Wanneer een grote hoeveelheid medicatie het recept is, gestage en gecontroleerde afgifte van het medicijn heeft soms de voorkeur van artsen boven een "burst-release" -behandeling waarbij de stof in één keer wordt toegediend. In recente jaren, onderzoekers hebben talloze manieren ontwikkeld om stoffen op een gecontroleerde manier toe te dienen, maar dit doen voor therapieën met een grote moleculaire grootte is een ongrijpbaar doel geweest, vooral wanneer men nanodeeltjes nodig heeft voor de levering.

Onderzoekers van de afdeling Bioengineering hebben een methodologie ontwikkeld die de constante afgifte van macromoleculen gedurende lange perioden mogelijk maakt - in feite, tot vier weken - waardoor de problemen die vaak worden geassocieerd met bolus- (of alles-in-één)-behandelingen mogelijk worden geëlimineerd.

Het onderzoeksteam, onder leiding van Sanjib Bhattacharyya, een onderzoeksmedewerker in het lab van Bioengineering Professor Paul Ducheyne, gecombineerde mesoporeuze silica nanosfeer (MSN) kernen met een geënt biocompatibel polyethyleenglycol (PEG) polymeer oppervlak. De poriegrootte van de MSN's werd vervolgens vergroot, en een groot modelmolecuul, trypsineremmer (TI) met een molecuulgewicht van 23, 000 Da, werd ingevoegd. De onderzoekers volgden vervolgens de afgifte van TI-macromoleculen uit de nanosferen gedurende een periode van vier weken.

"De afgifte benaderde een constante snelheid over de volledige duur van het experiment voor porievergrote MSN's, maar niet voor de onbehandelde MSN's, " schreven de onderzoekers wiens werk werd gepubliceerd in het septembernummer van Acta Biomaterialia . "Naast andere voordelen het is duidelijk dat de PEG-coating met succes de initiële burst elimineerde die werd vertoond door controlemonsters zonder PEG-film."

Bhattacharyya merkte op dat de poriënexpansie en de hoeveelheid polymeer die werd gebruikt om het oppervlak te coaten, kritische factoren waren voor het succes van het experiment.

Het onderzoek wijst mogelijk de weg voor een betere toediening van belangrijke therapieën zoals groeifactoren. "Het is heel moeilijk om moleculen over zo'n lange tijd vrij te geven, " zei hij. "Een van de grote voordelen van dit systeem is dat de stoffen gedurende enkele weken continu kunnen worden vrijgegeven."

zei Ducheyne, "We denken hier niet alleen aan voor macromoleculen." Ander lopend werk omvat dubbele behandelingen, zoals groeifactor die in een scaffold wordt afgeleverd en samen met antibiotica wordt toegediend om gelijktijdige infecties te behandelen."