2021年5月25日
一种通常用于血管缝合线的聚合物线制成的膜，可以装载治疗药物并植入体内，机械力激活聚合物的电势并缓慢释放药物。
这个新系统是由加州大学河滨分校的生物工程师领导的一个小组开发的，并发表在ACS应用生物材料亚博网站下载，克服了传统给药和一些控释方法的最大局限性，可提高癌症等慢性疾病的治疗水平。
传统给药的缺点包括反复给药、在体内系统的非特异性生物分布、药物分子的长期不可持续性和高细胞毒性，对慢性疾病的有效治疗提出了挑战，慢性疾病需要随时间变化药物剂量以达到最佳治疗效果。大多数控释方法将药物颗粒封装在可生物降解的气泡状容器中，随着时间的推移会溶解释放药物，这使得药物很难yabo214按计划交付。还有一些涉及电池驱动的设备，不具有生物兼容性。
Jin Nam是加州大学河滨分校Marlan和Rosemary Bourns工程学院的一名生物工程副教授，他管理着一个实验室，用生物相容的聚合物来构建被称为支架的框架，帮助干细胞修复组织和器官。其中一种聚合物，聚偏氟乙烯-三氟乙烯，或P(VDF-TrFE)，可以在机械应力下产生电荷。南认识到这种被称为压电的特性，使这种聚合物成为药物释放系统的潜在可行候选材料。
他的团队使用了一个叫做电纺的技术来生产P (VDF-TrFE)纳米纤维层薄垫。结构材料在纳米电纺的优化得到的纳米纤维的敏感性的药物输送系统响应的生理安全的力的大小,同时每天剩下的不敏感活动。纳米纤维的大表面积使它们能够吸附相对大量的药物分子。
在将薄膜嵌入模拟活体组织的水凝胶中之后，一系列使用治疗性冲击波的测试产生了足够的电荷，将一个静电附着的模型药物分子释放到周围的凝胶中。研究人员可以通过改变施加的压力和持续时间来调节药物的释放量。
“这种基于压电纳米纤维的药物传递系统能够根据需要实现药物分子的局部传递，这将对需要长期反复给药的疾病或条件非常有用，比如癌症治疗。”南说。“纳米纤维结构的大表面积体积比使其能够承载更大的药物，从而使单次注射或植入比传统药物输送持续时间更长。”
与传统的基于降解或扩散释放的药物传递系统相比，压电系统药物释放的线性轮廓使得无论植入时间如何，药物分子的精确给药成为可能。传统的药物传递系统通常表现为初始的爆发性释放，然后是不同的释放速率。重复按需药物释放试验显示，每次激活的药物释放量相似，证实了释放速率的稳健控制。
药物释放动力学的敏感性可以通过控制纳米纤维的大小到由治疗性冲击波激活的范围来调节，治疗性冲击波通常用于手持设备的肌肉骨骼疼痛治疗。更小、更敏感的纳米纤维尺寸可用于植入深层组织，如肌肉下的骨骼附近，而较不敏感的较大纳米纤维可用于皮下应用，以避免意外冲击造成的虚假激活。
Tanvi Jariwala、Gerardo Ico、Youyi Tai、Honghyun Park、Nosang V. Myung等人也参与了研究。这篇论文,“机械响应式压电纳米纤维作为按需药物输送载体”是可用的在这里．
来源:https://www.ucr.edu/