(Phys.org) -- De snelle en gerichte afgifte van medicijnen aan het brandpunt van een ziekte kan binnenkort gemakkelijker worden gemaakt. Helmuth Möhwald en zijn collega's van het Max Planck Institute of Colloids and Interfaces in Golm, Potsdam, hebben een eenvoudige techniek ontwikkeld voor de productie van medicijncontainers die naar een geselecteerd doelwit in het lichaam kunnen worden geleid. De onderzoekers gebruiken poreuze calciumcarbonaatmicrosferen als sjablonen voor de productie van holle driedimensionale balletjes. Deze kunnen medisch werkzame stoffen opnemen en signaalmoleculen aan hun oppervlak laten hechten, met behulp waarvan de bolletjes vervolgens hun weg naar het zieke weefsel kunnen vinden.

Chemotherapie is een succesvol wapen in de strijd tegen kanker; echter, het vormt één groot probleem:de giftige stoffen remmen niet alleen de groei van de tumorcellen, ze beschadigen ook gezond weefsel. Artsen worden vaak geconfronteerd met deze situatie bij hun gebruik van medicijnen. Microsferen of nanosferen die medicijnen afleveren aan gerichte delen van het lichaam en ze alleen daar afgeven, kunnen helpen om dit probleem op te lossen. De methode die is ontwikkeld door de onderzoekers van het Max Planck Institute of Colloids and Interfaces maakt het mogelijk om dergelijke bollen in een breed scala van maten te produceren en ze met verschillende functies uit te rusten.

De onderzoekers beginnen met het selecteren van de calciumcarbonaatsjablonen in de grootte die hun medicijncontainers aan het einde van het proces zouden moeten hebben. Deze CaCO3-deeltjes kunnen worden geproduceerd in nauwkeurig gedefinieerde afmetingen, variërend van enkele honderden nanometers tot enkele micrometers. De wetenschappers vullen vervolgens de poriën van de calciumcarbonaatbolletjes met nanodeeltjes en, indien vereist, met medische middelen. De nanodeeltjes kunnen dus verschillende eigenschappen vertonen. Ze kunnen, bijvoorbeeld, bestaan ​​uit een materiaal dat wordt afgebroken door licht of bepaalde stoffen en daarom fungeren als openers voor de medicijndrager.

De onderzoekers uit Potsdam omringen de gevulde CaCO3-bolletjes vervolgens met een web dat bestaat uit lange eiwitketens – of ze kunnen hiervoor ook polymeerdraden gebruiken. De volgende stap omvat het oplossen van de CaCO3-sjabloon met behulp van een zuur. De nanodeeltjes rangschikken zich vervolgens in een poreuze bol die is ingekapseld in het eiwitweb. “We kunnen heel eenvoudig stoffen combineren tot een multifunctionele eenheid en hun chemische en fysische eigenschappen afstemmen op de gewenste functie, ’, zegt Möhwald.

Het eiwitweb bedekt niet alleen de holle bol, het maakt het ook biocompatibel en kan biochemische signaalstoffen bevatten die de bollen rechtstreeks naar hun doelwit in het lichaam sturen.

Onderzoekers gebruiken ook andere methoden voor de productie van micro- en nanocontainers die geschikt kunnen zijn voor medicijnafgifte. Bijvoorbeeld, ze zorgen ervoor dat moleculen en nanodeeltjes samenklonteren om dergelijke structuren te vormen met behulp van een "bottom-up" -benadering. “Echter, ons proces is gemakkelijker te controleren, sneller te implementeren en kosteneffectiever dan de andere tot nu toe ontwikkelde technieken, ', zegt Helmuth Möhwald.

De Max Planck-onderzoeker en zijn collega's in Potsdam hebben een belangrijke stap gezet om medicijnen op een gerichte manier te kunnen leveren aan het brandpunt van de ziekte in het lichaam. Volgens Helmuth Möhwald dit vervult de taak van fundamenteel onderzoek op dit gebied:"Of de industrie de methode zal adopteren en verder zal ontwikkelen tot applicatievolwassenheid, blijft een open vraag."