Materiały stosowane w medycynie muszą spełniać odpowiednie normy bezpieczeństwa, a wydawanie tego typu certyfikatów jest nie tylko drogie, ale i czasochłonne. Z tego względu, naukowcy którzy pracują nad nowymi nanotechnologicznymi materiałami dla medycyny starają się jak długo tylko się da, wykorzystywać i modyfikować już zaaprobowane wcześniej związki chemiczne.

Między innymi dzięki temu powstał nowy nanomateriał, utworzony na bazie powszechnie stosowanego w medycynie polimeru PLGA - ang. poly(lactic-co-glycolic acid), którego powierzchnię cząstek zmodyfikowano równie często wykorzystywanym w medycynie glikolem polietylenowym tak, by drobinki w pełni penetrowały śluz zalegający w układzie oddechowym.

Naukowcy z Johns Hopkins University (USA) do powierzchni nanocząstek PLGA, których zadaniem miało być dostarczenie leków do chorych tkanek układu oddechowego, dołączyli cząsteczki silnie hydrofilowego polimeru, jakim jest glikol polietylenowy - PEG. Ta niewielka zmiana wystarczyła, by drobinki swobodnie wnikały w śluz i dostatecznie długo się w nim utrzymywały. Modyfikacja spowodowała również pojawienie się wiązania kowalencyjnego łączącego oba polimery (otoczki nanocząstki i jej rdzenia), a obecność tego typu wiązania spowodowała skatalogowanie powstałego nanomateriału, jako zupełnie nowego materiału, którego użycie w medycynie, zgodnie z normami musi być poprzedzone odpowiednią walidacją.

By uniknąć kłopotów, a jednocześnie wytworzyć wcześniej opisany nowy nanomateriał, naukowcy sięgnęli po trzeci polimer, PPO - ang. poly(propylene oxide), który również uzyskał aprobatę i może być stosowany w zagadnieniach biomedycznych. PPO, czyli poli(tlenek propylenu) połączono z fragmentami glikolu polietylenowego, w taki sposób, by cząsteczki PPO w kontakcie z nanocząstkami PLGA łączyły się wiązaniem niekowalencyjnym, a więc takim jakie jest dozwolone w ramach modyfikacji istniejących preparatów przez instytucje aprobujące nowe materiały - nie ma więc konieczności ponownej rejestracji materiału.

Dzięki tej prostej modyfikacji, powstał nanomateriał który zadowolił zarówno urzędników, jak i naukowców. Powierzchnię nanocząstek PLGA pokryto łańcuchami glikolu polietylenowego, których obecność pozwalała nanocząstkom na penetrację śluzu, przy czym łańcuchy PEG doczepione były do rdzenia nanocząstek za pomocą łączników wytworzonych z poli(tlenku propylenu), który tworzył aprobowane przez urząd niekowalencyjne wiązanie pomiędzy cząsteczkami.

Według autorów odkrycia, nowy materiał pozwoli w przyszłości na skuteczne wprowadzanie leków do układu oddechowego, wyłącznie do chorych komórek, minimalizując w ten sposób niekorzystne efekty ubocznej farmakoterapii. KLG

PAP - Nauka w Polsce

krf/bsz