Das Arzneimittelabgabesystem wird durch Infrarotlicht durch die menschliche Haut aktiviert

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Sei Kwang Han und Professor Kielwon Cho hat es entwickelt

gezieltes Medikamentenverabreichungssystem(DDS) unter Verwendung einer organischen Photovoltaikzelle mit umwandlungssteigernden Nanopartikeln (UCNPs). Im Wesentlichen wandeln sie Nahinfrarotlicht (NIR), das die Haut durchdringt, in sichtbares Licht um. Dadurch ist es möglich, die Freisetzung von Arzneimitteln in im menschlichen Körper eingebetteten medizinischen Geräten zu kontrollieren. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nano Energy veröffentlicht.

Für Patienten, die regelmäßig benötigenArzneimittelinjektionen, wie im Fall von Diabetes, werden DDS-Systeme erforscht und entwickelt. Das System der gezielten Arzneimittelabgabe ist eine Methode zur Arzneimittelabgabe im Fokus der Krankheit, die es ermöglicht, die Konzentration der abgegebenen Substanz am richtigen Ort zu erhöhen und ihre Akkumulation in gesunden Organen und Geweben zu blockieren. In diesem Fall ist es möglich, die Dauer und Wirksamkeit der Aktion zu erhöhen, um Nebenwirkungen zu reduzieren. Die Größe und Form solcher Systeme sind jedoch aufgrund der Stromversorgung für den Betrieb der Vorrichtung begrenzt.

Licht statt Injektionen:Ein neues Konzept für ein Arzneimittelabgabesystem, das Arzneimittel in vivo automatisch aus einem medizinischen Gerät freisetzt, indem einfach ein Licht eingeschaltet wird, wenn eine Arzneimittelinjektion erforderlich ist. Foto: POSTECH

Das Forschungsteam löste das Problem durch UmkehrenAufmerksamkeit auf Sonnenenergie. Wissenschaftler haben Up-Conversion-Nanopartikel verwendet, um die Erzeugung von Photovoltaik-Energie unter Verwendung von Licht im nahen Infrarot (das die Haut durchdringen kann) auszulösen. Eine organische Photovoltaikzelle erzeugt elektrischen Strom, wenn sie mit nahem Infrarotlicht bestrahlt wird. Der dünne Goldfilm, der das Arzneimittelreservoir bedeckt, schmilzt und die Substanz wird freigesetzt.

Als Ergebnis die Kombination von flexibler PhotovoltaikDas Element- und Arzneimittelabgabesystem ermöglicht die Freisetzung von Arzneimitteln bei Bedarf unter Verwendung von Licht. Das Abgabesystem wird durch nahes Infrarotlicht aktiviert, das für den menschlichen Körper harmlos ist und gut durch die Haut dringt. Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass ihre Arbeit zur Entwicklung der Phototherapie-Technologie mit implantierbaren medizinischen Geräten beitragen wird.

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Upconversion-Nanopartikel (UCNP)— Es handelt sich um nanoskalige Partikel (Durchmesser 1–100 nm), die eine Photonenaufkonvertierung zeigen. Bei der Photonen-Upconversion werden zwei oder mehr einfallende Photonen relativ niedriger Energie absorbiert und in ein emittiertes Photon höherer Energie umgewandelt. Typischerweise erfolgt die Absorption im Infrarotbereich und die Emission im sichtbaren oder ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums