Hvordan Stimulus-Responsive Polymerer brukes i bioteknologi
Hvordan Smart Polymerer brukes
Smarte polymerer blir stadig mer utbredt som forskere lærer om kjemi og utløser som fremkaller konformasjonsendringer i polymerstrukturer og utformer måter å dra nytte av og kontrollere dem. Nye polymere materialer blir kjemisk formulert som oppfyller spesifikke miljøforandringer i biologiske systemer, og justeres på en forutsigbar måte, noe som gjør dem nyttige verktøy for legemiddellevering eller andre metabolske kontrollmekanismer.
I dette relativt nye området bioteknologi ser potensielle biomedisinske applikasjoner og miljøbruk for smarte polymerer ut til å være ubegrensede. For tiden er den mest utbredte bruken av smarte polymerer i biomedisin for spesifikt målrettet leveranse av legemidler.
Klassifisering og kjemi av smarte polymerer
Siden adventen av medisiner med tidsbegrenset frigivelse har forskere blitt utsatt for problemet med å finne måter å levere rusmidler til et bestemt sted i kroppen uten å først nedbryte dem i det svært sure magemiljøet.
Forebygging av skadelige effekter på sunt bein og vev er også et viktig hensyn. Forskere har utviklet måter å bruke smarte polymerer til å kontrollere frigjøring av medisiner inntil leveringssystemet har nådd ønsket mål. Denne utgivelsen styres av enten en kjemisk eller fysiologisk utløser.
Linjære og matriks-klare polymerer finnes med en rekke egenskaper, avhengig av reaktive funksjonelle grupper og sidekjeder. Disse gruppene kan være lydhør overfor pH, temperatur, ionstyrke, elektriske eller magnetiske felt og lys. Noen polymerer er reversibelt kryssbundet av ikke-kovalente bindinger som kan bryte og reformere avhengig av ytre forhold. Nanoteknologi har vært grunnleggende i utviklingen av visse nanopartikkelpolymerer som dendrimerer og fullerener , som har blitt anvendt for legemiddellevering. Tradisjonell medisinsk innkapsling har blitt gjort ved å bruke melkesyrepolymerer. Nyere utviklinger har sett dannelsen av gitterlignende matriser som holder stoffet av interesse integrert eller innfanget mellom polymerstrengene.
Smarte polymermatriser frigjør medikamenter ved en kjemisk eller fysiologisk strukturendringsreaksjon, ofte en hydrolysereaksjon som resulterer i spaltning av bindinger og frigivelse av medikament når matrisen bryter ned i bionedbrytbare komponenter. Bruken av naturlige polymerer har gitt vei til kunstig syntetiserte polymerer som polyanhydrider, polyestere, polyakrylsyrer, poly (metylmetakrylater) og polyuretaner. Hydrofile, amorfe, lavmolekylære polymerer som inneholder heteroatomer (dvs. andre atomer enn karbon) har blitt funnet å nedbryte raskest.
Forskere kontrollerer graden av rusmiddelavgift ved å variere disse egenskapene og tilpasser dermed nedbrytningshastigheten.