Ультразвуковая доставка лекарства к месту назначения

07.08.2025

Как доставить лекарственный препарат точно в ту часть тела, где он должен выполнить свою работу, не вызвав каких-либо эффектов в других органах и тканях? Учёные из Стэнфордского университета считают, что решение в комбинации наночастиц, ультразвуковых импульсов и... сахара.

Они разработали систему доставки лекарств практически в любую точку тела с точностью до нескольких миллиметров. Радиолог профессор Рааг Айран (Raag Airan), старший автор исследования, опубликованного на этой неделе в журнале Nature Nanotechnology, пояснил, что эта технология позволит "максимизировать терапевтический эффект многих современных препаратов при минимизации их побочных эффектов на другие органы и ткани".

Свою методику использования ультразвуковых реагентных наночастиц для доставки двух препаратов учёные протестировали на лабораторных крысах.

Первым препаратом стал кетамин, его доза была встроена в наночастицы и стабилизирована раствором сахара (5% сахарозы). После введения препарата инъекционно с последующей активизацией низкочастотным ультразвуковым импульсом, направленным специальным преобразователем на определённую область мозга, концентрация кетамина в этой области оказалась втрое выше, чем в остальных частях мозга, что продемонстрировало точное место высвобождения препарата.

Кроме того, учёные успешно применили целенаправленную доставку кетамина в префронтальную кору головного мозга — область, регулирующую эмоциональный стресс, — каждый раз эффективно нивелировав тревожное поведение животных. Это свидетельствует о возможности использования подобной системы при лечении депрессии с исключением диссоциативных побочных эффектов, часто сопровождающих приём прописанного лекарственного препарата.

Этот же подход был использован для блокирования боли в седалищном нерве ноги крысы с помощью местного анестетика.

Данная методика позволит пациентам получать инъекцию в той части тела, где введение иглы не вызывает сильного дискомфорта, а затем врач с помощью сфокусированного ультразвукового воздействия сможет активировать анестезию непосредственно в месте лечения. 

Это не первый случай, когда ультразвуковая технология была применена для доставки лекарственных препаратов. Еще в 2012 году специалисты Массачусетского технологического института использовали ультразвук для удаления верхнего слоя кожи, что обеспечивало безболезненное применение медикамента.

В 2018 году ученые Оксфорда направили ультразвуковые лучи на чувствительные к теплу капсулы с препаратом, чтобы напрямую воздействовать на опухоль. В 2023 году научная группа Массачусетского технологического института представила гидрогелевый пластырь, который посылает ультразвуковые импульсы, внедряющие микродозы лекарства сквозь кожу.