Những tiến bộ trong ngành y đã thúc đẩy sự phát triển của các vật liệu mới lạ cho việc cấy ghép mà tương tác an toàn với cơ thể con người. trong số đó, chất kết hợp sinh học đóng vai trò thiết yếu trong việc phát hành thuốc điều khiển, cho phép liệu pháp điều trị tại địa phương lâu dài trong khi giảm thiểu các tác dụng phụ hệ thống. bằng cách điều chỉnh chính xác các động cơ cơ cơ, các chất này cải thiện kết quả bệnh nhân qua khoa chỉnh hình, tim mạch, ung thư và phẫu thuật thần kinh.

Giới thiệu các đa thức sinh học

Chất lỏng có khả năng tương thích sinh học là những phân tử tổng hợp hay tự nhiên được thiết kế để hoạt động trong môi trường sinh lý học mà không gây ra phản ứng miễn dịch. Tính chất hóa học của chúng cho phép các kỹ sư điều chỉnh tỷ lệ thoái hóa, sức mạnh cơ học và tính chất bề mặt. Trường đã tiến hóa từ những chất dung nham đơn giản cấy ghép đến các hệ thống tinh vi để giải phóng các tác nhân chữa trị qua nhiều tuần hoặc tháng. Công việc đầu vào những năm 1970 tập trung vào silicon và polyure; các nghiên cứu về các chất lượng cao như là chất poly(l- acco-clicliclic) ac (PGA), polyClecate (t), polyCleclect (t, polyClecle, polyG) và polylllllllll, glll, glllll.

Việc cấy ghép thành công phải cân bằng tính tương thích sinh học, phát hành và cơ học hoạt động, một chất lỏng làm suy giảm quá nhanh có thể gây ra sự phát tán; chất này có thể làm giảm quá chậm có thể còn lại trong cơ thể lâu hơn cần thiết. Những thử thách thiết này thúc đẩy sự đổi mới đang tiếp diễn trong hóa học và xử lý chất lượng tử.

Các loại chính của đa thức sinh học để phát hành được điều khiển

Sự lựa chọn tùy thuộc vào hồ sơ phóng thích, thời gian bị suy thoái và môi trường sinh học.

Đa thức (lcal-co- glycolic acid) (PLGA)

PLGA là chất lỏng phân hủy sinh học được nghiên cứu nhiều nhất cho việc phân hủy thuốc. nó phân hủy theo thủy phân thành các loại axit trong chất thủy tinh và chất glyclic, chất được chuyển hóa thành cacbon di truyền thành CO2 và nước. nhờ thế, tỉ lệ phân hủy từ tuần này sang tuần khác.

Liên kết bên ngoài: Xem lại PLGA trong giao hàng thuốc

Polyethlene Glycol (PEG)

PEG là một chất hữu cơ hydrophilic được sử dụng rộng rãi để thay đổi bề mặt và kết nối với thuốc. Sự hấp dẫn PEG sẽ cải thiện chất gây nghiện, giảm sự miễn dịch, và mở rộng thời gian lưu thông. Trong hệ thống cấy ghép, chất PEG hydrogels có thể được kết nối với nhau để tạo ra các phân tử thông qua sự phân tử phân hủy hoặc thoái hóa. PEG chặn đối xứng (v. d., PLGA-PG-PGGGGG) dạng keo nhiệt độ tối thiểu, giúp việc tiêm nhiễm chất độc vào cơ thể.

Polycaprolacone (PCL)

PCL giảm dần (hơn 1–2 năm), khiến nó lý tưởng cho việc cấy ghép dài hạn như que thụ thai, khâu và cột sống. Tinh thể cao cung cấp sức mạnh cơ học, nhưng tốc độ thoái hóa thấp có thể được thay đổi thông qua sự kết hợp hoặc kết hợp với chất lỏng giảm thiểu nhanh hơn. PCL hỗ trợ kéo dài việc giải phóng các loại thuốc chống sợ nước như dexamethasone.

