ويعتبر فهم معدلات تدهور البوليمرات القابلة للتحلل الأحيائي أمرا أساسيا لتصميم نظم فعالة لإطلاق العقاقير الخاضعة للمراقبة، وهذه المعدلات تؤثر على طول فترة الإفراج عن المخدرات وعلى كيفية تفاعل البوليمر مع الجسم مع مرور الوقت.

العوامل التي تؤثر على معدلات التحلل

وهناك عوامل عديدة تؤثر على سرعة تفكك البوليمرات القابلة للتحلل الأحيائي، وتشمل تركيبة البوليمرات، والوزن الجزيئي، والبلورية، والظروف البيئية مثل الهيدروجيني ودرجة الحرارة.

أساليب حساب معدلات التحلل

وتُحدَّد معدلات التحلل عادة في التجارب المتطورة أو في التجارب المتطورة، وهي تشمل قياس الخسائر الجماعية، وخفض الوزن الجزيئي، أو إجراء تغييرات في الممتلكات الميكانيكية مع مرور الوقت.

وتشمل التقنيات التحليلية المشتركة برمجيات الجيل، ومقياس الأشعة المقطعية المتفاوتة، وطرق المطياف لرصد انهيار البوليمر.

النماذج الرياضية

النماذج الرياضية تساعد على التنبؤ بسلوك التحلل، وأكثر النماذج شيوعاً هي نماذج لا يوجد بها أي تغيير، وأوّل نماذج، ونموذج هيغوتشي، التي تصف كيف يتطور التدهور بمرور الوقت استناداً إلى البيانات التجريبية.

فعلى سبيل المثال، يفترض نموذج أول درجة أن معدل التدهور متناسب مع الكتلة المتبقية من البوليمرات، معبرا عنه على أنه:

Mt = M0 * e]-kt]]

Where Mt] is the mass at time t, ]M0]] is the initial mass, and k is the degradation rate constant.

تطبيق تصميم تسليم المخدرات

ويتيح الحساب الدقيق لمعدلات التحلل مراقبة دقيقة لملامح إطلاقات المخدرات، ومن خلال اختيار البوليمرات ذات الخصائص المحددة للتدهور، يمكن للباحثين أن يصمموا توقيت وجرعات نظم تسليم المخدرات.