Polimeri inteligenți sau polimeri responsabili de stimuli

Polimeri inteligenți, sau polimeri responsabili de stimuli, sunt materiale compuse din polimeri care răspund într-o a dramatic drum spre foarte ușor schimbări în mediul lor. Oamenii de știință care studiază polimerii naturali au învățat cum se comportă în sistemele biologice și folosesc acum această informație pentru a dezvolta substanțe polimerice asemănătoare omului cu proprietăți specifice. Acești polimeri sintetici sunt potențial foarte utili pentru o varietate de aplicații, inclusiv unele legate de biotehnologie și biomedicină.

Cum se utilizează polimerii inteligenți

Polimerii inteligenți devin din ce în ce mai răspândiți, deoarece oamenii de știință învață despre chimie și declanșatoarele care induc modificări conformaționale în structurile polimerice și elaborează modalități de a le profita și de a le controla. Noile materiale polimerice sunt formulate chimic pentru a identifica schimbări de mediu specifice în sistemele biologice și pentru a se ajusta în a predictibil , făcându-le instrumente utile pentru livrarea de medicamente sau alte mecanisme de control metabolic.

În acest domeniu relativ nou de biotehnologie, potențialele aplicații biomedicale și utilizările de mediu pentru polimerii inteligenți par a fi nelimitate. În prezent, utilizarea cea mai răspândită a polimerilor inteligenți în biomedicină este pentru administrarea specifică a medicamentelor.

Clasificarea și chimia polimerilor inteligenți

De la apariția lui produse farmaceutice cu eliberare prelungită , oamenii de stiinta s-au confruntat cu problema de a gasi modalitati de a livra medicamente la un anumit site in organism fără a le degrada mai întâi în mediul foarte stomac acid. Prevenirea efectelor adverse asupra oaselor și țesuturilor sănătoase este, de asemenea, un aspect important. Cercetătorii au conceput modalități de a utiliza polimeri inteligenți pentru a controla eliberarea medicamentelor până când sistemul de livrare a atins ținta dorită. Această eliberare este controlată de un declanșator chimic sau fiziologic.

Polimerii inteligenți liniari și matrici există cu o varietate de proprietăți în funcție de grupările funcționale reactive și lanțurile laterale. Aceste grupuri ar putea fi receptive la pH, temperatură, intensitate ionică, câmpuri electrice sau magnetice și lumină. Unii polimeri sunt reversibil legați prin legături necovalente care se pot rupe și se pot reforma în funcție de condițiile externe. Nanotehnologia a fost fundamentală în dezvoltarea anumitor polimeri nanoparticule, cum ar fi dendrimerii și fullerenele, care au fost aplicate pentru livrarea de medicamente.

Încapsularea medicamentului tradițional a fost făcută utilizând polimeri ai acidului lactic. Evoluții mai recente au observat formarea unor matrici asemănătoare cu laturile care dețin medicamentul de interes integrat sau capturat între firele de polimer.

Matricele de polimeri inteligenți eliberează medicamente printr-o reacție chimică sau de modificare a structurii fiziologice, adesea o reacție de hidroliză care duce la scindarea legăturilor și eliberarea medicamentului, pe măsură ce matricea se descompune în componente biodegradabile. Utilizarea polimerilor naturali a dat calea polimerilor sintetizați artificial, cum ar fi polianhidridele, poliesterii, acizii poliacrilici, poli (metil metacrilații) și poliuretanii. Polimerii hidrofili, amorfe, cu greutate moleculară joasă conținând heteroatomi (adică atomi alții decât carbonul) s-au descoperit că se degradează cel mai rapid.

Oamenii de știință controlează rata de livrare a medicamentului prin modificarea acestor proprietăți, ajustând astfel rata de degradare.