Во время учебы по биохимии в McMaster Мишель Фернандес работала исследователем в биотехнологической компании. Теперь кандидат в магистратуру химического машиностроения, она считает, что опыт совместной работы пробудил в ней интерес к прикладной науке.
"Я определенно знал, что хочу работать в сфере здравоохранения или медицинского оборудования, и думал, что доставка лекарств была действительно интересной," она говорит. В своей магистерской диссертации Фернандес изучает один из способов введения лекарства в глаза пациентам с глаукомой, используя специальные контактные линзы.
В настоящее время, когда пациент с глаукомой пытается ввести свое лекарство, большая часть лекарства тратится впустую и не проходит через роговицу. "Только около пяти процентов препарата действительно попадает во внутриглазную ткань," говорит Фернандес. При использовании контактных линз цель состоит в том, чтобы увеличить время контакта с роговицей, что, в свою очередь, увеличит вероятность того, что лекарство попадет туда, где оно должно быть, и пациенту не придется беспокоиться об этом.
Диссертация Фернандеса озаглавлена "Частицы кремнезема для гидрофобной доставки лекарств из силиконовых гидрогелей." Вкратце, это означает: можно ли загрузить частицы диоксида кремния (которые содержат лекарство) в материал для контактных линз силикон-гидрогеля, чтобы продлить доставку лекарства в глаза пациентов с глаукомой?
Фернандес выбрала тему из списка, предоставленного ее научным руководителем, Хизер Ширдаун, профессором химической инженерии в McMaster и заместителем декана аспирантуры (инженерия). "Я уже проделал некоторую работу по синтезу частиц в этом совместном опыте с биотехнологической компанией," объясняет Фернандес. "Идея изучения доставки лекарств с помощью частиц, загружаемых в контактные линзы, была мне очень интересна."
Фернандес отмечает, что концепция использования контактных линз для доставки лекарств существует с 1960-х годов. Исследователи из лаборатории Шердауна продвигают эту идею дальше – например, исследуя различные материалы на основе силикон-гидрогеля (некоторые из которых теперь используются в контактных линзах, которые можно носить на ночь). "В идеале мы хотели бы, чтобы лекарство доставлялось через силикон-гидрогели, потому что они обладают потенциалом длительного ношения," Фернандес говорит. Силикон – не путать с "кремний" – позволяет кислороду проникать в материал гидрогеля и проходить через роговицу.
Она объясняет, что ее исследования несколько отличаются от исследований ее коллег по лаборатории. Вместо того, чтобы добавлять лекарство непосредственно в состав геля, она экспериментирует с включением частиц, содержащих лекарство, в силиконовый гидрогель, что может защитить лекарство от процедуры синтеза и действовать как дополнительный барьер для высвобождения лекарства – что очень важно, так что препарат выпускается контролируемым образом и в течение длительного периода времени. "Загрузив лекарство в частицу, вы можете настроить свойства частицы, чтобы помочь контролировать поведение высвобождения лекарства," Фернандес объясняет.
Можем ли мы с нетерпением ждать того времени, когда мы сможем получить контактные линзы по рецепту с нашей собственной персонализированной рецептурой лекарственного средства, загруженной в них?? Возможно. Между тем, еще предстоит провести много исследований – и это задолго до того, как можно будет начинать какие-либо испытания (сначала на клетках, затем на животных, а затем на людях). Фернандес отмечает, что сейчас материалы ее линз не такие прозрачные, какими они должны быть, чтобы стать жизнеспособными контактными линзами.
"Как и в любом исследовании, есть много статей для чтения и обзора литературы. Вы разрабатываете свои протоколы и действительно работаете над своей методологией, чтобы настроить свою систему так, чтобы она работала. Иногда что-то работает, а в большинстве случаев – нет. Но когда они это сделают, это здорово!"
Фернандес надеется завершить диссертацию к концу лета. Она благодарит свой опыт работы в Макмастере за обучение своим ценным навыкам, таким как решение проблем, внимание к деталям и умение разрабатывать эксперименты. Это также дало ей возможность общаться с опытными учеными в коллегиальной лабораторной среде. Ее цель – работать в промышленности, проводить исследования медицинских устройств или в фармацевтической сфере.
"Мне это очень нравится, потому что это на самом деле влияет на людей и здравоохранение и потенциально улучшает качество жизни. Я думаю это действительно здорово."