新材料:MIT发明可分解硬水凝胶材料 可在胃中停留一周缓慢释放药物

必发365登录入口2017年8月11日讯  为了治疗需要和方便使用,把原料药制成各种不同性状的制剂,在药剂学上称为“剂型‘’,这些不同的制剂,极大地满足人们治病的需求,给战胜疾病带来了希望。然而,这些常规剂型,不论口服或注射,每天大多需给药多次,不仅使用不便,而且血液中的药物浓度(简称血药浓度)难以把握,起伏很大,导致“峰谷”现象。

所有生过病的人都懂得,按时服药,说起来容易做起来难。错过服用药物不仅可能延误治疗,加重病情,更会为社会医保体系每年带来巨额损失。那么有什么办法来解决这个问题呢?研究人员们想到了一个聪明的点子。我们能不能发明一种新型药物递送系统,在服药期间长期在胃里停留,释放药物,而在不需要的时候又轻松的取出呢?

近日,来自美国麻省理工学院和布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的研究人员在《Nature Communications》期刊上,报告了他们所发明的可分解硬水凝胶(TTH)材料。这种新型药物递送材料,可以在胃中停留长达9天,并缓慢释放药物。

可是研制一种不会快速通过肠胃的胶囊,这不是一件容易的事。麻省理工学院 Koch 研究所的研究员,布莱根妇女医院的胃肠病学家和生物医学工程师,论文的共同作者之一 Giovanni Traversol 博士说,这种装置必须能够承受胃中相当大的压力。此外,它得足够小到能够轻松吞下,又要大到避免穿过胃肠中一个称为幽门的地方。更重要的是,在发生过敏反应或者是有副作用的情况下,它必须能被触发自毁。

新材料:MIT发明可分解硬水凝胶材料 可在胃中停留一周缓慢释放药物,PEEK,必发365登录入口,硬水凝胶,缓释药物

新材料:MIT发明可分解硬水凝胶材料 可在胃中停留一周缓慢释放药物

这种材料可以随需交联,随需自毁(图片来源:《Nature Communications》)

为了达到这个目的,研究人员开始研究水凝胶的使用。由水凝胶制成的胶囊在脱水状态下可以被病人吞下进入胃中,待它在体内吸水后膨胀,便可以防止通过幽门。然而,水凝胶通常是一个由交联的聚合物链组成的单一网络。它往往很软,没有足够的强度来承受压缩力。因此,研究人员转而使用了两种相互交织的聚合物网络,来构建更强、更有弹性的材料。

Traverso 博士说道:“这个装置中有两种网络。一种是从海藻中提取的海藻酸盐,另一种是广泛使用的聚合物聚丙烯酰胺。”在这些相互交织的网络中,由两种的化学键链接,可以通过使用生物相容的触发物来溶解。这样,如果胶囊装置需要从胃中及时取出,病人只需要简单地吞下聚合物分解剂,触发材料破裂,从而让它安全地通过身体。

新材料:MIT发明可分解硬水凝胶材料 可在胃中停留一周缓慢释放药物,PEEK,必发365登录入口,硬水凝胶,缓释药物

这种材料极为坚韧(图片来源:《Nature Communications》)

当研究人员测试这些材料的机械强度时,他们发现即使在剃须刀片的压力下,材料的强度也足以抵挡。论文的第一作者、麻省理工学院博士后 Jinyao Liu 博士说,他们在大型动物模型中对这些材料进行了测试,发现这种材料能够在胃里承受超过 7 天的压力。

最后,他们测试了该装置作为药物传递系统的潜力。研究发现,在一段时间内,该装置能够以可控的方式释放治疗疟疾的药物苯芴醇。而在发展中国家,根治疟疾是一个十分棘手的难题。

新材料:MIT发明可分解硬水凝胶材料 可在胃中停留一周缓慢释放药物,PEEK,必发365登录入口,硬水凝胶,缓释药物

这种材料能让药物缓慢地释放(d)(图片来源:《Nature Communications》)

斯坦福大学 (Stanford University) 材料科学与工程助理教授 Eric Appel 博士说:“这些材料具有特殊的性能,能够承受胃肠道内的压力,引领了水凝胶系统作为持久的口服药物递送工具的发展。这些设备在大型动物身上递送药物几天的能力是很了不起的。”

研究人员现在计划进一步研究胶囊的药物释放率,并研究该材料的其他应用,如减肥和生物组织工程。

新材料:MIT发明可分解硬水凝胶材料 可在胃中停留一周缓慢释放药物,PEEK,必发365登录入口,硬水凝胶,缓释药物

上一篇:科技前沿:中国科学家破秘隐身术!创造隐身材料让雷达无能为力 下一篇:华南理工大学教授:研发出自修复海洋防污涂料
微信二维码
微博二维码
必发365平台登录 | 吉ICP备16003777号-1 | 技术支持:Blovemedia