Forskare i Japan har utvecklat en teknik som gör att de kan kontrollera och rikta läkemedelsleverans till specifika platser i kroppen vid specifika tider, vilket minskar biverkningarna och förbättrar behandlingen dramatiskt. Resultaten publicerades nyligen i tidningen Vetenskap och teknik för avancerade material .

Bättre kontroll över tillförsel av läkemedel till specifika platser i kroppen vid specifika tider skulle minska oönskade biverkningar och förbättra medicinsk behandling dramatiskt. "Smarta" polymerer är lovande material för att kontrollera läkemedelsleverans, eftersom de ändrar sina egenskaper som svar på specifika stimuli. Dock, de kräver vanligtvis kontinuerlig stimulering för att upprätthålla dessa förändringar. Nu, forskare under ledning av Takao Aoyagi vid MANA, National Institute for Materials Science, Japan, har utvecklat ett tillvägagångssätt som kan möjliggöra mer subtil kontroll och tidpunkt för läkemedelsleverans.

Den nya tekniken använder hydrogeler, som är en typ av "smart" polymer gjord av vattenlösliga långkedjiga molekyler. Teamet visade först att de kunde kontrollera surheten i en hydrogel genom att ladda den med en förening som kallas o-NBA. Detta frigör protoner, vilket ökar surheten, vid bestrålning med UV -ljus. När o-NBA-laddad hydrogel bestrålades, surhet ökade inuti; om bara en del av gelen bestrålades, syra hela ökade gradvis när protoner sprids.

Aoyagi och hans kollegor laddade sedan hydrogel med o-NBA och L-DOPA, en föregångare till hjärnkemikalien dopamin som används vid behandling av Parkinsons sjukdom. Förändringen av surhet i gelén vid UV-bestrålning orsakade att L-DOPA släpptes eftersom surheten störde interaktionen mellan L-DOPA och molekylerna i gelén.

Bestrålning med UV förbättrade inte bara den totala L-DOPA-frisättningen från hydrogel, men orsakade också en extra "explosiv" frisläppning fem timmar efter bestrålning. Detta gjorde att läkemedelsfrisättningen kunde tidsinställas, liksom utlöst, på ett kontrollerat sätt.

Att kunna styra frisättningen av läkemedel från hydrogeler genom att utlösa en förändring i surhet kan hjälpa till att designa programmerbara läkemedelstillförselstekniker som erbjuder förbättrad inriktning på behandling.