Untersuchung zur Bekämpfung der Muskelatrophie mit implantierbarem Gerät

Anonim

Der ausgedehnte Weltraumflug fordert viele Systeme im menschlichen Körper, einschließlich des Bewegungsapparates. Eine Untersuchung an Bord der Internationalen Raumstation ISS wird eine Wirkstoffverbindung und ein Wirkstoffverabreichungssystem untersuchen, die darauf abzielen, den Muskelabbau im Weltraum und auf der Erde zu verhindern, zu verlangsamen oder sogar umzukehren.

Rodent Research-6 (RR-6) ist eine zweifache Untersuchung, die die Wirksamkeit sowohl der Wirkstoffverbindung als auch des Nano-Kanal-Drug-Delivery-Implantats für ihre Verwendung bei der Behandlung von Muskelschwund bei zukünftigen Weltraumflügen und in der Behandlung von Patienten mit Muskelschwund Erkrankungen oder Bedingungen auf der Erde.

Die Arzneimittelverbindung wird durch eine Vorrichtung verabreicht, die unter die Haut implantiert wird, was eine konstante, stetige Abgabe des Arzneimittels ermöglicht.

"Der einzigartige Aspekt der Mission ist, dass das Nanokanalsystem unter die Haut implantiert wird und eine konstante Medikamentenabgabe im Körper ermöglicht, was die Notwendigkeit von Injektionen oder Pillen verhindert", sagte Yasaman Shirazi, der Missionswissenschaftler des Projekts am NASA Ames Forschungszentrum, "und wenn Sie es langfristig betrachten möchten, könnte es ein maßgeschneidertes Gerät für die langfristige Heilung einer Krankheit sein."

Die Verwendung von Kanälen von nur zwei bis drei Nanometern Größe und einer Vorrichtung, die ungefähr die Größe eines Reiskorns hat, ermöglicht eine kontrollierte Abgabe unter Verwendung einfacher Diffusion, anstatt einen Pumpmechanismus zu erfordern.

"Wir haben festgestellt, dass wir, wenn wir Kanäle verwenden, die in ihrer Größe mit dem interessierenden Wirkstoffmolekül vergleichbar sind, eine sehr stabile, kontrollierte Abgabe von Medikamenten außerhalb eines implantierten Reservoirs für einen Zeitraum von bis zu Monaten und Jahren erreichen können, ohne Pumpen Mechanismus an Bord unserer Implantate ", sagte Alessandro Grattoni, Projektleiter am Houston Methodist Research Institute.

Sobald das Medikamentenreservoir aufgebraucht ist, kann das Implantat nachgefüllt und nicht ersetzt werden. Ohne entfernt zu werden, kann das Implantatreservoir mit zwei Nadeln durch die Haut nachgeladen werden. Während diese Untersuchung diese Fähigkeit des Geräts aufgrund des kurzen Zeitrahmens der Studie nicht nutzen wird, sagte Grattoni, dass es ein wichtiges Merkmal für eine Langzeitbehandlung oder Prävention von Muskelschwund sowie anderen chronischen Zuständen wäre.

Angesichts ihrer genetischen Ähnlichkeit mit Menschen ermöglicht das Studium von Mäusen Wissenschaftlern Einblicke in die Funktionsweise des menschlichen Körpers. Die schnellere Entwicklung der Nagetiere und ihre kürzere Lebensdauer zeigen Effekte der Schwerelosigkeit auf einer beschleunigten Zeitskala.

"Tiermodelle sind großartige translationale Modelle, weil sie uns die Möglichkeit geben, Daten und Proben zu sammeln, die wir normalerweise nicht in menschlichen Subjekten sammeln können", sagte Shirazi.

"Indem wir all diese Studien in Mikrogravitation durchführen, erhalten wir ein beschleunigtes Modell der Krankheiten. Tiermodelle in Kombination mit Mikrogravitation werden uns ermöglichen, Muskel-Skelett-Erkrankungen, Entzündungen und Wundheilung zu untersuchen."

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