עבודה בנושא פולימרים חכמים ושימושם בננוטכנולוגיה כאמצעי למבוקר של תרופות

מוסד לימוד
מקצוע
מילות מפתח , ,
שנת הגשה 2010
מספר מילים 4199
מספר מקורות 6

תקציר העבודה

העבודה המוצגת עוסקת בפולימרים 'חכמים', כלומר בפולימרים או תמיסות מימיות של פולימרים המסוגלות לבצע שינוי הפיך בתכונותיהם (בעיקר שינוי מבנה כתוצאה משינוי דרגת ההידרופיליות שלהם) כתלות בשינוי קל בתנאי הסביבה כגון טמפרטורה, PH, שדה חשמלי. שינויים דרמטיים אלו בפולימרים יכולים להירתם לצורך פיתוח מערכות 'חכמות של שחרור תרופות הן כאשר השינוי בא בצורת רגולציה פנימית של המערכת הפיסיולוגית (שינויי PH לאורך מערכת העיכול), והן כמניפולציה עדינה בתנאי הסביבה כגון חימום איבר מטרה מספר טמפרטורות מעל לטמפרטורה הפיסיולוגית.
התוצר הסופי בכל אחד מהשינויים הינו שחרור מוגבר של מולקולות לסביבה החיצונית כתוצאה משינוי המבנה.
העבודה התמקדה בפולימרים רגישי טמפרטורה מסוג pluronic  ומסוג PIPAAm הידועים ביכולת שינוי התכונות הדרמתי שלהם כתלות בטמפרטורה והן ביכולתם ליצור בתנאי סביבה מתאמים מבנים ננומטרים. העבודה סוקרת שלוש עבודות של שלושה חוקרים במהלך העשור האחרון אשר תרמו רבות בפיתוח הרעיון מתופעה אטרקטיבית בעלת פוטנציאל למערכות אשר כל אחת בזמנה התקרבה לקראת יכולת לשימוש קליני. העבודה עוקבת מפיתוח המערכות הבסיסיות הנסמכות על כוחות פיסיקאליים בלבד למערכות משופרות ויציבות על ידי קשרים כימיים קוולנטים, תוך כדי פיתוח יכולת שליטה על טמפרטורות השינוי  ומציאת פתרונות לדרישה שמערכות מסוג זה חיבות להתכלות בסביבה פיסיולוגית ולא להצטבר. המערכות המוצעות מציגות שיטות כימיות שונות המשמשות לקיבוע המבנה הננומטרי משימוש במערכת אורגנו-מתכתית לשימוש במערכות אורגניות לחלוטין המיצבות את המבנים ומאפשרות גמישות רחבה יותר בכל הקשור בטיפול והטענת המבנים במולקולות תרופה. אף על פי שלא כל העבודות מציגות פרופיל שחרור של מולקולות תרופה הפוטנציאל שלהן בהחלט ניכר.
הנושא נרחב ביותר והעבודות שנבחרו להיות מוצגות כאן מתארות אבני דרך שונות בדרך מפולימרים גולמיים בעלי תכונות מעניינות למערכות ננו מטריות מורכבות המיועדות לשימושים קליניים רגישים. תחום שלכשעצמו תחום תובעני בעל דרישות ייחודיות שאיתו מדע הפולימרים נדרש להתמודד. העבודות שנבחרו מהוות מודל טוב לדרישות אלו כאשר הן מציגות פתרונות פולימרים לבעיית ההתכלות והשליטה בטמפרטורת המעבר על ידי הוספת אוליגואסטרים ושימוש בקו פולימרים בעלי מקטעים בעלי אחוז משתנה של PPO ו-PEO בעבודתו של כהן. ופתרונות לבעיית היציבות כפי שמציג באי במערכת האורגנו מתכתית המצולבת על ידי חלקיקי זהב.
וכל זאת כדי להתקרב למערכת האידיאלית שתוכל לשמש לשחרור מבוקר של תרופות המבוססות על שינויים מבניים של פולימרים 'חכמים'.