Zrínyi Miklós

VI. Szabályozott hatóanyag-leadás intelligens géllel

A hatékony gyógyszeres terápiának legalább három fontos kívánalmat kell kielégítenie. Olyan molekulát kell találni, amely gyógyító hatású. Ha a hatóanyaggal már rendelkezünk, akkor azt a megfelelő helyre kell eljuttatni, továbbá folyamatosan biztosítani kell a hatóanyag optimális koncentrációját a gyógyulási folyamat során. Ismert, hogy a méregdrága gyógyszerhatóanyagoknak csak egy igen kis hányada jut el oda, ahol hatnia kell, nagyobb mennyisége kárba vész vagy nemkívánatos változásokat okoz. A hagyományos módszer ezért pazarló. Fontos követelmény még, hogy a "célba juttatott" hatóanyag koncentrációja csak megfelelő értékek között változhat. A kívánatosnál nagyobb mennyiségű hatóanyag ugyanis toxikus hatást is kifejthet. A minimális koncentrációnál kisebb mennyiség pedig nem hatékony. Ezek a követelmények sokszor nem teljesíthetők a hagyományos eljárásokkal. E problémák megoldásához új eljárások kidolgozására és új gyógyszer-hordozók előállítására van szükség.

7. ábra

Ha a hatóanyagot tartalmazó gélgömbökbe nanométeres méretű mágneses anyagot építünk be, akkor ezzel lehetővé tesszük a gélgömbök külső mágneses térrel irányított mozgatását, illetve a célterületen tartását. A gél térfogatával szabályozott hatóanyag-kioldódás alkalmazását megnehezíti a hőmérséklet változtatásának technikai problémája. Ennek egy lehetséges megoldását a mágnesesség kínálja. Ha a gélgömbökbe olyan mágneses anyagot építünk be, amelynek mágneses hiszterézise van, akkor dinamikusan változó mágneses térben a hiszterézisveszteség hő formában jelenik meg, és ez úgy növeli a gélgömb hőmérsékletét, és ezen keresztül a kioldódás sebességét, hogy közben a környezet hőmérséklete nem változik.

Videó: Szabályozott hatóanyag-kioldódás (mpg, 1,93 MB)

A környezeti hatásokra érzékeny gélek a biológia és az orvos-biológia más területén is új lehetőségeket nyithatnak meg. A gél térfogatának nagymérvű megváltozása a hidrofil és hidrofób csoportok egymással versengő kölcsönhatásainak következménye. A külső hatással kiváltott átmenet jelentősen befolyásolja a gél felszínének adhéziós tulajdonságait. Ez utóbbi pedig fontos tényezője sejtkultúrák és szövettenyészetek előállításának.