Forskare har utvecklat en tunn beläggning som kan göra det möjligt för mediciner att ha färre tillsatser. Upphovsman:Shutterstock.com
Kemister har utvecklat en beläggning som kan göra vissa mediciner och andra material mer stabila genom att täcka dem med ett yttre lager mycket tunnare än bredden på ett människohår.
Den beläggningen säkrar det som finns inuti, sa forskarna, och kan göra det möjligt för mediciner att ha färre tillsatser som används för att förhindra att de bryts sönder tidigt.
"Tänk på det som en rad med mynt - en bunt med fjärdedelar - och bunten i sig kommer förmodligen att falla sönder, "sa Jon Parquette, senior författare till studien och professor i kemi vid Ohio State University. "Men om du får en bunt med fjärdedelar från banken, de lägger en plastbeläggning på bunten, och att plastbeläggningen håller ihop alla mynt. Det är precis vad vi har gjort här. "
Skillnaden:Forskarna skapade denna beläggning av polydopamin, ett material inspirerat av naturen men skapat i ett laboratorium. Och de använde det för att täcka peptid -nanofibrer, mycket små kedjor av aminosyror som är byggstenarna i proteiner. Peptid -nanofibrer är några av byggstenarna i material vi använder regelbundet, inklusive mediciner, och bildas genom en process som kallas "självmontering". Tänk på myntbunten:Varje peptidmolekyl är som ett mynt; hela stacken i sig är en peptid -nanofiber. Beläggningen gör att bunten är ogenomtränglig för miljöer som kan orsaka att bunten faller.
Deras forskning publicerades tidigare i år i tidningen Kemi. En europeisk tidskrift .
Parquettes laboratorium fokuserar på material på nanoskala. En nanometer är en miljonedel av en millimeter, och cirka 75, 000 gånger mindre än bredden på ett människohår.
Teamet hade försökt hitta ett sätt att hålla mediciner som bekämpar cancer mer stabila i människokroppen. Dessa mediciner består av själva läkemedlet och tillsatser för att hålla läkemedlet intakt tills det når sitt avsedda mål i människokroppen.
"Det är som tegel på ett hus - de måste hållas ihop av något, "Sade Parquette." Men dessa bindningar - "murbruk" - kan lätt störas om du ändrar förhållanden. Och miljön i människokroppen kan vara väldigt aggressiv. "
Det betyder att läkemedelstillverkare ofta måste bygga mediciner som innehåller högre procentsatser av både läkemedel och tillsatser för att dessa mediciner ska vara effektiva. Det kan göra mediciner dyrare. Det kan också skapa fler biverkningar.
Forskarna hade arbetat i labbet för att hitta en beläggning när Mingyang Ji, en forskare i Parquettes laboratorium och medförfattare till denna studie, provat polydopamin. Polydopamin är en form av dopamin, signalsubstansen som är kopplad till känslor av njutning i hjärnan. Som beläggning, polydopamin är mycket starkt. Och det fungerar bra i människokroppen eftersom det är byggt på dopamin, något kroppen redan förstår.
"Med polydopamin, vi kan skapa ett omslagsskikt som är mycket mer stabilt och som tål de komplexa situationerna i våra kroppar, som kan skapa en svår miljö för mediciner, "Sa Ji.
Polydopamin fungerar också som en typ av dubbelsidig tejp, Sa Parquette.
"Du har dessa andra stickpunkter, så vi kan binda saker som antikroppar eller andra saker som kan ha potential att rikta specifika cancerceller för att öka läkemedlets effektivitet, " han sa.
Forskarna tror att polydopamin också kan användas som ett tunt lager för att skydda solpaneler eller andra material som utsätts för solljus, som kan bryta ner bindningar som håller ihop material.