Zariadenie bude monitorovať životné funkcie a v prípade predávkovania vstrekne do tela látku, ktorá ho dokáže zvrátiť.
Nové zariadenie, ktoré sa dá implantovať pod kožu, rýchlo uvoľní naloxón. Zdroj: MIT
Už takmer desať rokov čelia USA opioidnej kríze, ktorá nabrala obrovské rozmery s dosahom na rodiny aj celé komunity naprieč krajinou. V roku 2017 vyhlásili Spojené štáty v súvislosti s opioidnou krízou stav núdze v oblasti verejného zdravia podľa článku 319 zákona o službách verejného zdravia. Závislosť od opioidov si denne vyžiada viac ako 187 životov. Od začiatku epidémie už na predávkovanie zomrelo viac ako 560 000 ľudí.
Americkí vedci sa preto už dlhšie snažia vyvinúť nositeľné zariadenia, ktoré by dokázali detegovať predávkovanie a uvoľniť do tela naloxón, liek, ktorý dokáže predávkovanie účinne zvrátiť. Žiadne z vyvíjaných zariadení sa však zatiaľ neujalo v praxi.
Podkožný senzor
Na vývoji zariadenia, ktoré by pomohlo zachraňovať životy, pracujú aj výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) a Brigham and Women’s Hospital (BWH).
Ich technológia má veľkosť žuvačky a dá sa implantovať pod kožu, kde monitoruje frekvenciu srdca a ďalšie životné funkcie. Keď deteguje život ohrozujúce hodnoty, rýchlo uvoľní do tela opioidného antagonistu naloxón. Ten pôsobí na opiátových receptoroch opačne ako opioidy. Zabráni tak pôsobeniu iných opioidov, ako sú heroín a syntetický opioid fentanyl.
Naloxón, ktorý sa pri predávkovaní aplikuje vo forme spreja alebo injekčne, dokáže obnoviť dýchanie v priebehu niekoľkých minút. Nie vždy je však k dispozícii rýchla lekárska pomoc. Navyše sa v USA šíria syntetické opioidy ako fentanyl, ktorých účinok je rýchlejší a nepredvídateľnejší.
Výskumníci preto dúfajú, že ich inovatívny prístup by mohol pomôcť predísť úmrtiam v dôsledku predávkovania v prípade vysokorizikových skupín.
Testy na zvieratách dopadli úspešne
Tím z MIT/BWH sa zameriaval na vývoj menšieho a ľahšieho zariadenia, ktoré by umožňovalo priame vstrekovanie naloxónu do podkožia a pri ktorom by pacient nemusel pamätať na jeho nosenie.
Zariadenie, ktoré je veľké približne ako žuvačka, monitoruje dych, srdcovú frekvenciu a iné životné funkcie. V prípade kritických hodnôt vstrekne do tela naloxón. Zdroj: MIT
V štúdii, ktorá bola nedávno uverejnená v časopise Device, výskumníci ukázali, že podkožný senzor dokáže úspešne zvrátiť predávkovanie u zvierat.
Vyvinuté zariadenie obsahuje snímače, ktoré merajú frekvenciu srdca, dychu, krvný tlak a saturáciu kyslíkom. Tieto testovali na zvieratách, aby vedeli určiť, ako sa menia hodnoty jednotlivých ukazovateľov pri predávkovaní fentanylom.
Jedinečný algoritmus
Výsledkom je jedinečný algoritmus, ktorý zvyšuje citlivosť zariadenia a dokáže presne určiť, že ide o predávkovanie opioidmi. Vie ho odlíšiť od iných stavov, pri ktorých je dýchanie utlmené, ako je napríklad spánkové apnoe.
Výskum ukázal, že fentanyl vedie najprv k poklesu srdcovej frekvencie, po ktorom sa rýchlo spomalí dýchanie. Zaznamenávaním zmien v signáloch dokázali vedci vypočítať okamih, keď sa má naloxón uvoľniť do tela.
Zariadenie obsahuje aj malý zásobník, ktorý pojme až 10 miligramov naloxónu. Pri zistení predávkovania sa aktivuje pumpa, ktorá vystrekne liek približne do 10 sekúnd.
V 96 percentách prípadov zabráni predávkovaniu
Testy na zvieratách ukázali, že podanie lieku dokáže zvrátiť účinky predávkovania v 96 percentách prípadov. „Naozaj by to mohlo riešiť neuspokojený dopyt časti populácie, ktorá užíva návykové látky a je závislá od opioidov, a znížiť počet predávkovaní,“ uviedol Giovanni Traverso, docent strojárstva na MIT, gastroenterológ v Brigham and Women’s Hospital a hlavný autor štúdie. V počiatočnej fáze sa chcú vedci zamerať na vysokorizikovú skupinu, kam patria napríklad ľudia, ktorí už predávkovanie prežili.
Výskumníci dúfajú, že v priebehu nasledujúcich troch až piatich rokov budú môcť účinnosť podkožného senzora overiť na ľuďoch. V súčasnosti pracujú na ďalšom zmenšení zariadenia a optimalizácii zabudovanej batérie, ktorá momentálne vydrží približne dva týždne.
Zdroj: TS MIT, Federal Communications Commission
(zh)
