Injiserbar, "selvhelbredende" hydrogel kan tilby enklere form av langsiktig legemiddellevering


Injiserbar,

En ny studie publisert i Naturkommunikasjon Avslører hvordan forskere har skapt en injiserbar hydrogel som kan levere medisiner over bestemte tidsperioder, og eliminerer den kirurgiske implantasjonen som kreves med eksisterende hydrogeler. Forskerne sier at den nye hydrogelen kan hjelpe til med å behandle en rekke sykdommer, inkludert makuladegenerasjon, hjertesykdom og kreft.

Disse bildene viser strukturen til den nyopprettede hydrogelen ved forskjellige forstørrelser.

Bilde kreditt: Mark Tibbitt

Bruken av geler til å levere medisiner er et økende interesseområde for forskere. Mens konvensjonelle væskeløsninger tillater at legemidler spredes over hele kroppen umiddelbart, kan gelbaserte løsninger frigjøre legemidler over lange perioder.

I tillegg kan geler støpes i visse former, slik at legemiddeltilførsel til bestemte deler av kroppen. Men det er et problem med nåværende medikamentleveringsgeler; Når de er støpt, kan de ikke omformes, noe som betyr at de ofte må bli implantert med kirurgi.

Forskningsgruppen - co-ledet av Mark Tibbitt fra Koch Institute for Integrative Cancer Research ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) - satt opp for å takle dette problemet.

Hydrogel laget av polymerholdige nanopartikler og cellulose

Ifølge Tibbitt og kolleger har forskere tidligere opprettet hydrogeler med narkotikaavgivelse ved å bruke kjemiske forbindelser mellom polymerer - lange kjeder av molekyler - som er irreversible.

Forskerne bemerker at mens slike geler er ekstremt tøffe - en egenskap som trengs for å tåle langvarig bruk - det kan være svært vanskelig å endre form når de er støpt.

Tidligere har forskere forsøkt å takle dette problemet ved å utvikle proteiner som samlet seg i hydrogeler av seg selv, men MIT-teamet sier at en slik prosess er kompleks. I studien antok de en enklere tilnærming.

Forskerne brukte nanopartikler bestående av PEG-PLA-kopolymerer, som er mye brukt for legemiddellevering. For å danne sin nye hydrogel kombinerte forskerne disse PEG-PLA-kopolymerene med en annen polymer kalt cellulose.

Siden de fleste nanopartikler har en svak binding med polymerkjeder, var forbindelsen mellom PEG-PLA-kopolymerholdige nanopartikler og cellulose løs. Som sådan er hver forbindelse i stand til å myke under fysisk stress, slik at hydrogelen kan injiseres gjennom en sprøyte.

Men når et slikt stress er fraværende, danner nanopartikler og cellulose nye tilkoblinger, noe som betyr at dets seighet blir restaurert.

"Nå har du en gel som kan forandre form når du legger stress på det, og så viktigere, det kan gjenkjøles når du slapper av de kreftene. Det lar deg klemme det gjennom en sprøyte eller en nål og få den inn i Kropp uten kirurgi, "forklarer Tibbitt.

Ny hydrogel kan levere to stoffer samtidig

Laget bemerker at fordi hydrogelen består av to komponenter, kan den brukes til å levere to forskjellige stoffer samtidig.

PEG-PLA-kopolymerene har evne til å bære og levere hydrofobe småmolekylære legemidler, slik som de som brukes til kjemoterapi, mens polymerer som cellulose kan bære hydrofile molekyler, som antistoffer og vekstfaktorer - legemidler som stimulerer mobil vekst.

Ved injisering av hydrogelen under musens hud fant teamet det effektivt å levere ett hydrofobt og ett hydrofilt stoff over en periode på flere dager.

Ikke bare kan hydrogelet tilby målrettet medisinsk levering, sier forskerne at hver del av gelen kan modifiseres slik at hvert legemiddel kan leveres i forskjellige priser, noe som betyr at det kan skreddersys for pasientens individuelle behov.

Laget undersøker for tiden hvordan den nye hydrogelen kan brukes til å levere antiangiogenesemedisiner til behandling av makuladegenerasjon - en øyesykdom som rammer mer enn 10 millioner mennesker i USA.

For tiden mottar pasienter med makuladegenerasjon en månedlig injeksjon med anti-angiogenesemedisiner, som virker ved å redusere veksten av synshemmende blodårer. MIT-teamet mener at den nye hydrogelen kan brukes til å levere disse stoffene over flere måneder, noe som kan begrense behovet for injeksjoner.

Fordi den nye hydrogelen kan levere vekstfaktorer, sier forskerne at det også kan være effektivt for reparasjon av skadet hjertevev etter et hjerteinfarkt.

I tillegg kan det brukes til å behandle kreftpasienter etter kirurgisk fjerning av svulster. Teamet forklarer at gelen kan bli laced med et kjemikalie som tiltrekker gjenværende kreftceller mot det, sammen med et kjemoterapi-stoff som ødelegger kreftcellene, reduserer risikoen for tilbakefall av kreft.

Forrige måned, Medical-Diag.com Rapportert om en annen studie publisert i Naturkommunikasjon , Hvor forskere detaljerte utviklingen av en "utløst" -medisin-leveringsmekanisme ved hjelp av nanopartikler.

Hy2Care: Injecteerbare pleisters voor kraakbeenherstel (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis