Quali sono i polimeri intelligenti?

Come vengono utilizzati i polimeri che stimolano lo stimolo nelle biotecnologie

I polimeri intelligenti , o polimeri stimolanti la risposta, sono materiali composti da polimeri che rispondono in modo drammatico a lievi variazioni nel loro ambiente. Gli scienziati che studiano i polimeri naturali hanno appreso come si comportano nei sistemi biologici e ora stanno usando tali informazioni per sviluppare sostanze polimeriche simili fatte dall'uomo con proprietà specifiche. Questi polimeri sintetici sono potenzialmente molto utili per una varietà di applicazioni tra cui alcune relative alla biotecnologia e alla biomedicina.

Come vengono utilizzati i polimeri intelligenti

I polimeri intelligenti stanno diventando sempre più prevalenti mentre gli scienziati apprendono la chimica e le cause scatenanti che inducono cambiamenti conformazionali nelle strutture polimeriche e escogitano modi per sfruttarli e controllarli. Nuovi materiali polimerici vengono formulati chimicamente in modo da rilevare i cambiamenti ambientali specifici nei sistemi biologici e adattarsi in modo prevedibile , rendendoli strumenti utili per il rilascio di farmaci o altri meccanismi di controllo metabolico.

In questa relativamente nuova area della biotecnologia, le potenziali applicazioni biomediche e gli usi ambientali per i polimeri intelligenti sembrano essere illimitate. Attualmente, l'uso più diffuso di polimeri intelligenti nella biomedicina riguarda la somministrazione mirata di farmaci.

Classificazione e chimica dei polimeri intelligenti

Dall'avvento dei prodotti farmaceutici a rilascio temporaneo , gli scienziati hanno dovuto affrontare il problema di trovare modi per somministrare farmaci a un particolare sito nel corpo senza averli prima degradati nell'ambiente di stomaco altamente acido.

Anche la prevenzione degli effetti avversi su ossa e tessuti sani è una considerazione importante. I ricercatori hanno escogitato modi per utilizzare polimeri intelligenti per controllare il rilascio di farmaci fino a quando il sistema di consegna non ha raggiunto l'obiettivo desiderato. Questo rilascio è controllato da un innesco chimico o fisiologico.

I polimeri lineari e matrix smart esistono con una varietà di proprietà a seconda dei gruppi funzionali reattivi e delle catene laterali. Questi gruppi potrebbero essere sensibili al pH, alla temperatura, alla forza ionica, ai campi elettrici o magnetici e alla luce. Alcuni polimeri sono reversibilmente reticolato da legami non covalenti che possono rompersi e riformarsi a seconda delle condizioni esterne. La nanotecnologia è stata fondamentale nello sviluppo di alcuni polimeri di nanoparticelle come dendrimeri e fullereni , che sono stati applicati per il rilascio di farmaci. L'incapsulamento tradizionale della droga è stato fatto usando i polimeri dell'acido lattico. Sviluppi più recenti hanno visto la formazione di matrici reticolari che trattengono il farmaco di interesse integrato o intrappolato tra i trefoli del polimero.

Le matrici di polimeri intelligenti rilasciano farmaci mediante una reazione di alterazione della struttura chimica o fisiologica, spesso una reazione di idrolisi che porta alla scissione di legami e rilascio di farmaco quando la matrice si scompone in componenti biodegradabili. L'uso di polimeri naturali ha lasciato il posto a polimeri artificialmente sintetizzati come polianidridi, poliesteri, acidi poliacrilici, poli (metilmetacrilati) e poliuretani. Polimeri idrofili, amorfi, a basso peso molecolare contenenti eteroatomi (cioè atomi diversi dal carbonio) si sono dimostrati degenerare più rapidamente.

Gli scienziati controllano il tasso di rilascio del farmaco variando queste proprietà, regolando così il tasso di degradazione.