Penelitian dapat mengarah pada gel suntik yang melepaskan obat dari waktu ke waktu – ScienceDaily

Penelitian dapat mengarah pada gel suntik yang melepaskan obat dari waktu ke waktu – ScienceDaily


Gel dibentuk dengan mencampurkan polimer ke dalam cairan untuk membuat zat lengket yang berguna untuk segala hal mulai dari menahan rambut hingga memungkinkan lensa kontak mengapung di atas mata.

Para peneliti ingin mengembangkan gel untuk aplikasi perawatan kesehatan dengan mencampurkan senyawa obat, dan memberikan suntikan kepada pasien sehingga gel tersebut melepaskan bahan aktif farmasi selama beberapa bulan untuk menghindari jarum suntik mingguan atau harian.

Tapi menghalangi adalah masalah yang mudah dimengerti seperti perbedaan antara menggunakan gel rambut di pantai versus saat badai salju – panas dan dingin mengubah karakter gel.

“Kami dapat membuat gel dengan sifat pelepasan lambat yang tepat pada suhu kamar tetapi begitu kami menyuntikkannya, panas tubuh akan dengan cepat melarutkannya dan melepaskan obat-obatan terlalu cepat,” kata Eric Appel, asisten profesor ilmu dan teknik material.

Dalam makalah yang diterbitkan 2 Februari di jurnal Komunikasi Alam, Appel dan timnya merinci langkah pertama mereka yang sukses untuk membuat gel yang tahan suhu dan dapat disuntikkan dengan ramuan yang dirancang untuk secara cerdik membengkokkan hukum termodinamika.

Appel menjelaskan ilmu di balik pelanggaran aturan ini dengan analogi membuat Jello: bahan padat dituang ke dalam air, lalu dipanaskan dan diaduk hingga rata. Saat campuran mendingin, Jello mengeras saat molekul terikat bersama. Tapi jika Jello dipanaskan kembali, padatannya padat.

Contoh Jello mengilustrasikan interaksi antara dua konsep termodinamika – entalpi, yang mengukur energi yang ditambahkan atau dikurangkan dari suatu bahan, dan entropi, yang menjelaskan bagaimana perubahan energi membuat materi lebih atau kurang teratur pada tingkat molekuler. Appel dan timnya harus membuat Jello obat yang tidak meleleh, sehingga kehilangan sifat pelepasan waktu, ketika padatan dingin dipanaskan oleh tubuh.

Untuk mencapai ini, tim Stanford menciptakan gel yang terbuat dari dua bahan padat – polimer dan nanopartikel. Polimernya panjang, untaian seperti spageti yang memiliki kecenderungan alami untuk terjerat, dan partikel nano, hanya 1/1000 lebar rambut manusia, mendorong kecenderungan itu. Para peneliti mulai dengan melarutkan polimer dan partikel secara terpisah dalam air dan kemudian mengaduknya bersama. Saat bahan-bahan pencampuran mulai terikat, polimer membungkus erat partikel. “Kami menyebut ini Velcro molekuler kami,” kata penulis pertama Anthony Yu, yang melakukan pekerjaan itu sebagai mahasiswa pascasarjana Stanford dan sekarang menjadi sarjana pascadoktoral di MIT.

Afinitas yang kuat antara polimer dan partikel menekan molekul air yang telah terperangkap di antara mereka, dan karena lebih banyak polimer dan partikel membeku, campuran mulai membentuk gel pada suhu kamar. Yang terpenting, proses pembentuk gel ini dicapai tanpa menambah atau mengurangi energi. Ketika para peneliti memaparkan gel ini ke suhu tubuh (37,5 C), gel ini tidak mencair seperti gel biasa karena efek Velcro molekuler memungkinkan entropi dan entalpi – keteraturan dan perubahan suhu, masing-masing – untuk tetap seimbang secara kasar sesuai dengan termodinamika.

Appel mengatakan akan membutuhkan lebih banyak pekerjaan untuk membuat gel pelepas waktu yang dapat disuntikkan aman untuk digunakan manusia. Sementara polimer dalam percobaan ini biokompatibel, partikelnya berasal dari polistiren, yang biasa digunakan untuk membuat alat makan sekali pakai. Laboratoriumnya sudah mencoba membuat gel netral termodinamika ini dengan komponen yang sepenuhnya biokompatibel.

Jika berhasil, gel pelepasan waktu terbukti bermanfaat untuk menyediakan pengobatan anti-malaria atau anti-HIV di daerah yang kekurangan sumber daya di mana sulit untuk mengelola pengobatan jangka pendek yang saat ini tersedia.

“Kami mencoba membuat gel yang bisa Anda suntikkan dengan pin, dan kemudian Anda akan memiliki gumpalan kecil yang akan larut sangat lambat selama tiga hingga enam bulan untuk memberikan terapi berkelanjutan,” kata Appel. “Ini akan menjadi pengubah permainan untuk memerangi penyakit kritis di seluruh dunia.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Fakultas Teknik Universitas Stanford. Asli ditulis oleh Tom Abate. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen