Biyoteknolojide Stimulus Duyarlı Polimerler Nasıl Kullanılır?
Akıllı Polimerler Nasıl Kullanılır?
Akıllı polimerler, bilim adamlarının kimya hakkında öğrendikleri ve polimer yapılarında konformasyonel değişimlere neden olan ve bunları kullanmanın ve kontrol etmenin yollarını araştıran tetikleyiciler olarak giderek daha yaygın hale gelmektedir. Yeni polimerik materyaller, biyolojik sistemlerde spesifik çevresel değişimleri algılayan kimyasal olarak formüle edilirler ve öngörülebilir bir şekilde ayarlanırlar, bu da onları ilaç verme veya diğer metabolik kontrol mekanizmaları için faydalı araçlar haline getirir.
Bu nispeten yeni biyoteknoloji alanında, akıllı polimerlerin potansiyel biyomedikal uygulamaları ve çevresel kullanımları sınırsız görünmektedir. Günümüzde, biyomedikalde en yaygın olarak kullanılan polimerler, özellikle hedeflenmiş ilaç verme içindir.
Akıllı Polimerlerin Sınıflandırılması ve Kimyası
Zamanla salınan farmasötiklerin ortaya çıkmasından bu yana, bilim adamları, yüksek asidik mide ortamında ilk kez bozulmadan , vücuttaki belirli bir bölgeye ilaç verme yolları bulma sorunuyla karşı karşıya kalmıştır.
Sağlıklı kemik ve dokuya olumsuz etkilerin önlenmesi de önemli bir husustur. Araştırmacılar, teslimat sistemi istenen hedefe ulaşana kadar ilaçların salınımını kontrol etmek için akıllı polimerler kullanma yolları geliştirdiler. Bu salınım, bir kimyasal veya fizyolojik tetikleyici tarafından kontrol edilir.
Lineer ve matrisli akıllı polimerler, reaktif fonksiyonel gruplara ve yan zincirlere bağlı olarak çeşitli özellikler ile mevcuttur. Bu gruplar pH, sıcaklık, iyonik güç, elektrik veya manyetik alanlara ve ışığa karşı duyarlı olabilir. Bazı polimerler, dış koşullara bağlı olarak kırılabilecek ve reforme olabilen kovalent olmayan bağlarla tersine çapraz bağlanır. Nanoteknoloji, ilaç dağıtımı için uygulanan dendrimerler ve fullerenler gibi bazı nano partikül polimerlerinin geliştirilmesinde temel olmuştur. Geleneksel ilaç kapsülleme, laktik asit polimerleri kullanılarak yapılmıştır. Daha yeni gelişmeler, polimer iplikçikler arasına entegre edilmiş veya sıkışmış olan ilgilenilen ilacı tutan kafes benzeri matrislerin oluşumunu görmüştür.
Akıllı polimer matrisleri, kimyasal veya fizyolojik bir yapıyı değiştiren reaksiyonla ilaçları serbest bırakır, genellikle bir matriks reaksiyonu, bağların parçalanmasına ve matrisin biyolojik olarak parçalanabilen bileşenlere ayrılmasıyla ilacın salınmasına neden olur. Doğal polimerlerin kullanımı, polianhidritler, poliesterler, poliakrilik asitler, poli (metil metakrilatlar) ve poliüretanlar gibi yapay olarak sentezlenmiş polimerlere yol açmıştır. Heteroatomları (yani karbon dışındaki atomlar) içeren hidrofilik, amorf, düşük moleküler ağırlıklı polimerlerin en hızlı şekilde bozulduğu bulunmuştur.
Bilim adamları bu özellikleri değiştirerek ilaç verme oranını kontrol ederler ve böylece bozulma oranını ayarlarlar.