Implantable system for chronotherapy.
Implantable system for chronotherapy.
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DOI：
10.1126/sciadv.abj4624
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发表时间：
2021-11-26
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Traverso G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee SH;Wan Q;Wentworth A;Ballinger I;Ishida K;Collins JE;Tamang S;Huang HW;Li C;Hess K;Lopes A;Kirtane AR;Lee JS;Lee S;Chen W;Wong K;Selsing G;Kim H;Buckley ST;Hayward A;Langer R;Traverso G
移动应用程序控制的植入型系统通过控制给药的时间来实现计时治疗。在哺乳动物生理学中，很早就认识到酶、激素和其他生物介质的昼夜变化。药物生物学在过去几十年的发展表明，定时给药可以提高药物疗效。在这里，我们报告了一种无电池、可再充填、皮下和套管针兼容的植入型系统的开发，该系统通过严格控制给药时间来响应外部机械驱动，从而促进了计时治疗。外部可穿戴系统连接到移动应用程序，以便于控制给药时间。利用这个系统，我们展示了溴隐亭在糖尿病大鼠模型中控制血糖的效果。我们还证明，抗高血压药物可以通过这种设备输送，鉴于高血压相关并发症的昼夜变化已被公认，该设备可能会有临床应用。我们预计，能够进行时间疗法的植入物将对我们提高对各种慢性病的治疗效果的能力产生重大影响。
A mobile app–controlled implantable system enables chronotherapy by controlling the timing of drug administration. Diurnal variation in enzymes, hormones, and other biological mediators has long been recognized in mammalian physiology. Developments in pharmacobiology over the past few decades have shown that timing drug delivery can enhance drug efficacy. Here, we report the development of a battery-free, refillable, subcutaneous, and trocar-compatible implantable system that facilitates chronotherapy by enabling tight control over the timing of drug administration in response to external mechanical actuation. The external wearable system is coupled to a mobile app to facilitate control over dosing time. Using this system, we show the efficacy of bromocriptine on glycemic control in a diabetic rat model. We also demonstrate that antihypertensives can be delivered through this device, which could have clinical applications given the recognized diurnal variation of hypertension-related complications. We anticipate that implants capable of chronotherapy will have a substantial impact on our capacity to enhance treatment effectiveness for a broad range of chronic conditions.
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