L'idrogel stampato in 3D consente la somministrazione continua di farmaci attraverso le lenti a contatto

La prossima volta che dovrai assumere un farmaco prescritto dal medico, potrebbe essere semplice come indossare una lente a contatto, grazie a una nuova scoperta dei ricercatori dell'Università di Waterloo.

Un team di scienziati del Dipartimento di Chimica e della Scuola di Optometria e Scienze della Vista dell'Università di Waterloo ha creato un nuovo tipo di idrogel in grado di somministrare farmaci a pazienti affetti da diverse patologie oculari quando viene stampato in 3D su una lente a contatto.

L'articolo, intitolato "Idrogel idrofili a base di silicone stampabili tramite estrusione 3D e iniettabili per la somministrazione oculare controllata di farmaci oftalmici", è stato pubblicato sulla rivista ACS Applied Bio Materials.

Questo idrogel, ovvero un gel in grado di trattenere una notevole quantità di acqua, è a base di silicone e consente di controllare la quantità di farmaco necessaria, garantendone un rilascio continuo per tutto il tempo in cui si indossa la lente a contatto.

L'uso di lenti a contatto caricate con farmaco può aiutare i medici ad alleviare il dolore e a ridurre la frequenza della somministrazione del farmaco, poiché il farmaco verrà rilasciato durante il normale utilizzo delle lenti.

Sebbene il silicone sia difficile da stampare in 3D, il nuovo idrogel ha proprietà uniche. Utilizza uno speciale tipo di silicone che attrae facilmente l'acqua e polimerizza con la luce ultravioletta. Una volta polimerizzato, il gel rimane flessibile e sufficientemente resistente da mantenere la sua forma dopo essere stato stirato e compresso.

"Una volta che siamo stati sicuri che l'idrogel fosse sufficientemente resistente e flessibile, abbiamo deciso di testare la sua capacità di trattenere e rilasciare i farmaci utilizzando l'amoxicillina, un antibiotico comunemente prescritto per il trattamento delle malattie degli occhi", ha affermato la professoressa Shirley Tan, del Dipartimento di Chimica e preside della ricerca presso la Facoltà di Scienze dell'Università di Waterloo.

Durante i test di laboratorio, i ricercatori hanno scoperto che la struttura macroporosa dell'idrogel aiutava a regolare il rilascio di amoxicillina nel tempo. Hanno anche scoperto che l'idrogel poteva essere iniettato o stampato per estrusione, facilitandone l'applicazione alle lenti a contatto.

"Questo concetto è molto più efficace e comodo per i pazienti rispetto all'uso di colliri, che sono spesso difficili da applicare e richiedono più applicazioni nell'arco della giornata", ha aggiunto il professor Lyndon Jones, della School of Optometry and Vision Sciences e direttore del Centre for Ophthalmic Research and Education.

Il team ha anche testato la stabilità del materiale idrogel durante la conservazione e ha scoperto che l'incapsulamento del farmaco è rimasto efficace per un mese.

"Dopo l'incapsulamento in un gel e la conservazione per un mese, l'amoxicillina è rimasta praticamente invariata", ha affermato Sayan Ganguly, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Chimica. "I nostri risultati dimostrano che questo idrogel è sicuro per gli occhi umani e può essere utilizzato efficacemente in diverse applicazioni mediche".

Con una domanda di brevetto appena depositata, i ricercatori puntano ad ampliare l'uso delle lenti a contatto per curare le malattie degli occhi.