بخشی از مقاله
چکیده
سیستم دارورسانی تحت کنترل که قادر به آزاد سازی دوز مناسب دارو در دستگاه گوارش در زمان مشخص بوده، طراحی، ساخته و مورد بهره برداری قرار گرفته است.کپسول های مبتنی بر سیستم میکروالکترو مکانیکی - 1MEMS - عملگر در بدن به سه دسته تقسیم می شوند، که اساس کارکرد تمامی آنها دارورسانی به میزان دوز لازم و کنترل دقیق بر آن در بازه های زمانی مشخص بوده و یک جایگزین نویدبخش برای تحویل دارو در مکان های خاص اعم از دستگاه گوارش یا کاشت آن در دیگر قسمت های بدن انسان می باشند.
هدف از ساخت و بهره وری از این داروها، رسیدگی به وضعیت بیمارانی ست که به دلایلی قادر به استفاده از دارو به طور عادی نباشند و یا میزان دوز دریافتی دارویی آنها می بایست کاملا دقیق و در زمان معین جذب بدن گردد. اصول ساخت قسمت های مکانیکی این کپسول ها بر پایه روش های مبتنی بر MEMS و به روش 2LPCVD می باشد.
-1 مقدمه:
تکنولوژی دارورسانی به روش سیستم های میکروالکترومکانیکی با مزایای زیاد از جمله کاهش قابل توجه فراوانی دوز و بهبود پذیرش توسط بیمار، به حداقل رساندن نوسانات غلظت دارو در داخل بدن جهت حفظ غلظت دارو در محدوده مورد نظر، دارورسانی موضعی و کاهش عوارض جانبی می باشد. مطلوب ترین عملکرد آنها کنترل ترشح دارو در موقعیت مناسب آناتومی یا در زمان مناسب برای رفع بهتر نیازهای فیزیولوژیکی و یا پاتولوژی بیماران می باشد. اگرچه تعداد کمی از سیستم های دارورسانی بر اساس کنترل سیگنال الکترومغناطیسی، سیستم گرمایش و واکنش شیمیایی برای دارورسانی در کانال های گوارشی برای درمان تومور، دیابت و تحقیقات جذب دارو توسعه یافته اند ، هنوز هم کنترل زمان دارورسانی یک منطقه فعال تحقیقاتی مورد بررسی و آزمایش قرار میگرد.
اساسی ترین عامل سوق به سمت فن آوری جدید دارو رسانی بالاخص دارورسانی به روش سیستم های میکروالکترومکانیکی دقت در غلظت و میزان دوز دارویی و همچنین زمانبندی دقیق توزیع دارو در بدن به جهت کنترل بهتر بیماری می باشد
کپسول های فعال ساخته شده توسط سیستم های میکروالکترومکانیک به دلیل قابلیت کنترل همه جانبه آنها مزایای بیشتری نسبت به کپسول های معمول را فراهم می نمایند، همانگونه که فرایند دارورسانی می تواند به طور فعال پس از کاشت یا بلعیدن کنترل شود و حتی بوسیله ی دستگاه سنجش مسافت مشغول بکار گردد
هدف اصلی از این مقاله توسعه مکانیزم فعال سازی برای کپسول های دارویی جدید وابسته به سیستم میکرو الکترو مکانیکی - MEMS - است. طراحی آزادسازی دارو انحصاری شامل یک نیروی رانشی میکرو و یا عملگر تایمر ، یک پوسته محافظ کشویی و یک عامل انتقال می باشد.آزمایش های آزمایشگاهی و تست حیوانی نشان داد که سیستم جدید می تواند یک جایگزین امیدوار کننده برای مطالعات دارویی بی وقفه باشد . - Xitian Pi a,c, 2009:160 - با توجه به پیشرفت های روز افزون؛ در این شرح به بررسی روش دارو رسانی توسط سیستم میکرو الکترومکانیک می پردازیم و کپسول هایی با قابلیت آزاد کردن دارو با زمان بندی کنترل شده را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
-2کپسول های کنترل از راه دور - Xitian Pi a,c,2009:160 - RCC3
کپسول کنترل از راه دور به طور گسترده در زمینه دارورسانی در محل های خاص استفاده می شود. این کپسول ها یک ابزار قوی برای مطالعه جذب دارو در از طریق مجاری دستگاه گوارش - GI4 - به حساب می آیند.
در پژوهش حاضر، یک کپسول کنترل از راه دور بر اساس تکنولوژی سیستم میکرو الکترو مکانیکی - - MEMS5 ابداع شده است. پارامترهای قابل ملاحظه ای برای ارزیابی کپسول کنترل از راه دور به کار گرفته شده است، پارامترهای قابلیت اطمینان، ابعاد کپسول، حجم مخزن دارو، مدت زمان آزادسازی دارو، نسبت حجم باقی مانده و غیره. به طور کلی، تحویل دارو بدست آمده توسط این کپسول ها برای مطالعات انجام شده باید سریع و کامل باشد. یک بالن لاتکس کپسول شده به عنوان مخزن دارو است. یک سوزن براساس تقاضا با استفاده از یک ژنراتور فرکانس بالا برای نفوذ به مخزن فعال شده است، در نهایت محتویات دارو تخلیه می شود. این کپسول متاسفانه برای مایع نسبت به پودر یا ذرات فرمولاسیون بهتر است.
