Posted in | Nanomedicine

De Gelen van Nanostructured voor de Levering van de Drug en de Techniek van het Weefsel

Published on November 19, 2012 at 3:38 AM

Gelen die in het lichaam, de dragende drugs of de cellen kunnen worden ingespoten dat geregenereerd beschadigd weefsel, greepbelofte voor het behandelen van vele types van ziekte, met inbegrip van kanker. Nochtans, handhaven deze injecteerbare gelen eens niet altijd hun stevige structuur binnen het lichaam.

Wanneer het nieuwe scheerbeurt verdunnende hydrogel (bovenkant) aan lichaamstemperatuur wordt verwarmd, treden de polymeerkettingen samen toe om een versterkend netwerk te vormen dat de stabiliteit van het gel (bodem) verbetert. Beeld: Matte Glassman
 

De chemische ingenieurs MIT hebben nu een injecteerbaar gel ontworpen dat aan het lichaam op hoge temperatuur door een versterkend netwerk te vormen dat het gel duurzamer maakt antwoordt, toestaand het om over een langere periode te functioneren.

Het onderzoekteam, die door Bradley Olsen wordt geleid, een hulpprofessor van chemische techniek, beschreef de nieuwe gelen in een recente uitgave van de dagboek Geavanceerde Functionele Materialen. De Hoofd auteur van het document is Matthew Glassman, een gediplomeerde student in het laboratorium van Olsen. Jacqueline Chan, een vroegere bezoekende student bij MIT, is ook een auteur.

Olsen en zijn studenten werkten met een familie van gelen die als scheerbeurt verdunnende hydrogels worden bekend, die een unieke capaciteit om tussen stevig-als en vloeibaar-als staten hebben te schakelen. Wanneer blootgesteld aan mechanische spanning - zoals wordt geduwd door een injectienaald - deze gelen stromen als vloeistof. Maar zodra binnen het lichaam, komen de gelen op hun normale stevig-als staat terug.

Nochtans, is een nadeel van deze materialen dat nadat zij in het lichaam worden ingespoten, zij aan mechanische spanningen nog kwetsbaar zijn. Als dergelijke spanningen hen maken de overgang aan een vloeibaar-als staat ondergaan opnieuw, kunnen zij uiteenvallen.

„Verdunnen van de Scheerbeurt is inherent niet duurzaam,“ Olsen zegt. „Hoe u een overgang van niet duurzaam ondergaat, die om wordt vereist worden ingespoten, aan zeer duurzaam, die voor het lang, nuttig implant leven?“ wordt vereist

Het team MIT beantwoordde die vraag door een versterkend netwerk binnen hun gelen te creëren dat wordt geactiveerd slechts wanneer het gel aan lichaamstemperatuur (37 graden van Celsius) wordt verwarmd.

Kunnen de verdunnende gelen van de Scheerbeurt met vele verschillende materialen (met inbegrip van polymeren zoals polyethyleenglycol, of PIN) worden gemaakt, maar het laboratorium van Olsen concentreert zich op eiwithydrogels, die een beroep doend zijn omdat zij kunnen worden ontworpen vrij gemakkelijk om biologische functies zoals cellulaire adhesie en celmigratie te bevorderen.

De eiwithydrogels in deze studie bestaan uit los ingepakte proteïnen die door verband tussen eiwitsegmenten worden samengehouden die als gerolde rollen worden bekend, die zich vormen wanneer twee of drie spiraalvormige proteïnen in een ropelikestructuur rollen.

De onderzoekers MIT ontwierpen hun hydrogel om een tweede versterkend netwerk te omvatten, dat vorm vergt wanneer de polymeren in bijlage aan de einden van elke proteïne samenbinden. Bij lagere temperaturen, zijn deze polymeren oplosbaar in water, zodat drijven zij vrij in het gel. Nochtans, wanneer verwarmd aan lichaamstemperatuur, worden zij onoplosbaar en afzonderlijk uit de waterige oplossing. Dit staat hen toe om zich samen en bij een stevig net aan te sluiten te vormen dat binnen het gel, het duurzamer maakt.

De onderzoekers vonden dat de gelen met dit versterkende netwerk veel langzamer waren te degraderen wanneer blootgesteld aan mechanische spanning en beduidend stijver waren. Dit biedt een veelbelovende manier aan om de tendens van te eroderen scheerbeurt verdunnende materialen tegen te werken zodra in het lichaam, Jason Burdick, een verwante professor van biotechniek bij de Universiteit van Pennsylvania zegt.

„Het Inbouwen van dit secundaire netwerk dat op een verschillend type van mechanisme wordt gebaseerd is een zeer elegante manier om die hindernis door materieel ontwerp te overwinnen,“ zegt Burdick, die een geen deel van het onderzoeksteam was.

Een Ander voordeel van deze gelen is dat zij kunnen worden gestemd om in tijd te degraderen, die voor drugversie op lange termijn nuttig zou zijn. De onderzoekers werken nu aan manieren om deze eigenschap te controleren, evenals nemen verschillende soorten biologische functies in de gelen op.

Het onderzoek werd gefinancierd door het Bureau van het Onderzoek van het Leger van de V.S. door het Instituut van MIT voor de Nanotechnologie van de Militair (ISN). De Potentiële toepassingen hiervan nanostructured gelen op militairgeneeskunde omvatten het verhinderen van bloedverlies, dat wond versnelt die en tegen besmettingen en ziekte heelt beschermt.

Bron: http://www.mit.edu/

Last Update: 19. November 2012 04:30

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit