Fritstående fototværbundne proteinpolymerhydrogeler til vedvarende lægemiddelfrigivelse

Protein hydrogeler, tredimensionelle makromolekylære strukturer, der ikke opløses i vand (på trods af at de er hydrofile), kan rumme store mængder vandige opløsninger på grund af netværket dannet fra kemisk eller fysisk tværbinding. Til dels på grund af dette har de mange medicinske anvendelser, herunder vævsteknologi, sårheling og medicinafgivelse.

Disse materialer kan syntetiseres ved at tværbinde polymerer kemisk via kovalente bindinger, eller fysisk via ikke-kovalente interaktioner, eller en blanding af begge. En måde at gøre dette på er gennem foto-initieret tværbinding, hvor kemisk inerte grupper bliver fotoreaktive, når de først udsættes for visse bølgelængder af lys.

"Fordelen ved at anvende fotokemiske reaktive grupper i forhold til traditionelle kemiske reagenser er, at de giver brugeren spatiotemporal kontrol over polymerisering, sagde Montclare. Med andre ord, biopolymererne, der bærer fototværbinderne, kan genereres og tværbindes på et senere trin under forskellige betingelser for at opnå kontrol over indkapsling og frigivelse af terapeutiske midler."

I denne forskning, teamet designede en makromolekylær triblokpolymer, der omfatter to forskellige selvsamlende domæner afledt af elastinprotein (E) og coiled-coil-protein (C), der kan fotopolymeriseres på grund af en NHS-diazirin (D) tværbinder til fremstilling af en CEC-D hydrogel.

I arbejdet, "Fristående fototværbundne proteinpolymerhydrogeler til vedvarende lægemiddelfrigivelse, "ind Biomakromolekyler , en publikation fra American Chemical Society, efterforskerne bestemte den bedste fototværbinderkoncentration og eksponeringstid, der var nødvendig for at skabe denne uafhængige hydrogel.

Forskerne fandt ud af, at samlet set, CEC-D hydrogel udviser sammenlignelige egenskaber, herunder stabilitet, lægemiddelfrigivelsesprofil, og elastisk adfærd over for andre hydrogeler.

Fordi det kan bruges til lægemiddellevering med høj indkapsling og en lav, men signifikant frigivelse af curcumin, CEC-D har vist sig at være i stand til en vedvarende frigivelse af et givet lægemiddel over en uges tid.