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藥物發運和組織工程的 Nanostructured 膠凝體

Published on November 19, 2012 at 3:38 AM

膠凝體可以被注射到這個機體,運載的藥物或細胞重新生成損壞組織,對待的許多疾病類型暫掛承諾,包括癌症。 然而,這些可注射的膠凝體一次總是不維護他們固定的結構在這個機體裡面。

當新的剪變薄的水凝膠 (頂層) 時被加熱對體溫,聚合物鏈子一起連接形成改進膠凝體的穩定性的一個加強的網絡 (底層)。 圖像: 馬特賣玻璃的人
 

MIT 化學工程師現在設計了回應機體的高溫通過形成一個加強的網絡使這個膠凝體更加耐久,允許它發揮作用在一個更長的時期的一個可注射的膠凝體。

研究小組,導致由布雷得里奧利森,化學工程一位助理教授,在日記帳提前的功能材料的一個最近問題描述了新的膠凝體。 本文的主要作者是馬修賣玻璃的人,一名研究生在奧利森的實驗室。 傑奎琳陳, MIT 的前參觀的學生,也是作者。

奧利森和他的學員與叫作剪變薄的水凝膠的膠凝體一起使用系列,有一個唯一能力切換在像固定和像液體的狀態之間。 當顯示在機械重點 - 例如被推進通過射入針 - 這些膠凝體流像流體。 但是一次在這個機體裡面,膠凝體回到他們的正常像固定的狀態。

然而,這些材料缺點是,在他們被注射到這個機體後,他們是易損壞的對機械重點。 如果這樣重點做他們再經過與一個像液體的狀態的轉移,他們可以散開。

「變薄的剪固有地不是耐久的」,奧利森說。 「您如何經過從不耐久的一個轉移,要求注射,對非常耐久,對於長,有用的植入管壽命是必需的?」

MIT 小組通過創建激活在他們的膠凝體內的一個加強的網絡回答了該問題,只有當這個膠凝體被加熱對體溫時 (37 攝氏度)。

剪變薄的膠凝體可以用許多不同的材料做 (包括聚合物例如聚乙二醇或者釘),但是奧利森的實驗室著重蛋白質水凝膠,申訴,因為他們可以相對地容易地被設計促進生物功能例如蜂窩電話黏附力和細胞遷移。

蛋白質水凝膠在此研究中包括叫作捲起的捲的蛋白質細分市場之間的連結相連的鬆散被包裝的蛋白質,形成,當二或三螺線蛋白質盤繞到一個 ropelike 結構。

MIT 研究員設計他們的水凝膠包括第二個加強的網絡,有成效,當聚合物附有每蛋白質的末端一起束縛。 在低溫,這些聚合物是可溶解的在水中,因此他們在這個膠凝體自由地浮動。 然而,當加熱對體溫,他們變得不能溶解和單獨在含水解決方法外面。 這給他們一起連接和形成在這個膠凝體內的健壯的網格,使它更加耐久。

研究員發現與此加強的網絡的膠凝體是更慢的降低,當顯示在機械重點并且是顯著更加僵硬的。 這在這個機體提供一個有為的方式反對剪變薄的材料傾向一次腐蝕,說賈森 Burdick,在賓夕法尼亞大學的生物工藝學副教授。

「在不同種結構基礎上的此次要網絡的大廈是一個非常典雅的方式解決阻礙通過物質設計」,說 Burdick,沒有作為研究小組的部分。

這些膠凝體的另一個好處是他們可以調整隨著時間的推移降低,為長期藥物版本是有用的。 研究員現在研究方式控制此功能,以及生物功能的合併的不同的類型到膠凝體。

這個研究由美軍研究辦公室資助通過戰士納米技術 (ISN) MIT 的學院。 這些 nanostructured 膠凝體的潛在的應用對戰士醫學的包括防止失血,加速癒合和防止受到傳染和疾病的創傷。

來源: http://www.mit.edu/

Last Update: 19. November 2012 04:30

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