En forskargrupp ledd av MANA-forskaren Dr. Qingmin Ji från National Institute for Materials Science (Japan), i gemensam studie med prof. Frank Caruso vid University of Melbourne, utvecklat en ny elastisk kapsel som använder ett flingformat oorganiskt nanometertjockt material (nanosheets). Tester av den nya kapseln visade att frisättningstiden för anticancerläkemedel och andra läkemedel kan kontrolleras fritt och även kan förlängas med flera gånger genom att använda den nyutvecklade kapseln.

Drug delivery systems (DDS) anses vara en extremt lovande teknik för att transportera läkemedel effektivt och tillförlitligt till platsen för patologier som cancer. När droger absorberas och bryts ner i människokroppar, de sprids brett, inklusive andra områden än den drabbade delen, och det är inte nödvändigtvis möjligt att kontrollera dem för att nå den avsedda delen. Av denna anledning, utvecklingen av mikrokapslar och nanokapslar för kontrollerad läkemedelstillförsel är en brådskande fråga.

Tills nu, oorganiska material såsom kiseldioxid och organiska material såsom fetter och polymerer har använts för att bilda kapslar. Oorganiska kapslar är hårda, stark, och tuff, men deras strukturer är inte lätta att anpassa för att anpassa sig till förhållandena. Å andra sidan, organiska kapslar är flexibla och strukturell justering är möjlig, men de har nackdelen med låg mekanisk hållfasthet. Således, utvecklingen av en läkemedelsbärarkapselstruktur med fördelarna med båda typerna hade varit önskvärd.

I denna forskning, en "mjuk" kapsel utvecklades genom att skapa en fluffig sammansättning av nanoark av kiseldioxid, som är ett oorganiskt material. Även om denna kapsel består av ett mekaniskt stabilt oorganiskt material, fri kontroll över dess struktur är också möjlig.

Denna kapsel expanderar och drar ihop sig när den värms och kyls, och storleken på porerna i ytterväggen, som bildas av utrymmena mellan nanoarken och fungerar som passager för läkemedelsfrisättning, kan styras över ett brett område genom att justera pH till olika nivåer. Som ett resultat, den fördröjda frisättningstiden för anticancerläkemedlet DOX förlängdes framgångsrikt med flera gånger i jämförelse med konventionella porösa kapslar med en enkel struktur. Det var också möjligt att kontrollera läkemedlets frisättningslängd och läkemedelslagringsmängd genom att ändra kapselns porstruktur, därigenom ändrar läkemedelsfrisättningsvägarna, genom förbehandling av kapseln under lämpliga pH-förhållanden.

Dessa forskningsresultat kommer att tillkännages i onlineupplagan av den vetenskapliga tidskriften Små .