Wetenschap
IBS-wetenschappers ontwikkelden een hydrogel gemaakt van polymeer acrylamide (blauwe spaghetti) verbonden met crosslinkers (zwart), die medicijnmoleculen (paarse sterren) binnen zijn gaas (grijs) kan huisvesten. In aanwezigheid van stikstofmonoxide (rood), de linker wordt gesplitst en de medicijnmoleculen kunnen worden vrijgegeven. Tegelijkertijd, de gel neemt vocht uit de omgeving op en zwelt op. Krediet:Park J. et al, Geavanceerde materialen (2017)
IBS-wetenschappers van het Center for Self-Assembly and Complexity, binnen het Instituut voor Basiswetenschappen (IBS), vond een hydrogel uit om reumatoïde artritis en andere ziekten te bestrijden. Gepubliceerd in Geavanceerde materialen , dit gelei-achtige materiaal zou kunnen worden gebruikt om extra vocht in gezwollen gewrichten op te nemen en medicijnen af te geven.
Reumatoïde artritis (RA) is een langdurige ziekte die ontsteking en misvorming van de gewrichten veroorzaakt, en treft ongeveer 1 procent van de wereldbevolking. In deze auto-immuunziekte het immuunsysteem van het lichaam valt het zachte weefsel van de gewrichten aan, wat leidt tot een ophoping van gewrichtsvloeistof. Terwijl deze heldere vloeistof de gewrichten smeert en voedt, zijn overmaat veroorzaakt zwelling en pijn.
Immuuncellen in de ontstoken gewrichten zijn de belangrijkste bron van stikstofmonoxide (NO), een gas met verschillende fysiologische functies. "Stikstofmonoxide is als een tweesnijdend zwaard. Het reguleert ontstekingen en beschermt ons lichaam door externe ziekteverwekkers te doden. wanneer in overmaat, het is giftig en kan RA veroorzaken, evenals andere auto-immuunziekten, hart-en vaatziekten, en kanker, " legt de groepsleider uit, KIM Won Jong. Huidige RA-behandelingen zijn gebaseerd op ontstekingsremmende medicijnen die pijn en ontsteking verlichten, maar IBS-wetenschappers probeerden een meer uitdagende aanpak door zich op NO zelf te richten. NO is een voorbijgaand gas, die minder dan 10 seconden in omloop blijft, voordat het aan andere moleculen bindt.
Het onderzoeksteam ontwikkelde een gel die reageert op dergelijke voortvluchtige moleculen, met acrylamide als basismateriaal en een nieuwe crosslinker om het op zijn plaats te houden. In tegenstelling tot de monomere vorm, polymere acrylamide-hydrogel heeft weinig toxiciteit en kan een grote hoeveelheid water bevatten. In aanvulling, het verknopingsmiddel (NOCCL) vormt bruggen tussen de acrylamidemoleculen waardoor een net ontstaat, die medicijnmoleculen binnenin kunnen opsluiten. Wanneer NO de NOCCL-bruggen splitst, de gel verandert van structuur, bevrijdt het medicijn en absorbeert nieuwe vloeistof.
Hoewel dit een voorstudie is, het team bevestigde dat NOCCL-verknopingsmiddel selectief en gevoelig kan reageren met NO. De wetenschappers werken nu aan een hydrogel van nanoformaat in een RA-muismodel. Bovendien, dit type hydrogels kan nuttig zijn voor andere ziekten die worden gekenmerkt door overexpressie van NO, of misschien zelfs als omgevingssensoren, aangezien NO ook een vervuilend gas is dat wordt uitgestoten in de uitlaatgassen van voertuigen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com