_ Noul dispozitiv molecular deblochează potențialul medicamentului vizat livrare și materiale de autovindecare

Într-o nouă descoperire care ar putea revoluționa ingineria medicală și a materialelor, oamenii de știință au dezvoltat un dispozitiv molecular care controlează eliberarea mai multor molecule mici folosind forța.

Cercetătorii de la Universitatea din Manchester descriu un sistem de eliberare controlată prin forță care valorifică forțele naturale pentru a declanșa eliberarea țintită a moleculelor, care ar putea avansa în mod semnificativ tratamentul medical și materialele inteligente.

Descoperirea. , publicat în revista Nature, folosește o tehnică nouă, folosind un tip de moleculă interconectată cunoscută sub numele de rotaxan. Sub influența forței mecanice, cum ar fi cea observată la un loc rănit sau deteriorat, această componentă declanșează eliberarea de molecule funcționale, cum ar fi medicamentele sau agenții de vindecare, pentru a viza cu precizie zona în nevoie. De exemplu, locul unei tumori.

De asemenea, este promițător pentru materialele de auto-vindecare care se pot repara in situ atunci când sunt deteriorate, prelungind durata de viață a acestor materiale. De exemplu, o zgârietură pe ecranul unui telefon.

Guillaume De Bo, profesor de chimie organică la Universitatea din Manchester, a spus: „Forțele sunt omniprezente în natură și joacă roluri esențiale în diferite procese. Scopul nostru a fost pentru a exploata aceste forțe pentru aplicații de transformare, în special în durabilitatea materialului și livrarea medicamentelor.

„Deși acesta este doar un design de dovadă a conceptului, credem că abordarea noastră bazată pe rotaxan deține un potențial imens cu o anvergură mare. aplicații – suntem în pragul unor progrese cu adevărat remarcabile în domeniul îngrijirii sănătății și al tehnologiei.”

În mod tradițional, eliberarea controlată a moleculelor cu forță a prezentat provocări în eliberarea mai mult de o moleculă simultan, de obicei funcțională printr-un joc molecular de „remorcher din război” în care doi polimeri trag de fiecare parte pentru a elibera o singură moleculă.

Noua abordare implică două lanțuri de polimer atașate la o structură centrală asemănătoare unui inel care alunecă de-a lungul unei axe care susține încărcătura, eliberând efectiv mai multe molecule de marfă ca răspuns la aplicarea forței. Oamenii de știință au demonstrat eliberarea a până la cinci molecule simultan, cu posibilitatea de a elibera mai multe, depășind limitările anterioare.

Descoperirea marchează prima dată când oamenii de știință au reușit să demonstreze capacitatea de a elibera mai mult de o componentă, făcându-l unul dintre cele mai eficiente sisteme de eliberare până în prezent.

Cercetătorii arată, de asemenea, versatilitatea modelului prin utilizarea diferitelor tipuri de molecule, inclusiv compuși de medicamente, markeri fluorescenți, catalizatori și monomeri, dezvăluind potențialul pentru o multitudine de aplicații viitoare.

Privind în viitor, cercetătorii își propun să aprofundeze aplicațiile de auto-vindecare, explorând dacă două tipuri diferite de molecule pot fi eliberate în același timp. De exemplu, integrarea monomerilor și a catalizatorilor ar putea permite polimerizarea la locul deteriorării, creând un sistem integrat de auto-vindecare în materiale.

Ei vor căuta, de asemenea, să extindă tipul de molecule care pot fi eliberate.

Profesorul De Bo a spus: „Abia am zgâriat suprafața a ceea ce poate realiza această tehnologie. Posibilitățile sunt nelimitate și suntem încântați să explorăm în continuare.”

(Fluierul)