Drug delivery: Thermo-responsive protein-hydrogel

Stellen Sie sich einen perfekt biokompatibel, protein-basierte drug-delivery-system robust genug zu überleben, im Körper für mehr als zwei Wochen und fähig ist, nachhaltig Medikation release. Ein interdisziplinäres team unter der Leitung von Jin Kim Montclare, professor für biomolekulare und Chemische Verfahrenstechnik an der NYU Tandon School of Engineering, hat das erste protein-hydrogel entwickelt, das diese Kriterien erfüllt, die Förderung einer Fläche von Biochemie entscheidend, um nicht nur die Zukunft der drug-delivery, aber das tissue engineering und die regenerative Medizin.

Hydrogele sind dreidimensionale polymer-Netzwerke, die reversibel übergang von der Lösung zum gel in Reaktion auf physikalische oder Chemische Reize, wie Temperatur oder Säure. Diese polymer-matrices können in Kapseln, cargo, wie kleine Moleküle oder bieten strukturelle Gerüst für das Gewebe-engineering-Anwendungen. Montclare Blei-Autor der neuen Papier in der Zeitschrift biologischen Makromolekülen, die Einzelheiten, die Erstellung von einem hydrogel besteht aus einem einzigen protein-Domäne, weist viele der gleichen Eigenschaften wie synthetische Hydrogele. Protein-Hydrogele sind besser biokompatibel als die synthetischen, und benötigen keine potenziell giftigen chemischen Vernetzer.

„Dies ist die erste thermo-responsive protein-hydrogel basiert auf einer einzelnen coiled-coil-protein, die übergänge von der Lösung zu gel bei niedrigen Temperaturen durch einen Prozess der selbst-Montage, ohne die Notwendigkeit für externe Agenten“, sagte Montclare. „Es ist eine aufregende Entwicklung, weil die protein-basierte Hydrogele sind viel mehr wünschenswert für den Einsatz in der Biomedizin.“

Das Forschungsteam führte Experimente Kapselung ein Modell kleine Molekül innerhalb Ihrer protein-hydrogel, die Entdeckung, dass ein kleines Molekül-Bindung eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit und mechanische Integrität und erlaubt für die Freigabe über einen Zeitraum vergleichbar mit anderen sustained-release drug-delivery-Fahrzeuge. Zukünftige arbeiten konzentrieren sich auf das entwerfen von protein-Hydrogelen, die abgestimmt zu reagieren, um bestimmte Temperaturen für die verschiedenen drug-delivery-Anwendungen.