新的聚合物为遥控药物铺平了道路和电子药片

共同参与是由活细胞产生的,用于治疗癌症和自身免疫性疾病等。一个挑战是,药物是非常昂贵的,限制全球访问。现在查尔默斯的研究人员发明了一种材料,使用电子信号捕获和释放生物分子。新的和有效的方法可能产生重大影响的共同发展,为电子的发展铺平道路药和药物植入。

新材料是聚合物表面*一个电脉冲改变状态从捕捉到释放生物分子。这有几个可能的应用,包括使用工具的高效分离医学从其他生物分子细胞创造生产生物药品。最近这项研究的结果发表在《科学》杂志上《应用化学》。

共同参与非常昂贵的产生是由于缺乏一个高效的分离技术,提高药物产量和新技术需要降低生产成本并最终治疗病人的成本。

“我们的聚合物表面提供一个新方法分离蛋白质的利用电信号来控制如何绑定到和从表面释放,虽然不影响蛋白质的结构,“古斯塔夫Ferrand-Drake德尔卡斯蒂略说,公开支持他的博士论文在化学和查尔默斯是该研究的第一作者。

传统分离技术-色谱法结合生物分子表面紧密和强劲的化学品必须让他们释放,从而导致损失和收益。许多新药物已被证明是高度敏感的强有力的化学物质,形成共同的主要生产下一代的问题。化学物质导致的低消费对环境有益,而这一事实新材料的表面也可以重用通过几个周期是一个关键属性。这个过程可以重复数百次而不影响表面。

函数在生物体液

材料还可以在生物体液的缓冲能力,换句话说液体能够抵消pH值的变化。这个属性是显著的,因为它为创建一个新的铺平了道路技术植入和电子“药片”,药物释放到身体通过电子激活。

“你可以想象一个医生或一个计算机程序,测量需要一个新的剂量的药物的病人,和遥控信号激活释放的药物植入位于组织或器官的需要,“古斯塔夫Ferrand-Drake德尔卡斯蒂略说。

当地,今天激活药物释放可用材料的形式,改变他们的状态在周围的化学环境的变化。例如,pH-sensitive材料生产的平板电脑你想要控制药物在胃肠道的释放,这是一个与自然环境pH值的变化。但在大多数人体组织没有pH值或其他化学参数的变化。

“能够控制蛋白质在体内的释放和吸收以最小的外科干预和无针注射,我们相信,一个独特的和有用的属性。电子植入物的发展的几个可能的应用程序只有一个许多年后的未来。研究帮助我们联系电子与生物分子水平是一个重要的拼图的这样一个方向,“古斯塔夫Ferrand-Drake德尔卡斯蒂略说。

新方法的另一个优点是,它不需要大量的能量。低功耗是由于这一事实的深度聚合物表面的电极是非常薄,表面纳米尺度上,这意味着立即反应小的电化学信号。

“电子产品在生物环境中往往受限于电池的大小和机械运动部件。激活在分子水平上减少能源需求和需要移动部件,“古斯塔夫Ferrand-Drake德尔卡斯蒂略说。

突破开始博士论文

技术背后的研究进行期间当Ferrand-Drake德尔卡斯蒂略是博士生在查尔莫斯Andreas Dahlin教授的研究小组分工的表面化学应用。该项目涉及聚合物表面,改变国家之间的中立和带电取决于周围溶液的pH值。然后研究人员成功地创建一个材料,强大到足以保持表面时受到重复的电信号,同时也被薄足以改变pH值为表面的电化学的结果。

“不久之后我们发现,我们可以使用电子信号来控制蛋白质和生物分子的结合和释放,而电极材料在生物解决方案如血清和血液离心。我们相信,希望我们的发现可能在新药的发展大有好处,”Andreas Dahlin说。

在过去的一年中,查尔莫斯研究者的结果传递给产品开发,由分拆公司Nyctea技术。公司已经领先制药研究人员和公司客户。

*高分子化合物,包括重复更小的单元组成的长链。常见的塑料是高分子的一种形式。

参考:德尔卡斯蒂略GFD, Kyriakidou M, Adali Z,熊K,冰雹RLN, Dahlin a电可切换的蛋白质聚合物刷子捕获和释放在生物环境中* *。Angew。化学。Int。。2022;61 (22):e202115745。doi:10.1002 / anie.202115745

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