Kako se v biotehnologiji uporabljajo polimeri, ki se odzivajo na stimuluse
Kako se uporabljajo pametni polimeri
Pametni polimeri postajajo vedno bolj razširjeni, saj znanstveniki spoznavajo kemijo in sprožilce, ki povzročajo konformacijske spremembe v polimernih strukturah in si izmislijo načine za izkoriščanje in nadzor nad njimi. Novi polimerni materiali so kemično formulirani, ki zaznavajo specifične okoljske spremembe v bioloških sistemih in se prilagodijo na predvidljiv način, zaradi česar so koristna orodja za dostavo zdravil ali druge metabolne kontrolne mehanizme.
Na tem relativno novem področju biotehnologije se zdi, da so potencialne biomedicinske aplikacije in okoljske uporabe za pametne polimere neomejene. Trenutno je najbolj razširjena uporaba pametnih polimerov v biomedicini namenjena posebej usmerjeni dobavi zdravil.
Razvrščanje in kemija pametnih polimerov
Od prihoda farmacevtskih izdelkov s časovnim sproščanjem so se znanstveniki soočili s problemom iskanja načinov za dajanje zdravil na določeno mesto v telesu, ne da bi jih najprej degradirali v zelo kiselem želodčnem okolju.
Pomemben dejavnik je tudi preprečevanje škodljivih učinkov na zdravo kost in tkivo. Raziskovalci so razvili načine za uporabo pametnih polimerov za nadzor sproščanja zdravil, dokler sistem dostave ne doseže želenega cilja. To sproščanje nadzira kemijski ali fiziološki sprožilec.
Linearni in matriki pametni polimeri obstajajo z različnimi lastnostmi, odvisno od reaktivnih funkcionalnih skupin in stranskih verig. Te skupine se lahko odzivajo na pH, temperaturo, ionsko moč, električno ali magnetno polje in svetlobo. Nekateri polimeri so reverzibilno prečno povezani z nekovalentnimi vezmi, ki se lahko zlomijo in reformirajo glede na zunanje pogoje. Nanotehnologija je bila temeljna pri razvoju določenih polimerov nanodelcev, kot so dendrimeri in fulereni , ki so se uporabljali za dobavo zdravil. Tradicionalna encapsulacija droge je bila izvedena z uporabo polimerov mlečne kisline. V najnovejših dogajanjih je prišlo do oblikovanja mrežastih matrik, ki imajo interaktivno zdravilo, integrirano ali zajeto med polimernimi prameni.
Matriki pametnih polimerov sproščajo zdravila s kemično ali fiziološko strukturo, ki spreminja reakcijo, pogosto hidrolizno reakcijo, ki povzroči cepitev vezi in sproščanje zdravila, ko se matrika razgrajuje v biološko razgradljive sestavine. Uporaba naravnih polimerov je umaknila umetno sintetizirane polimere, kot so polianhidridi, poliestri, poliakrilne kisline, poli (metil metakrilati) in poliuretani. Ugotovili smo, da se najhitreje razgrajujejo hidrofilni, amorfni nizkomolekularni polimeri, ki vsebujejo heteroatome (tj. Atome, ki niso ogljiki).
Znanstveniki nadzirajo hitrost dostave zdravil tako, da spremenijo te lastnosti in s tem prilagajajo stopnjo degradacije.