1-2 هندسه کپسول های کنترل از راه دور
شکل – 1 هندسه کپسول کنترل از راه دور - - Xitian Pi a,c,2009:161
-1بدنه کپسول از جنس پلی کربنات-2پیستون-3 مولد نیرو 4 -مدار کنترل از راه دور -5سلول عملگر ها -6 رابط عملگر کشویی -7 نشانگر مغناطیسی -8درپوش سیلیکونی -9سوییچ مغناطیسی
کپسول مورد برسی در این مطالعه 30 میلی متر طول و 10,4 میلی متر قطر که شامل ی ک پوسته، پیستون جاسازی شده نشانگر مغناطیسی، واحد کنترل از دور، محرک رهاسازی دارو، سیلیکون حلقه ای و سلول های دکمه ای توسعه یافته است. دیدگاه گذرایی از RCC جدید در شکل 1 نشان داده شده است. پوسته پلی کربنات زیست سازگار، که مطابق با الزامات ISO 10993-1 و تست USP ساخته شده است. دو پوسته با هم با استفاده از چسب دستگاه های پزشکی چسبانده شده اند. پیستون و درپوش حلقه ای هر دو ساخته شده از درجه پزشکی الاستومر سیلیکونی هستند.
محفظه بین پیستون و درپوش حلقه ای سیلیکونی به عنوان مخزن دارو را تا 0,6 میلی لیتر با پودر و یا فرمولاسیون مایع می توان پر نمود. مخزن دارو از محرک آزادسازی دارو توسط یک پیستون جدا شده و با محتوای دارو از طریق یک سوراخ دایره ای پر شده و نهایتا با یک درپوش سیلیکون حلقه ای بسته شده است. برای بومی سازی کپسول بعد از تجویز، یک نشانگر مغناطیسی کوچک در پیستون تعبیه شده است. این اجازه نظارت بر زمان واقعی موقعیت کپسول با استفاده از یک سیستم مغناطیسی پوشیدنی ردیابی را می دهد.
سلول دکمه ها تصویر برداری اشعه X غیر شفاف و نی ز تجسم در دسترس ناوبری کپسول در داخل بدن را ایجاد می کنند. همانطور که کپسول به موقعیت از پیش تعیین شده دستگاه گوارش می رسد ، اعمال دوز با یک سیگنال RF 330 MHZ منتشر شده توسط دستگاه کنترل از راه دور خارج از بدن به مقداردهی اولیه می رسد. وقتی سیگنال RF توسط مدار کنترل از راه دور مونتاژ شده در کپسول دریافت می گردد ، به نوبه خود تغذیه عملگر آزادسازی دارو یکپارچه سازی شده با یک آنتن PCB و فرکانس رادیویی عمل دستور به راه اندازی را انجام می دهد. این کار اجازه می دهد تا سلول دکمه ها محکم شده حاضر در کپسول نیروی رانشی میکرو را تامین نماید.
مواد از محفظه ها از طریق احتراق سوخت در منبع نیرو رانشی میکرو مجبور به خروج هستند. برای تقویت امنیت منبع نیرو رانشی میکرو در یک پوسته محافظ کشویی که توسط چهار لایه فلزی ساختگی است قرار می گیرد. درونی ترین محفظه ها به شکل لیوان با لب جوش داده شده توسط یک حلقه فلزی کوچک و پایین به طور مستقیم به کف منبع نیرو رانشی ایمن شده است. منبع نیرو رانشی میکرو از طریق سوراخ پایینی به سختی به مدار کنترل از دور متصل شده است. وسط این دو، لایه به لایه، هر دو با یک جفت از حلقه های فلزی به ترتیب مانند لوله در پایان جوش داده شده اند.
لایه ابتدایی دقیقا مشابه انتهایی بوده و صرفا از نظر ابعاد با هم متفاوت می باشند و یک حلقه فلزی در لبه داخلی جوش داده شده است. این حدود تماس با دیواره داخلی کپسول و معکوس محافظت تمام لایه های دیگر می باشد. تا زمانی که کپسول فعال نشده است ، چهار لایه فلزی شروع به فعالیت نخواهند کرد - شکل . - 1 دو لایه مجاور، قبل از فعال شدن کپسول، یک واحد حرکت می نمایند.
همانطور که رانش در بیرونی ترین لایه اعمال می شوددر ادامه باعث می شود لایه های کناری را به جلو ببرد. این حرکت لایه به لایه ادامه می یابد تا زمانی که پیستون توسط روزنه خروج مهار گردد. در نتیجه هر یک از لایه ها مکان اولیه خود را ترک می کنند و محتویات کپسول از اتاق هدایت تمام می شوند. شکل 2 شماتیک طرح کلی از پوسته محافظ کشویی هنگامی که منبع نیرو رانشی میکرو فعال می شود را نشان می دهد.
شکل -2 شماتیک اصل عملیاتی پوسته محافظ کشویی زمانی که منبع نیرو رانشی میکرو فعال می باشد. - 3 - منبع نیرو رانشی میکرو ، - A6 - لایه اول، - B6 - لایه دوم، - C6 - لایه سوم، - D6 - لایه چهارم، - 7 - پیستون با نشانگرمغناطیسی