Bộ đa đa khả năng khác

  • Rượu PVA: ) Nước pha loãng, thường dùng trong thủy thức ăn để thay vết thương và cấy ghép mô mềm. Hãy thả lỏng bằng sự sưng phù hợp với mật độ liên kết.
  • : Một chất polysaccharide tự nhiên với các đặc tính kháng mô.
  • Axit hyyluronic (HA): ) Một glyciloglyglygen bản xứ để kết nối các mô. HA hydrogel được dùng trong tiêm chỉnh hình và giao dịch ma túy nhãn cầu.
  • Polyurthane (PU): ) Thermoplastic elasct esters với khả năng chống mệt mỏi tuyệt vời.

Những chiến lược phát triển để được thả ra

Thiết kế một hệ thống chất lỏng phân phối thuốc với tốc độ không đổi trong một khoảng thời gian nhất định đòi hỏi phải cẩn thận xử lý tính chất hóa sinh.

Giảm dần cơ khí

Đa thức có thể giảm thiểu qua phân tách thủy phân (lbulk hay bề mặt), hành động chậm chạp, hay tổ hợp. Độ xói mòn loạt (comolarment - common in PLGA) dẫn tới việc giải phóng nhanh chóng một khi ma trận bị xói mòn. Độ xói mòn bề mặt duy trì tỷ lệ tiết ra tuyến tính hơn. Đối với động cơ không có hàng, các động cơ mặt không có màu như polyanhydride hoặc poly (hoặc atriters) được yêu thích.

Hệ thống phân tán- điều khiển

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự lây lan của chất lỏng bao gồm pha lê, độ đậm và trọng lượng phân tử.

Hệ thống chứaName

Chất lỏng Hybhilic được thể hiện khi tiếp xúc với môi trường xung quanh. Tốc độ sưng điều khiển việc giải phóng ma túy, vì thuốc chỉ khuếch tán qua mạng mở rộng. Mật độ liên kết và cấu tạo tích hợp hợp hợp hợp hợp hợp hợp nhất định định dạng cân bằng sưng lên.

Đa thức

Thí dụ, poly(N-isopropylacryide) (pNIAM) trải qua một giai đoạn chuyển tiếp gần nhiệt độ cơ thể, cho phép phóng thích chất lỏng, chất lỏng, hay chất lỏng kháng sinh chứa chất ô tô hay một nhómmino có giá trị để nhắm vào những vị trí như đường ống dẫn khí ga hoặc khối u.

Đa giác và chất pha trộn

Kết hợp hai hay nhiều chất lỏng có thể kết hợp các tính chất mong muốn. Một hỗn hợp PLGA/PCL, chẳng hạn, điều chỉnh tốc độ thoái hóa và độ linh hoạt cơ học. Tính năng tính toán chứa đồ gốm hoạt động sinh học (v. d., hydroxypaite) cải thiện khả năng tích hợp xương trong khi giải phóng các yếu tố ostegenigen. Các khối nano phụ như colaclic hay vàng có thể được thêm vào hoạt động kháng mô- bi- a hay cho phép hình ảnh.

Hệ thống đa đa dạng cấu trúc không có cấu trúc

Các sợi nano điện tử mô phỏng địa hình của ma trận ngoại bào, được dùng để cung cấp các yếu tố tăng trưởng trong mô. Các sợi nano phụ kết hợp lợi ích của môi trường và nhân tố hóa để tăng cường và giải phóng bền vững.

Các ứng dụng y khoa trong các kế hoạch y khoa

Các mô cấy ghép sinh học có kiểm soát đã thay đổi nhiều lĩnh vực lâm sàng.

Thuốc kích thích

Những cây thạch thảo có chất hóa học có thể phân hủy (v. d., PLGA, PLA) phát hành các tác nhân chống sinh học như mì ống hay bột paclitaxiel trong vài tuần. Nó làm giảm tỷ lệ hồi sinh so với các chất độc không đối xứng. sinh vật sinh học tiếp theo sẽ tan rã hoàn toàn sau khi cơ thể đã lành lặn, tránh sự hiện diện lâu dài của cơ thể nước ngoài.

Các sơ đồ thị giác

Các mô cấy vi khuẩn chứa PLGA hoặc silicone giải phóng thuốc trong nhiều tháng để chữa trị các bệnh về mắt thường xuyên như tăng nhãn cầu, viêm tiểu đường hoặc phù tiểu đường.

