Naukowcy z amerykańskiego ośrodka Lehigh University opracowali hydrożelową substancję, która może spontanicznie rozpadać się na pojedyncze cząsteczki, a następnie ponownie łączyć się w całość. Odkrycie to może posłużyć do opracowania bardziej efektywnych metod podaży leków doustnych.

Szczególne właściwości

Naukowcy z Lehigh University znaleźli sposób na to, by poprawić efektywność doustnego podawania leków.

Jak wyjaśnia prof. Kelly Schultz, ekspertka w zakresie inżynierii chemicznej i biomolekularnej z Lehigh University’s P.C. Rossin College of Engineering and Applied Science i główna autorka projektu, większość substancji leczniczych i odżywczych , które trafiają do organizmu za pośrednictwem układu trawiennego, jest wchłaniana w jelitach. Zanim jednak zostaną one zaabsorbowane, kwasowe środowisko żołądka może negatywnie wpłynąć na aktywne molekuły zawarte w lekach. Zespół prof. Kelly Schultz wykorzystał kowalencyjne przystosowalne hydrożele (ang. covalent adaptable hydrogels, CAHs), by rozwiązać ten problem.

Materiał badany przez naukowców z Lehigh University ma zdolność samoczynnego rozpadu w żołądku, a następnie przekształcenia się z powrotem w żel. Dzięki tej właściwości molekuły leku są chronione przed kwasami żołądkowymi i pozostają aktywne, kiedy trafiają do jelit.

Prof. Kelly Schultz podkreśla, że właściwości badanych przez jej zespół hydrożeli mogą mieć duże znaczenie w rozwoju inżynierii farmaceutycznej:

– Właściwość ponownego żelowania, którą wykazują hydrożele CAH, jest naprawdę zaskakująca. W większości przypadków tego rodzaju substancje potrzebują odpowiedniej stymulacji do tego, by rozpaść się na cząsteczki, a następnie ponownie uformować. W naszych badaniach pokazaliśmy, że CAH mogą znaleźć zastosowanie w podaży leków i substancji odżywczych. Teraz rozpoczynamy badania na poziomie molekularnym, dodajemy kolejne elementy, by nasze eksperymenty stały się bardziej złożone.

Sztuczne jelito do badań

Zespół prof. Kelly Schultz wykorzystał do badania właściwości hydrożelu eksperymentalne urządzenie, które może imitować właściwości i pH poszczególnych narządów w układzie trawiennym. Dzięki temu naukowcy mogli obserwować, co dzieje się z hydrożelem na poszczególnych etapach trawienia.

Badania nad potencjalnym zastosowaniem hydrożelu kowalencyjnego do usprawnienia doustnych terapii lekowych to kolejny projekt realizowany przez prof. Kelly Schultz w dziedzinie biomateriałów. Zespół naukowców, którym kieruje ekspertka, skupia się w swoich badaniach na charakterystyce koloidowych i polimerowych struktur i odkrywaniu nowych metod ich analizowania.

Jak wyjaśnia Nan Wu, doktorantka w laboratorium prof. Schultz, która uczestniczyła w projekcie:

– Nasza praca w zakresie biomateriałów jest na swój sposób wyjątkowa. Wiele badań poświęca się z jednej strony samemu opracowywaniu materiałów, a z drugiej – testowaniu ich na modelach zwierzęcych. My próbujemy opracować nowe sposoby odtwarzania warunków i procesów, które zachodzą w organizmach zwierząt lub ludzi, co pozwala nam na dokładną analizę działania danego materiału. Dzięki temu łączymy te dwie sfery badań, wypełniamy lukę między nimi – podsumowuje badaczka.

Źródło: https://www.sciencedaily.com/

Przeczytaj także: Co drugi lek kupowany w internecie może być sfałszowany. Jak się przed tym uchronić? [WYWIAD]