Op een gegeven moment, elke persoon zal waarschijnlijk een inflammatoire aandoening ervaren. Er zijn veel oorzaken van ontstekingen, en net zoveel behandelingen. Sommige soorten ontstekingen verdwijnen vanzelf, terwijl anderen medische behandeling nodig hebben.

Medische behandeling werkt alleen als de werkzame stoffen in het medicijn via medicijnafgifte naar de juiste plaats worden getransporteerd. Bijvoorbeeld, als een patiënt medicatie naar de lever moet krijgen, het is belangrijk dat het geneesmiddel zo is ontworpen dat het niet wordt geabsorbeerd voordat het de lever bereikt.

Een van de grootste uitdagingen op het gebied van medicijnafgifte is om de actieve moleculen naar het juiste orgaan te krijgen, vermijden dat ze elders dan het ontstoken gebied worden geabsorbeerd. Nutsvoorzieningen, scheikundige Jasmin Mecinovic van het departement Natuurkunde, Chemie en Farmacie en zijn internationale collega's rapporteren een nieuwe methode om deze moleculen te transporteren.

Chemie die werkt als een kraanarm

In een onderzoek dat onlangs werd gepubliceerd in Natuurchemie , beschrijven de onderzoekers hoe kleine moleculaire 'slider' kan fungeren als een arm op een hijskraan, het verzamelen van kleine pakketjes moleculen. Het zit op een polymeerstreng, die qua vorm meestal op gekookte spaghetti lijkt. Er zijn veel polymeerstrengen in organisch materiaal, en de schuif kan daarom van het ene polymeer naar het andere springen, allemaal terwijl ze dit moleculaire pakket bij zich dragen.

Stel je voor dat het moleculaire pakket een therapeutisch medicijn is dat de nieren nodig hebben, bijvoorbeeld. De schuif kan het pakket door het lichaam transporteren door van polymeer naar polymeer te springen totdat het de nieren bereikt. Dat melden Mecinovic en zijn collega's in de nieuwe studie.

De onderzoekers ontwikkelden een theorie om de slider als voertuig te gebruiken. Het chemische proces maakt gebruik van een verbinding met negatieve en positieve ladingen, die de meeste mensen kennen van koelkastmagneten. De negatieve ionen van de schuif, d.w.z. de atomen met een overmaat elektron, zal binden aan de positieve ionen op het oppervlak van het polymeer. De onderzoekers hebben ontdekt dat de wetten van de chemie ervoor zorgen dat de schuif tussen verschillende polymeren kan springen.

Laboratoriumtests bevestigen het model

De onderzoekers lieten niet alleen zien dat het in theorie mogelijk was. Ze hebben het model ook geverifieerd door computersimulaties te gebruiken die de werkelijkheid kunstmatig nabootsen. Hier, ze vonden dat het transport in de praktijk zou kunnen werken. Dit werd vervolgens bevestigd toen het onderzoeksteam het met gel testte in het laboratorium in Nederland.

Een ding is dat het werkt in vloeistoffen waar polymeren vrij drijven, maar gel is een harder materiaal dat - in veel opzichten - chemisch-mechanisch op een menselijk lichaam lijkt.

Dit kan leiden tot het gebruik van de methode van Mecinovic en zijn collega's om nog nauwkeurigere medicijnafgifte te produceren voor gebruik bij het genezen van ontstekingsziekten.