Chemici hebben een coating ontwikkeld die bepaalde medicijnen en andere materialen stabieler kan maken door ze te bedekken met een buitenste laag die veel dunner is dan de breedte van een mensenhaar.

Die coating beveiligt alles wat erin zit, zeiden de onderzoekers, en zou het mogelijk kunnen maken dat medicijnen minder toevoegingen bevatten om te voorkomen dat ze vroegtijdig uiteenvallen.

"Beschouw het als een rij munten - een stapel kwartjes - en de stapel op zichzelf zal waarschijnlijk uit elkaar vallen, " zei Jon Parquette, senior auteur van de studie en een professor in de chemie aan de Ohio State University. "Maar als je een stapel kwartjes van de bank krijgt, ze hebben een plastic coating op de stapel aangebracht, en die plastic coating houdt alle munten bij elkaar. Dat is precies wat we hier hebben gedaan."

Het verschil:de onderzoekers maakten deze coating van polydopamine, een materiaal geïnspireerd door de natuur, maar gemaakt in een laboratorium. En ze gebruikten het om peptide-nanovezels te bedekken, zeer kleine ketens van aminozuren die de bouwstenen zijn van eiwitten. Peptide-nanovezels zijn enkele van de bouwstenen van materialen die we regelmatig gebruiken, inclusief medicijnen, en vorm door een proces dat 'zelfassemblage' wordt genoemd. Denk aan de stapel munten:elk peptidemolecuul is als één munt; de hele stapel zelf is een peptide-nanovezel. De coating maakt die stapel ongevoelig voor omgevingen die ervoor kunnen zorgen dat de stapel valt.

Hun onderzoek werd eerder dit jaar gepubliceerd in het tijdschrift Scheikunde. Een Europees tijdschrift .

Het lab van Parquette richt zich op materialen op nanoschaal. Een nanometer is een miljoenste van een millimeter, en ongeveer 75, 000 keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar.

Het team had geprobeerd een manier te vinden om medicijnen die kanker bestrijden stabieler in het menselijk lichaam te houden. Die medicijnen zijn samengesteld uit het medicijn zelf en additieven om het medicijn intact te houden totdat het zijn beoogde doel in het menselijk lichaam bereikt.

"Het is als bakstenen op een huis - ze moeten door iets bij elkaar worden gehouden, ' zei Parquette. 'Maar die banden - de 'mortel' - kunnen gemakkelijk worden verbroken als je de omstandigheden verandert. En de omgeving van het menselijk lichaam kan erg agressief zijn."

Dat betekent dat medicijnmakers vaak medicijnen moeten maken die hogere percentages van zowel medicijnen als additieven bevatten om die medicijnen effectief te laten zijn. Dat kan medicijnen duurder maken. Het kan ook meer bijwerkingen veroorzaken.

De onderzoekers waren in het laboratorium aan het werk om een ​​coating te vinden toen Mingyang Ji, een onderzoeker in het laboratorium van Parquette en co-auteur van deze studie, polydopamine geprobeerd. Polydopamine is een vorm van dopamine, de neurotransmitter die is gekoppeld aan gevoelens van plezier in de hersenen. Als bekleding, polydopamine is erg sterk. En het werkt goed in het menselijk lichaam omdat het is gebouwd op dopamine, iets wat het lichaam al begrijpt.

"Met polydopamine, we kunnen een wikkellaag creëren die veel stabieler is en die bestand is tegen de complexe situaties in ons lichaam, die een moeilijke omgeving voor medicijnen kunnen creëren, ' zei Ji.

Polydopamine werkt ook als een soort dubbelzijdig plakband, zei Parket.

"Je hebt deze andere knelpunten, zodat we dingen kunnen binden zoals antilichamen of andere dingen die het potentieel hebben om zich op specifieke kankercellen te richten om de effectiviteit van een medicijn te vergroten, " hij zei.

De onderzoekers denken dat polydopamine ook als dunne laag kan worden gebruikt om zonnepanelen of andere aan zonlicht blootgestelde materialen te beschermen. die bindingen kan verbreken die materialen bij elkaar houden.