Forskere udvikler potentielt terapeutisk gel, som detekterer nitrogenoxid, absorberer overskydende væske og afgiver medicin

IBS-forskere ved Center for Selvsamling og kompleksitet, inden for Institut for Grundvidenskab (IBS), opfundet en hydrogel til at bekæmpe leddegigt og andre sygdomme. Udgivet i Avancerede materialer , dette gelélignende materiale kunne bruges til at absorbere ekstra væsker i hævede led og frigive medicin.

Reumatoid arthritis (RA) er en langvarig sygdom, der forårsager betændelse og deformitet af leddene, og påvirker omkring 1 procent af verdens befolkning. I denne autoimmune tilstand, kroppens immunsystem angriber det bløde væv i leddene, fører til en ophobning af ledvæske. Mens denne klare væske smører og nærer leddene, dets overskud forårsager hævelse og smerte.

Immunceller ved de betændte led er den dominerende kilde til nitrogenoxid (NO), en gas med forskellige fysiologiske funktioner. "Nitrogenoxid er som et tveægget sværd. Det regulerer inflammation og beskytter vores krop ved at dræbe eksterne patogener. når der er overskud, det er giftigt og kan forårsage RA, samt andre autoimmune sygdomme, hjerte-kar-sygdomme, og kræft, " forklarer gruppelederen, KIM Won Jong. Nuværende RA-behandlinger er baseret på anti-inflammatoriske lægemidler, der lindrer smerter og betændelse, men IBS-forskere prøvede en mere udfordrende tilgang ved at målrette mod NO selv. NO er ​​en forbigående gas, der forbliver i omløb i mindre end 10 sekunder, før binding til andre molekyler.

Forskerholdet udviklede en gel, der reagerer på sådanne flygtige molekyler, ved at bruge akrylamid som basismateriale og et nyt tværbinder for at holde det på plads. I modsætning til den monomere form, polymer acrylamidhydrogel har ringe toksicitet og kan indeholde en stor mængde vand. Ud over, tværbindingsmidlet (NOCCL) danner broer mellem akrylamidmolekylerne og danner et net, som kan fange lægemiddelmolekyler inde. Når NO spalter NOCCL-broerne, gelen ændrer sin struktur, frigør stoffet og optager ny væske.

Selvom dette er en foreløbig undersøgelse, teamet bekræftede, at NOCCL-tværbindingsmiddel selektivt og følsomt kan reagere med NO. Forskerne arbejder nu på en hydrogel i nanostørrelse i en RA-musemodel. I øvrigt, disse typer hydrogeler kan være nyttige til andre sygdomme karakteriseret ved overekspression af NO, eller måske endda som miljøsensorer, da NO også er en forurenende gas, der udsendes i køretøjets udstødning.