Winzige silica-Flaschen gefüllt mit Medizin und eine spezielle Temperatur-sensible material verwendet werden könnte, für drug-delivery zu töten bösartige Zellen nur in bestimmten teilen des Körpers, die nach einer kürzlich veröffentlichte Studie von Forschern des Georgia Institute of Technology.
Das Forschungsteam entwickelte eine Methode zu erstellen, die auf silica-Basis, Hohlkugeln etwa 200 Nanometer Größe, die jeweils mit einem kleinen Loch in der Oberfläche, die es erlauben könnten die Kugeln zum einkapseln einer Vielzahl von Nutzlasten zu sein veröffentlicht später bei bestimmten Temperaturen nur.
In der Studie, die veröffentlicht wurde am 4. Juni in der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition, die Forscher beschreiben die Verpackung der Kugeln mit einer Mischung aus Fettsäuren, ein nah-Infrarot-Farbstoff und eine Anti-Krebs-Medikament. Die Fettsäuren bleiben fest bei der menschlichen Körpertemperatur aber schmilzt, ein paar Grad über. Wenn ein Infrarot-laser absorbiert wird, indem der Farbstoff, die Fettsäuren werden schnell geschmolzen, um die Freisetzung des therapeutischen drug.
„Diese neue Methode könnte es erlauben infusions-Therapien, um bestimmte Teile des Körpers und potentiell negiert bestimmte Nebenwirkungen, da das Medikament erst freigegeben, wo gibt es eine erhöhte Temperatur“, sagte Younan Xia, professor und Brock Familien-Stuhl in der Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering an der Georgia Tech und Emory University. „Der rest der Droge bleibt gekapselt werden, durch die festen Fettsäuren im inneren der Flaschen, die biokompatibel und biologisch abbaubar.“
Die Forscher zeigten auch, dass die Größe der öffnung verändert werden könnte, sodass nanocapsules, dass die Freigabe Ihrer Nutzlasten zu unterschiedlichen Preisen.
„Dieser Ansatz ist sehr vielversprechend für medizinische Anwendungen, die erfordern, dass Drogen freigegeben werden, in einer kontrollierten Art und Weise und hat Vorteile gegenüber anderen Methoden der kontrollierten Wirkstofffreisetzung,“ Xia sagte.
Eine frühere Methode zur Erreichung kontrollierter Wirkstofffreisetzung gehört das laden der Temperatur-sensitive material in low-density-Lipoproteine, die oft als das „schlechte Cholesterin.“ Eine andere Methode umfasst das laden der Mischung in gold nanocages. Beide haben Nachteile, wie sich das material verwendet, um Kapseln, die Drogen, die Interaktion mit dem Körper, so die Studie.
Um die silica-Basis-Flaschen, das Forscher-team begann durch die Herstellung von Kugeln aus Polystyrol mit einem kleinen gold-Nanopartikeln in seiner Oberfläche eingebettet. Die Kugeln werden dann beschichtet mit einer silica-based material überall, außer wo die gold-Nanopartikel eingebettet ist. Sobald das gold und Polystyrol sind entfernt, nur eine hohle silica-Kugel mit eine kleine öffnung bleibt. Zum anpassen der Größe der öffnung, die Forscher einfach geändert, die Größe der gold-Nanopartikel.
Der Prozess zum laden der Flaschen mit Ihren Nutzlast beinhaltet einweichen der Sphären in eine Lösung mit der Mischung, entfernen Sie die eingeschlossene Luft, dann waschen überschüssiges material und Nutzlast mit Wasser. Die daraus resultierende nanocapsules enthalten eine gleichmäßige Mischung der Temperatur-empfindlichen material, das therapeutische drug, und der Farbstoff.
Zum testen der release-Mechanismus, den die Forscher dann setzen Sie den nanocapsules in Wasser und benutzt eine nah-Infrarot-laser zum erhitzen der Farbstoff während der Verfolgung der Konzentration der freigesetzten therapeutischen. Der test bestätigte, dass ohne den Einsatz des Lasers, die Medizin bleibt gekapselt. Nach einigen Minuten der Heizung, die Konzentrationen der therapeutischen stieg in das Wasser.
„Diese gesteuert-release-system ermöglicht es uns, mit den negativen Auswirkungen im Zusammenhang mit den meisten Chemotherapeutika nur durch die Freigabe der Droge in einer Dosierung oberhalb der toxische level im inneren des krankheitsherdes,“ sagte Jichuan Qiu, ein postdoctoral fellow in der Xia-Gruppe.