Кои се паметните полимери?

Како се користат полимери со стимул-одговор во биотехнологијата

Паметни полимери , или полимери кои одговараат на стимул, се материјали составени од полимери кои драматично реагираат на многу мали промени во нивната околина. Научниците кои студираат природни полимери научија како се однесуваат во биолошките системи и сега ги користат тие информации за да развијат слични вештачки полимерни супстанции со специфични својства. Овие синтетички полимери се потенцијално многу корисни за различни апликации, вклучувајќи и некои поврзани со биотехнологијата и биомедицината.

Како се користат паметните полимери

Паметните полимери стануваат сè поприсутни, бидејќи научниците учат за хемијата и предизвикувачи кои предизвикуваат конформациски промени во полимерните структури и измислуваат начини да ги искористат и да ги контролираат. Нови полимерни материјали се хемиски формулирани што ги смируваат специфичните еколошки промени во биолошките системи и се прилагодуваат на предвидлив начин, што ги прави корисни алатки за испорака на лекови или други механизми за контрола на метаболизмот.

Во оваа релативно нова област на биотехнологија, потенцијалните биомедицински апликации и еколошките користи за паметни полимери се чини дека се неограничени. Во моментов, најзастапена употреба на паметни полимери во биомедицината е за специфично насочената доставка на лекови.

Класификација и хемија на паметни полимери

Од доаѓањето на фармацевтските производи со темпирано ослободување , научниците се соочуваат со проблемот со изнаоѓање начини за доставување на лекови на одредено место во телото, без претходно да се деградираат во висококвалитетната стомачна средина.

Превенција на негативни ефекти врз здравата коска и ткиво е исто така важно внимание. Истражувачите развиле начини да ги користат паметните полимери за да го контролираат ослободувањето на лекови додека системот за достава не ја достигна саканата цел. Ова ослободување е контролирано од хемиски или физиолошки поттикнувач.

Линеарни и матрични паметни полимери постојат со различни својства во зависност од реактивни функционални групи и странични синџири. Овие групи може да одговорат на pH, температура, јонска јачина, електрични или магнетни полиња и светлина. Некои полимери се реверзибилно вкрстени со нековалентни врски кои можат да се скршат и реформираат во зависност од надворешните услови. Нанотехнологијата е фундаментална во развојот на одредени полимери на наночестички, како што се дендрири и фулерини , кои се применуваат за испорака на лекови. Традиционалната инкапсулација на лекови е направена со користење на полимерни млечни киселини. Поновите случувања видуваат формирање на матрици слични на решетки кои го држат лекот од интерес интегриран или заглавен помеѓу полимерните нишки.

Паметните полимерни матрици ослободуваат лекови со хемиска или физиолошка структура-промена реакција, често хидролиза реакција што резултира со расцепување на врски и ослободување на лекот како матрица се распаѓа во биоразградливи компоненти. Употребата на природни полимери им даде шанса на вештачки синтезирани полимери како што се полианитри, полиестер, полиакрилни киселини, поли (метил метакрилат) и полиуретани. Најдени се хидрофилни, аморфни, нискомолекуларни полимери кои содржат хетероатоми (т.е. атоми различни од јаглерод) да се деградираат најбрзо.

Научниците ја контролираат стапката на доставување на лекови со тоа што ги менуваат овие својства со што ја прилагодуваат стапката на деградација.