Kuidas biotehnoloogias kasutatakse stimuleerivaid polümeere
Kuidas arukaid polümeere kasutatakse
Arukad polümeerid muutuvad üha enam levinud, kuna teadlased õpivad keemiast ja käivitajatest, mis põhjustavad konformatsioonilisi muutusi polümeeristruktuuris, ja välja töötama viise, kuidas neid ära kasutada ja neid kontrollida. Uued polümeersed materjalid on keemiliselt formuleeritud, mis tunnevad bioloogilistes süsteemides spetsiifilisi keskkonnamuutusi ja kohandavad neid prognoositavalt , muutes need kasulikeks vahenditeks ravimi tarnimiseks või muude ainevahetuskontrollimehhanismide jaoks.
Selles suhteliselt uues biotehnoloogiavaldkonnas näivad arukate polümeeride potentsiaalsed biomeditsiinilised rakendused ja keskkonnaalased kasutusvõimalused piiramatud. Praegu on biomeditsiinis arukate polümeeride kõige levinum kasutamine spetsiaalselt ravimi tarnimiseks.
Nutikate polümeeride klassifitseerimine ja keemia
Alates ajast vabastatud farmaatsiatoodete ilmumisest on teadlased seisnud silmitsi probleemiga, kuidas leida ravimeid konkreetsele organismis paiknevale levikule ilma, et need kõigepealt lagunevad väga happelises kõhu keskkonnas.
Oluline kaalutlus on ka tervislike luude ja kudede kahjulike mõjude ennetamine. Teadlased on välja töötanud nutikate polümeeride kasutamise meetodid, et kontrollida ravimite vabanemist seni, kuni manustamissüsteem on saavutanud soovitud eesmärgi. Seda vabastamist kontrollib kas keemiline või füsioloogiline käivitus.
Lineaarsed ja maatriksist arukad polümeerid eksisteerivad koos erinevate reaktsioonivõimeliste funktsionaalrühmade ja kõrvalahelatega. Need rühmad võivad reageerida pH, temperatuuri, ioontugevuse, elektri- või magnetväljade ja valguse suhtes. Mõned polümeerid on pöördumatult ristseotud mittekovalentsete sidemetega, mis võivad välistingimustest sõltuvalt puruneda ja reformida. Nanotehnoloogia on olnud olulise tähtsusega teatud nanoosakeste polümeeride, nagu dendrimerite ja fullereenide , väljatöötamisel, mida on kasutatud ravimite kohaletoimetamiseks. Traditsiooniline ravimi kapseldamine on tehtud piimhappe polümeeride abil. Viimased arengud on näidanud, et moodustuvad võre-sarnased maatriksid, mis hoiavad huvipakkuva ravimi, mis on integreeritud või kinni jäänud polümeerkiudude vahele.
Arukad polümeermaterjali maatriksid vabastavad ravimeid keemilise või füsioloogilise struktuuriga muutva reaktsiooniga, sageli hüdrolüüsireaktsiooniga, mis põhjustab sidemete lõhustumist ja ravimi vabanemine maatriksist, mis jaguneb biolagunevateks komponentideks. Looduslike polümeeride kasutamine on võimaldanud kunstlikult sünteesitud polümeere, nagu polüanhüdriidid, polüestrid, polüakrüülhapped, polü (metüülmetakrülaadid) ja polüuretaanid. On leitud, et hüdrofiilsed, amorfsed, madala molekulmassiga polümeerid, mis sisaldavad heteroaatomeid (st muid kui süsinikuaatomeid), lagunevad kõige kiiremini.
Teadlased kontrollivad ravimite manustamise kiirust, muutes neid omadusi, kohandades seeläbi lagunemiskiirust.