Általában gyógyszert szájon át veszünk be, azt gondoljuk, hogy ez a legegyszerűbb módja. Valójában a szervezet számára azonban ez a lehető legbonyolultabb, amit tehetünk: a gyógyszer hasznosulása a gyomor-bél traktusban a gyógyszer összetevőitől és a gyomor dinamikus élettani környezetétől függ. Az EurekAlerten megjelent sajtóközlemény szerint például a testtartás is sokat számít akkor, ha a gyógyszert szájon át vesszük be.
A Physics of Fluids című könyvben a Johns Hopkins Egyetem kutatói a gyomor valósághű anatómiáján és morfológiáján alapuló biomimetikus in-silico szimulátort - egy "StomachSim"-et - alkalmaztak, hogy megvizsgálják és számszerűsítsék a gyomor hatásá és a gyomor mozgékonyságát a gyógyszer biológiai hozzáférhetőségére vonatkozóan.
"Az orális adagolás meglepően összetett, annak ellenére, hogy ez a leggyakoribb gyógyszer-beadási lehetőség" - mondta Rajat Mittal, a tanulmány egyik szerzője. "Amikor a tabletta eléri a gyomrot, a gyomorfalak mozgása és a benne lévő tartalom áramlása határozza meg az oldódás sebességét. A tabletta és a gyomortartalom tulajdonságai is nagy szerepet játszanak." Az orális gyógyszerek oldódásának értékelésére szolgáló jelenlegi kísérleti vagy klinikai eljárások azonban korlátozottan képesek ezt tanulmányozni, ami például kihívást jelent annak megértése, hogy
a különböző gyomorbetegségek, például a gastroparesis, hogyan befolyásolják az oldódást, és milyen hatással vannak a gyomorból való ürülés időtartamára.
A gyomortartalom, a gyomorfal motilitása és a gyomornedv dinamikája egyaránt szerepet játszik a gyógyszer biológiai hozzáférhetőségében, és a gyomor összehúzódásai olyan nyomást hozhatnak létre, amelyekösszetett tablettapályákat alakítanak ki. Ez a tabletták különböző mértékű feloldódását és a gyógyszer nem egyenletes kiürülését eredményezi. Ezek a kérdések együttesen számos kihívást jelentenek a gyógyszeradagolás tervezése során.
Úgy tűnik, hogy a modellezés az első a maga nemében, amely összekapcsolja a gyomor biomechanikáját a tabletta mozgásával és a gyógyszer feloldódásáva. A modell lehetővé tette a kutatók számára, hogy kiszámítsák és összehasonlítsák az ürülési sebességet és az oldott gyógyszerhatóanyag felszabadulását különféle élettani helyzetekben.
