Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Polimer Piezoelektrik Implan peningkatan Pelepasan Obat yang Terkendali

Membran yang terbuat dari benang polimer yang biasa digunakan dalam jahitan vaskular dapat diisi dengan obat terapeutik dan ditanamkan di dalam tubuh, di mana gaya mekanis mengaktifkan potensial listrik polimer dan perlahan-lahan melepaskan obat.

Sistem baru, yang dikembangkan oleh kelompok yang dipimpin oleh ahli biologi di UC Riverside dan diterbitkan dalam Bahan Bio Terapan ACS , mengatasi batasan terbesar dari pemberian obat konvensional dan beberapa metode pelepasan terkontrol, dan dapat meningkatkan pengobatan kanker dan penyakit kronis lainnya.

IMAGES
Gambar: sc04.alicdn.com

Kelemahan dari pemberian obat konvensional termasuk pemberian berulang, biodistribusi nonspesifik dalam sistem tubuh, molekul obat yang tidak berkelanjutan dalam jangka panjang, dan sitotoksisitas tinggi, menimbulkan tantangan untuk pengobatan penyakit kronis yang efisien yang memerlukan dosis obat yang bervariasi dari waktu ke waktu untuk terapi yang optimal. kemanjuran. Sebagian besar metode pelepasan terkontrol merangkum partikel obat dalam wadah seperti gelembung yang dapat terurai secara hayati yang larut dari waktu ke waktu untuk melepaskan obat, sehingga menyulitkan pengiriman obat sesuai jadwal. Yang lainnya melibatkan perangkat bertenaga baterai yang tidak kompatibel secara biologis.

Jin Nam, seorang profesor bioteknologi di UC Riverside's Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering, menjalankan laboratorium yang bekerja dengan polimer biokompatibel untuk membangun kerangka kerja yang dikenal sebagai perancah yang membantu sel punca memperbaiki jaringan dan organ. Salah satu polimer ini, poli (vinilidena fluorida-trifluro-etilen), atau P (VDF-TrFE), dapat menghasilkan muatan listrik di bawah tekanan mekanis. Nam menyadari sifat ini, yang dikenal sebagai piezoelektrik, menjadikan polimer sebagai kandidat yang berpotensi untuk sistem pelepasan obat.

Timnya menggunakan teknik yang disebut electrospinning untuk menghasilkan serat nano P (VDF-TrFE) yang dilapisi tikar tipis. Penataan bahan dalam skala nano dengan electrospinning mengoptimalkan sensitivitas serat nano yang dihasilkan sehingga sistem pengiriman obat akan merespons besaran kekuatan yang aman secara fisiologis sambil tetap tidak sensitif terhadap aktivitas sehari-hari. Luas permukaan yang besar dari serat nano memungkinkan mereka untuk menyerap molekul obat dalam jumlah yang relatif besar.

Setelah menyematkan film dalam hidrogel yang meniru jaringan hidup, serangkaian tes menggunakan gelombang kejut terapeutik menghasilkan muatan listrik yang cukup untuk melepaskan molekul obat model yang dilampirkan secara elektrostatis ke dalam gel di sekitarnya. Para peneliti dapat menyesuaikan jumlah pelepasan obat dengan memvariasikan tekanan dan durasi yang diterapkan.

"Sistem pengiriman obat berbasis nanofiber piezoelektrik ini memungkinkan pengiriman molekul obat secara lokal sesuai permintaan, yang akan berguna untuk penyakit atau kondisi yang memerlukan pemberian obat berulang dalam jangka panjang, seperti pengobatan kanker," kata Nam. "Rasio luas-ke-volume permukaan yang besar dari struktur serat nano memungkinkan pemuatan obat yang lebih besar, yang mengarah ke injeksi tunggal atau implantasi yang bertahan lebih lama daripada pemberian obat konvensional."

Dibandingkan dengan sistem penghantaran obat tradisional berdasarkan degradasi atau pelepasan difusi yang biasanya menunjukkan pelepasan ledakan awal diikuti oleh tingkat pelepasan yang berbeda, profil linier pelepasan obat dari sistem berbasis piezoelektrik memungkinkan pemberian molekul obat yang tepat terlepas dari durasi implantasi. . Tes pelepasan obat on-demand yang berulang menunjukkan jumlah pelepasan obat yang sama per aktivasi, menegaskan kontrol yang kuat dari tingkat pelepasan.

Sensitivitas kinetika pelepasan obat dapat disetel dengan mengontrol ukuran serat nano ke kisaran yang diaktifkan oleh gelombang kejut terapeutik, yang sering digunakan untuk pengobatan nyeri muskuloskeletal dengan perangkat genggam. Ukuran serat nano yang lebih kecil dan lebih sensitif dapat digunakan untuk implantasi di jaringan dalam, seperti di dekat tulang di bawah otot, sementara serat nano berukuran lebih besar yang kurang sensitif dapat digunakan dalam aplikasi subkutan untuk menghindari aktivasi palsu akibat benturan yang tidak disengaja.

Powered By NagaNews.Net