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用于药物输送的新型纳米凝胶

科学家对使用凝胶来传递药物感兴趣,因为它们可以模制成特定形状,并可以在指定的时间内释放有效载荷。但是,当前版本并不总是实用的,因为必须通过外科手术植入。

用于药物输送的新型纳米凝胶

为了帮助克服这一障碍,麻省理工学院的化学工程师设计了一种新型的可自我修复的水凝胶,可以通过注射器注射。研究人员说,这种凝胶一次可携带一种或两种药物,可用于治疗癌症,黄斑变性或心脏病以及其他疾病。

新的凝胶由网状网络组成,该网状网络由两种成分组成:纳米粒子,这种粒子由缠绕在另一种聚合物(例如纤维素)中的聚合物制成。

“现在,您拥有一种凝胶,当您对其施加压力时,它可以改变形状,然后,重要的是,当您放松这些力时,它可以恢复原状。这使您可以通过注射器或针头将其挤压并放入注射器中。麻省理工学院科赫综合癌症研究所的博士后Mark Tibbitt说道,他是2月19日在《自然通讯》上描述该凝胶的论文的主要作者之一。

Koch研究所的博士后Eric Appel也是该论文的主要作者,该论文的主要作者是MIT的David H. Koch研究所教授R​​obert Langer。其他作者是博士后Matthew Webber,本科生Bradley Mattix和博士后Omid Veiseh。

科学家以前已经通过在聚合物之间形成不可逆的化学键来构建用于生物医学用途的水凝胶。这些凝胶,用于制造软性隐形眼镜,除其他用途外,坚韧而坚固,但是一旦形成,其形状就无法轻易改变。

麻省理工学院的研究小组着手制造一种能够抵抗强机械力(称为剪切力)的凝胶,然后对其进行自我改造。其他研究人员通过工程化可自组装为水凝胶的蛋白质来制造此类凝胶,但是这种方法需要复杂的生化过程。麻省理工学院的团队希望设计一些更简单的东西。

“我们正在使用非常简单的材料,”蒂比特说。“它们不需要任何高级化学功能化。”

MIT的方法依赖于两个容易获得的组件的组合。一种是由PEG-PLA共聚物形成的纳米粒子,数十年前在Langer的实验室中首次开发,如今已广泛用于包装和输送药物。为了形成水凝胶,研究人员将这些颗粒与聚合物(在这种情况下为纤维素)混合。

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