Các loài thực vật phù du và cây dương xỉ

Các chất đa ngữ trên mô cấy kim loại có thể tiết ra kháng sinh để ngăn ngừa nhiễm trùng hoặc lưỡng hóa để tăng sự kết hợp xương.

Các ý tưởng ngừa thai

Các thanh tác động lâu dài làm từ ethlene vinyl axete (Evane) hoặc silicone giải phóng progtin cho đến năm năm. các phiên bản sinh học có thể phân hủy nhằm loại trừ nhu cầu loại bỏ. Imponen và Nexpron là các ví dụ về hệ thống ngừa thai dựa trên chất béo.

Liên kết bên ngoài: FDA trên stt-eluting stent

Những thử thách trong sự phát triển đa dạng sinh học

Dù có tiến bộ, nhưng vẫn còn nhiều trở ngại trước khi có sự nhận nuôi lâm sàng phổ biến rộng rãi.

Hồ sơ về việc phát hành ma túy

Sự biến đổi lớn trong khối lượng phân tử, dung dịch giải quyết còn dư, và điều kiện xử lý có thể dẫn đến sự giải phóng không nhất quán.

Sự miễn nhiễm và phản ứng của cơ thể nước ngoài

Ngay cả “các chất kháng sinh tương thích có thể gây viêm mãn tính, xơ hóa hoặc dạng khoang.

Sự triệt sản và sự ổn định

Phương pháp khử trùng cuối cùng (gamma rectoction, ethlenoxin) có thể thay đổi tính chất và sự ổn định của chất béo và thuốc.

Sự điều chỉnh và sản xuất

Việc kết hợp sản phẩm (drug + thiết bị) phải đối mặt với hai con đường điều chỉnh từ các cơ quan như năng lượng của cơ quan và EMA. Việc sản xuất quy mô cấy ghép được kiểm soát chặt chẽ đòi hỏi sự kiểm soát về kích thước, biến thái, và giải quyết không cần thiết, thêm chi phí và thời gian.

Công nghệ hướng dẫn và định hướng tương lai

Một số nghiên cứu hứa hẹn sẽ giải quyết những giới hạn hiện tại và mở rộng các ứng dụng.

In ấn và vẽ riêng 3D

Sản xuất thêm cho phép các hình cấy ghép đặc trưng của bệnh nhân và các chuyển đổi không gian trong việc kiểm soát thuốc. sinh học in với hỗn hợp tế bào có thể tạo ra các mô cấy ghép sống mà giải phóng các yếu tố hỗ trợ sức khỏe. các công ty đang nghiên cứu các quá trình sản xuất liên tục trên đường dẫn sản xuất.

Sinh học tổng hợp và đa thức Ezyme

Các enzyme được kỹ thuật hóa có thể kích hoạt sự thoái hóa chất lượng cao chỉ khi có các dấu ấn sinh học cụ thể. chẳng hạn, kích thích sự phân hủy thủy lực qua đường ống dưới sự ép buộc quá mức trong mô nhiễm trùng hoặc ung thư. điều này cho phép giải phóng thuốc siêu tiên tiến.

Điện tử có thể sử dụng

Kết hợp chất kết hợp dẫn điện (v. d., polyaniline) với ma trận có thể bị hủy bỏ sinh học cung cấp những thiết bị điện tử tạm thời để ghi lại hoặc giải phóng ma túy.

Máy học trong thiết kế đa phương tiện

Các mô hình tính toán được đào tạo dựa trên các bộ dữ liệu lớn dự đoán tỷ lệ thoái hóa chất lượng và sự tương thích sinh học, giảm các thí nghiệm thử nghiệm và khủng bố. máy học cũng hỗ trợ trong tối ưu hóa các tham số cho các hồ sơ công bố cụ thể.

Liên kết bên ngoài: Biodegradable consese

Kết luận

Các hệ thống này tăng hiệu quả điều trị trong khi giảm hiệu ứng chống đối. tiếp tục tiến bộ trong thiết kế chất lượng, sản xuất chính xác, và khoa học điều chỉnh sẽ mở rộng vai trò của họ trong chăm sóc bệnh nhân.