Cellulose nanofibril-baseret indkapslingsstruktur til at kontrollere lægemiddelfrigivelse

Intelligente hydrogeler med flere funktioner såsom vedvarende lægemiddelfrigivelsesevner med lav burstfrigivelse, antibakterielle egenskaber, og biokompatibilitet er yderst ønskeligt inden for biomaterialeområder, især for cellulosebaserede lægemiddelbærere.

"På trods af de nanocellulosebaserede hydrogeler, som er lovende for lægemiddelfrigivelsesapplikationer, Spørgsmålet om burst-udgivelse i begyndelsen af ​​udgivelsen mangler stadig at blive behandlet, og lægemiddelfrigivelsestiden skal stadig forbedres yderligere, " sagde lektor Li Bin, fra Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) under det kinesiske videnskabsakademi.

For nylig, Metabolomics Group ledet af prof. Cui Qiu fra QIBEBT, i samarbejde med forskere fra Tianjin University of Science &Technology, konstrueret et nyt lægemiddelpåfyldningssystem med en indkapslingsstruktur til kontrollerbar lægemiddelfrigivelse. Undersøgelsen blev offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader den 8. dec.

Et velkendt bredspektret antibiotikum med lav toksicitet, tetracyclinhydrochlorid (TH), blev brugt som modellægemiddel. Forskerne udførte fysisk tværbinding af mesoporøs polydopamin (MPDA) nanopartikler pakket ind med grafenoxid (GO) i cellulose nanofibril (CNF) hydrogeler. De opnåede en ny MPDA@GO/CNFs sammensat hydrogel med flere responser, god mekanisk styrke og biokompatibilitet til kontrolleret lægemiddelfrigivelse.

I denne indkapslingsstruktur, GO blev brugt til at pakke MPDA nanopartikler for at forlænge frigivelsestiden for lægemidler, reduktion af sprængfrigivelse af lægemidlet, og forstærkning af fysisk styrke af de opnåede hydrogeler. Den vedvarende og kontrollerede lægemiddelfrigivelsesadfærd af de sammensatte hydrogeler var meget afhængig af pH-værdien, og hastigheden af ​​lægemiddelfrigivelse kunne accelereres ved nær-infrarødt lysbestråling.

"Vigtigt, denne indkapslingsstruktur viser god biokompatibilitet, og GO's toksicitet kan godt beskyttes af CNFs hydrogeler, " sagde Prof. Li. "Længere lægemiddelfrigivelsestid og lavere burstfrigivelse kan opnås sammenlignet med de rapporterede bærere for det samme lægemiddel af TH."

Dette nye design af den CNF-baserede indkapslingsstruktur vil være gavnlig for udviklingen af ​​nye intelligente lægemiddelladningsmaterialer, og har potentielle anvendelser til kemiske og fysiske terapier.