautkrebs, die zugenommen hat in den USA für die letzten 30 Jahre. Fast 100.000 neue Fälle von Melanomen diagnostiziert werden jedes Jahr, und 20 Amerikaner sterben jeden Tag an Sie, nach der American Academy of Dermatology. Jetzt haben Forscher entwickelt ein schnell wirkendes Haut-patch, effizient liefert Medikamente zu attackieren Melanom-Zellen. Das Gerät, geprüft in den Mäusen und menschliche Haut-Proben, ist ein Fortschritt in Richtung der Entwicklung eines Impfstoffes zur Behandlung von Melanomen und hat weit verbreitete Anwendungen für andere Impfstoffe.

Die Forscher stellen Ihre Ergebnisse heute auf der American Chemical Society (ACS) Fallen 2019 National Meeting and Exposition.

„Unser patch hat eine einzigartige Chemische Beschichtung und Wirkungsweise, der es ermöglicht, angewandt werden, und entfernt Sie von der Haut in nur einer minute, während immer noch die Bereitstellung einer therapeutischen Dosis von Medikamenten“, sagt Yanpu Er, ein student, halfen bei der Entwicklung des Geräts. „Unsere patches zu entlocken, eine robuste antikörperantwort, die in lebenden Mäusen und Versprechen auch im hervorrufen einer starken Immunantwort in der menschlichen Haut.“

Topische Salben können zu vermitteln, Medikamente auf die Haut, aber Sie können nur in einem kleinen Abstand durch. Beim Spritzen ist ein effektives drug delivery-Modus, Sie kann schmerzhaft sein. Spritzen können auch unbequem sein für die Patienten, die zu Nichterfüllung.

Mikroinjektion patches, bereit mit einem layer-by-layer (LbL) – Beschichtung-Methode sind eine einfache, schmerzfreie Weg, um zu verwalten Behandlung. Mit der LbL-Prozess, die Forscher die Beschichtung einer Oberfläche mit Molekülen von abwechselnd positiver und negativer Ladung. Für eine robuste Drogen-film zu bilden auf der Oberfläche des Pflasters, jeder benachbarten Ebene muss stark zueinander hingezogen und auch der Mikroinjektion. „Aber diese Attraktion macht den ganzen film sehr ‚klebrig'“, stellt Er fest. „Frühere Methoden, die Sie beauftragt haben, diese „klebrigen“ Natur, kann bis zu 90 Minuten für eine ausreichende Menge der Droge, verlassen Sie den patch, und geben Sie die Haut.“

Paula T. Hammond, Ph. D., zusammen mit Ihren Doktoranden, die Er, Celestine Hong und die anderen Kollegen am Massachusetts Institute of Technology (MIT), entwickelte eine Methode, um dieses problem. Sie entwickelt eine neue pH-responsive polymer aus zwei teilen. „Der erste Teil enthält Amin-Gruppen, die positiv geladen sind auf den pH-Wert an, die wir machen, die Mikronadeln, aber das sich neutral auf den pH-Wert der Haut“, sagt Er. „Der zweite Teil enthält, die Carbonsäure-Gruppen, die keine Gebühr, wenn die Mikronadeln sind gemacht, aber die werden negativ aufgeladen, wenn der patch auf die Haut aufgetragen, so dass es eine generelle änderung in der Ladung von positiv zu negativ.“ Während die sticky-negativ-positiv-negativ-Schichten sind weiterhin verpflichtet, die für die LbL-film-Konstruktion, das team der patch schnell wechselt zur Abwehr von negativ-negativ-negativ-Schichten beim auflegen auf die Haut. Nach dem Mikronadeln durch die Haut an das Implantat der LbL-Drogen-film unter der Haut, das Medikament verlässt den patch schnell.

Mit Hühner-ovalbumin als Modell-antigen, das team geimpften Mäuse mit Ihren patches, und verglichen die Ergebnisse mit intramuskuläre und subkutane Injektionen. Der microneedle-Behandlung produziert neun mal die Antikörper-level im Vergleich zu intramuskuläre Injektionen (z.B., verwendet für die Grippeschutzimpfung) und 160-mal höhere Antikörper-level im Vergleich zu subkutanen Injektionen (z.B., verwendet für die Masern-Impfstoffe). Sie sahen auch effizient immun-Aktivierung in der chirurgischen Proben menschlicher Haut.

„Unsere patch-Technologie könnte verwendet werden, um Impfstoffe gegen unterschiedliche Infektionskrankheiten“ Hammond sagt. „Aber wir sind begeistert von der Möglichkeit, dass der patch ist ein weiteres tool, mit dem Onkologen‘ arsenal gegen Krebs, insbesondere Melanomen.“

Um ein Melanom-Impfstoff, entwickelten die Forscher ein antigen, das umfasst eine Markierung Häufig überexprimiert von Melanom-Zellen, sowie ein Adjuvans, das schafft eine Allgemeine Gefahr signal für das Immunsystem und stärkt die Reaktion. Dann testeten Sie verschiedene LbL microneedle film-arrangements von antigen und Adjuvans in Immunzellen von Mäusen gewonnenen. Aus diesen Experimenten, die die Forscher identifiziert die optimale LbL microneedle-Struktur, die erscheint, aktivieren Immunzellen, die direkt zugänglich in der Haut. In lebenden Mäusen diese Zellen könnten wiederum die Migration auf das lymphatische system und rekrutieren andere Immunsystem Zellen zum Angriff auf die Melanom-tumor. Die Forscher planen nun testen Sie die patches auf Melanom-Tumoren in Mäusen.

„Wir sind mit low-cost-Chemie und eine einfache Herstellung Schema zu transformieren Impfung,“ Hammond sagt. „Letztlich möchten wir ein Gerät zugelassen und auf dem Markt.“