Болезнь Паркинсона: леводопа отслеживается пластырем по поту

Технология, описание которой опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, может позволить врачам точно корректировать ежедневный график приёма лекарств для пациентов, находящихся дома.

Пластырь отслеживает уровень леводопы — препарата, являющегося золотым стандартом для лечения потери моторного контроля, вызванной болезнью Паркинсона. Назначить правильную дозу сложно: снижение дозы леводопы лишает пациентов способности двигаться, а её избыток вызывает тяжёлые, неконтролируемые судорожные движения. На начальных этапах эффект препарата может длиться несколько часов. Однако по мере прогрессирования заболевания терапевтическое окно сужается до двух часов. В настоящее время врачам приходится полагаться на субъективные дневники пациентов для корректировки терапии. К сожалению, такие методы не позволяют выявить опасные пробелы в дозировании.

Новое носимое устройство предлагает способ непрерывного отслеживания концентрации леводопы в организме в режиме реального времени.

Исследование проводилось под руководством одного из первых соавторов работы Тамогны Сахи (Tamoghna Saha), постдока в лаборатории Джозефа Ванга (Joseph Wang), профессора кафедры химической и наноинженерии семьи Айисо Юфэн Ли в Инженерной школе Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего. Команда инженеров разработала технологию совместно с лабораторией Ирен Литван (Irene Litvan), профессора кафедры нейронаук Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Этот проект является частью давнего сотрудничества между командами Ванга и Литван по разработке носимых мониторов леводопы, которые могут улучшить персонализированную помощь людям, живущим с болезнью Паркинсона.

Пластырь носится на кончике пальца, где расположено большое количество потовых желёз. Он оснащён специально разработанным абсорбирующим гелем, который действует как губка для пота. Гель содержит высококонцентрированную смесь солей и безопасных растворителей, что позволяет вытягивать пот из пор, поскольку вода естественным образом устремляется в зоны с более высокой концентрацией соли.

Когда леводопа в поту пациента вступает в контакт с ферментами, встроенными в пластырь, запускается химическая реакция, которая, в свою очередь, генерирует небольшое, измеримое напряжение. Именно эта химическая реакция и питает пластырь. Величина генерируемого напряжения также служит индикатором уровня леводопы у пациента: более низкое напряжение указывает на низкий уровень, а более высокое — на высокий.

В клинических испытаниях с участием как здоровых добровольцев, так и пациентов с болезнью Паркинсона, пластырь отслеживал уровень леводопы так же точно, как и стандартные лабораторные анализы крови, результаты которых приходится ждать несколько дней. Данные показали, что у людей с болезнью Паркинсона леводопа выводится из организма значительно быстрее, чем у здоровых людей. Этот результат объясняет, почему симптомы болезни Паркинсона у пациента могут ухудшаться так внезапно, отмечают исследователи.

Эта технология закладывает основу для системы с замкнутым контуром, в которой пластырь для мониторинга леводопы сможет взаимодействовать с помпой для автоматического введения точных доз препарата именно тогда, когда это необходимо организму.

Журнал

Proceedings of the National Academy of Sciences

10.1073/pnas.2610453123

Эта статья была создана с использованием нескольких редакторских инструментов, включая ИИ, как часть рабочего процесса. Редакторы-люди проверили этот контент перед публикацией.