聚合物膜改善了控制释放药物

膜制成的聚合物常用的线程可以加载与治疗药物和血管缝合植入人体,在机械力激活聚合物的电势和缓慢释放药物。

这部小说系统,由一组由工程师们在加州大学河滨分校和发表在ACS应用生物材料最大的局限,克服传统药物管理局和控释方法,并可能提高治疗癌症和其他慢性疾病。

传统药物管理局的缺点包括重复管理、非特异性biodistribution在身体的系统中,长期的药物分子的不可持续性,和高细胞毒性,构成挑战的有效治疗慢性疾病,需要不同药物剂量随着时间的最佳的治疗效果。大多数控释方法封装在生物可降解药物粒子,随着时间的推移体的容器溶解释放药物,很难安排提供药物。其他人包括一个电池驱动的设备,不是不会引起排斥的。

金,在加州大学河滨分校生物工程副教授Marlan和迷迭香伯恩斯工程学院的,经营着一家实验室与生物相容性的聚合物构建框架称为支架,帮助干细胞修复组织和器官。一种聚合物,聚(亚乙烯基fluoride-trifluro-ethylene),或P (VDF-TrFE),可以在机械应力下产生电荷。南意识到这个属性,被称为压电聚合物潜在可行的候选药物释放系统。

他的团队使用了一个叫做电纺的技术来生产P (VDF-TrFE)纳米纤维层薄垫。结构材料在纳米电纺的优化得到的纳米纤维的敏感性的药物输送系统响应的生理安全的力的大小,而对日常活动。纳米纤维允许他们的大表面积吸附相对大量的药物分子。

后在水凝胶中嵌入电影模仿活组织,一系列的测试使用治疗冲击波生成足够的电荷释放一个附加静电模型药物分子进入周围的凝胶。研究者可以调节药物释放量通过改变外加压力和持续时间。

“这压电nanofiber-based药物输送系统使药物分子的局部交付需求,这将是有用的对于需要长期的疾病或条件,重复药物管理局,如癌症治疗、“南说。“大表面area-to-volume nanofibrous结构允许一个更大的药物的比例加载,导致一个注射或植入,持续的时间比传统的药。”

相比传统的药物输送系统基于退化或扩散释放,通常显示的初始破裂释放之后,不同的速率释放,药物释放的线性组合piezoelectric-based系统允许精确管理的药物分子无论植入持续时间。重复按需药物释放试验表明类似的药物释放量/激活,确认释放率的鲁棒控制。

药物释放动力学的敏感度可以通过控制纳米纤维的大小调整范围,被冲击波治疗活性,通常用于治疗肌肉骨骼疼痛的手持设备。更小、更敏感的纳米纤维尺寸可以用于注入深层组织,如骨在附近的肌肉,而不敏感大纳米纤维能找到在皮下应用程序中使用,以避免错误的激活意外的影响。

参考:Jariwala T, Ico G, Tai Y, et al . Mechano-responsive压电纳米纤维作为一个随需应变的药物运载工具。ACS达成。生物板牙。2021;4 (4):3706 - 3715。doi:10.1021 / acsabm.1c00232

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