החוקרים פיתחו חומר שיכול לחוש שינויים זעירים בגוף, כמו במהלך התלקחות דלקת פרקים, ולשחרר תרופות בדיוק היכן ומתי יש צורך.
ניתן להעמיס את החומר המעורפל בתרופות אנטי דלקתיות המשתחררות כתגובה לשינויים קטנים ב- pH בגוף. במהלך התלקחות דלקת פרקים, המפרק הופך להיות מודלק ומעט חומצי יותר מהרקמה הסובבת.
החומר, שפותח על ידי חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג ', תוכנן להגיב לשינוי טבעי זה ב- pH. ככל שהחומציות עולה, החומר הופך לרך יותר ויותר דמוי ג'לי, מה שמפעיל את שחרורן של מולקולות תרופות שניתן לעטוף אותו במבנה שלו.
מכיוון שהחומר נועד להגיב רק בטווח pH צר, הצוות אומר כי ניתן לשחרר תרופות בדיוק היכן ומתי יש צורך בהן, עלול להפחית את תופעות הלוואי.
אם משמש כסחוס מלאכותי במפרקים מפרקים, גישה זו עשויה לאפשר טיפול רציף בדלקת פרקים, ולשפר את יעילותן של תרופות כדי להקל על הכאב ולהילחם בדלקת. דלקת פרקים משפיעה על יותר מעשרה מיליון אנשים בבריטניה, ועולה ל- NHS כ -10.2 מיליארד ליש"ט בשנה. על פי ההערכה, זה משפיע על למעלה מ- 600 מיליון איש.
אמנם יש צורך במחקרים קליניים נרחבים לפני שניתן להשתמש בחומר בחולים, אך החוקרים אומרים כי גישתם עשויה לשפר את התוצאות עבור אנשים הסובלים מדלקת פרקים, ולאלה עם מצבים אחרים כולל סרטן. תוצאותיהם מדווחות ב כתב העת של החברה הכימית האמריקאיתו
החומר שפותח על ידי צוות קיימברידג 'משתמש בקשרים צולבים מהונדסים במיוחד והופכים בתוך רשת פולימרים. הרגישות של קישורים אלה לשינויים ברמות החומציות מעניקה לחומר תכונות מכניות מגיבות ביותר.
החומר פותח בקבוצת המחקר של פרופסור אורן שרמן במחלקה לכימיה של יוסוף חמידה של קיימברידג '. הקבוצה מתמחה בעיצוב ובניית חומרים ייחודיים אלה למגוון יישומים פוטנציאליים.
"For a while now, we've been interested in using these materials in joints, since their properties can mimic those of cartilage," said Scherman, who is Professor of Supramolecular and Polymer Chemistry and Director of the Melville Laboratory for Polymer Synthesis. "אבל לשלב את זה עם מסירת תרופות ממוקדת מאוד זה סיכוי מרגש באמת."
"החומרים האלה יכולים 'לחוש' כשמשהו לא בסדר בגוף ולהגיב על ידי מתן טיפול היכן שהוא נחוץ", אמר הסופר הראשון ד"ר סטיבן אוניל. "זה יכול להפחית את הצורך במינונים חוזרים ונשנים של תרופות, תוך שיפור איכות החיים של המטופל."
בניגוד למערכות מסירת תרופות רבות הדורשות טריגרים חיצוניים כמו חום או אור, זה מופעל על ידי הכימיה של הגוף עצמו. החוקרים אומרים שזה יכול לסלול את הדרך לטיפולי דלקת מפרקים לאורך זמן וממוקדים המגיבים אוטומטית להתלקחויות, מה שמגביר את היעילות תוך הפחתת תופעות לוואי מזיקות.
בבדיקות מעבדה, החוקרים העמיסו את החומר בצבע ניאון כדי לחקות כיצד תרופה אמיתית עשויה להתנהג. הם מצאו כי ברמות החומציות האופייניות למפרק דלקת מפרקים, החומר שוחרר באופן משמעותי יותר מטען תרופתי בהשוואה לרמות pH רגילות ובריאות.
"על ידי כוונון הכימיה של ג'לים אלה, אנו יכולים להפוך אותם לרגישים מאוד לתזוזות העדינות בחומציות המתרחשות ברקמות מודלקות", אמר המחבר המשותף ד"ר ג'ייד מקון. "זה אומר שמשתחררים תרופות מתי ואיפה הן הכי נחוצות."
החוקרים אומרים כי הגישה יכולה להיות מותאמת למגוון מצבים רפואיים, על ידי כוונון עדין של הכימיה של החומר. אוניל, אמר אוניל.
הצעדים הבאים של הצוות יכללו בדיקת החומרים במערכות חי כדי להעריך את ביצועיהם ובטיחותם בסביבה פיזיולוגית. הצוות אומר שאם תצליח, הגישה שלהם יכולה לפתוח את הדלת לדור חדש של חומרים ביולוגיים מגיבים המסוגלים לטפל במחלות כרוניות בדיוק רב יותר.
המחקר נתמך על ידי מועצת המחקר האירופית ומועצת המחקר להנדסה ומדעי הפיזיקה (EPSRC), חלק ממחקר וחדשנות בבריטניה (UKRI). אורן שרמן הוא עמית במכללת ישו, קיימברידג '.
