Apakah Smart Polymers?

Bagaimana Polimer Stimulus-Responsif Digunakan dalam Bioteknologi

Polimer pintar , atau polimer responsif-stimulus, adalah bahan yang tersusun dari polimer yang merespon secara dramatis terhadap perubahan yang sangat kecil di lingkungannya. Para ilmuwan yang mempelajari polimer alami telah belajar bagaimana mereka berperilaku dalam sistem biologis dan sekarang menggunakan informasi itu untuk mengembangkan zat polimer buatan yang serupa dengan sifat tertentu. Polimer sintetik ini berpotensi sangat berguna untuk berbagai aplikasi termasuk beberapa yang terkait dengan bioteknologi dan biomedis.

Bagaimana Smart Polymers Digunakan

Polimer pintar menjadi semakin umum karena para ilmuwan belajar tentang kimia dan pemicu yang menyebabkan perubahan konformasi dalam struktur polimer dan menemukan cara untuk mengambil keuntungan dan mengendalikannya. Bahan polimer baru sedang dirumuskan secara kimia yang merasakan perubahan lingkungan spesifik dalam sistem biologis, dan menyesuaikan dengan cara yang dapat diprediksi , menjadikannya alat yang berguna untuk pengiriman obat atau mekanisme kontrol metabolik lainnya.

Di daerah bioteknologi yang relatif baru ini, aplikasi biomedis potensial dan penggunaan lingkungan untuk polimer cerdas tampaknya tidak terbatas. Saat ini, penggunaan polimer pintar yang paling umum dalam biomedis adalah untuk pengiriman obat yang ditargetkan secara khusus.

Klasifikasi dan Kimia Polimer Pintar

Sejak munculnya obat-obatan yang dikeluarkan sesuai waktunya , para ilmuwan telah dihadapkan pada masalah menemukan cara-cara untuk mengirim obat-obatan ke suatu tempat tertentu di dalam tubuh tanpa merusaknya terlebih dahulu di lingkungan lambung yang sangat asam.

Pencegahan efek buruk pada tulang dan jaringan sehat juga merupakan pertimbangan penting. Para peneliti telah menemukan cara untuk menggunakan polimer pintar untuk mengontrol pelepasan obat sampai sistem pengiriman telah mencapai target yang diinginkan. Rilis ini dikendalikan oleh pemicu kimia atau fisiologis.

Polimer cerdas Linear dan matriks ada dengan berbagai sifat tergantung pada gugus fungsi reaktif dan rantai samping. Kelompok-kelompok ini mungkin responsif terhadap pH, suhu, kekuatan ion, medan listrik atau magnet, dan cahaya. Beberapa polimer secara reversibel terikat silang oleh ikatan non-kovalen yang dapat pecah dan berubah tergantung pada kondisi eksternal. Nanoteknologi telah fundamental dalam pengembangan polimer nanopartikel tertentu seperti dendrimers dan fullerene , yang telah diterapkan untuk pengiriman obat. Enkapsulasi obat tradisional telah dilakukan dengan menggunakan polimer asam laktat. Perkembangan yang lebih baru telah melihat pembentukan matriks seperti kisi yang menyimpan obat yang menarik terintegrasi atau terperangkap di antara untaian polimer.

Matriks matriks pintar melepaskan obat melalui reaksi perubahan struktur kimia atau fisiologis, seringkali reaksi hidrolisis yang menyebabkan pembelahan ikatan dan pelepasan obat saat matriks terurai menjadi komponen yang dapat terurai. Penggunaan polimer alam telah memberikan cara untuk polimer buatan disintesis seperti polianhidrida, poliester, asam poliakrilat, poli (metil metakrilat), dan poliuretan. Polimer hidrofilik, amorf, berat molekul rendah yang mengandung heteroatom (yaitu, atom selain karbon) telah didapati terdegradasi.

Para ilmuwan mengontrol laju pengiriman obat dengan memvariasikan sifat-sifat ini sehingga menyesuaikan laju degradasi.