Un material de hidrogel emergente con la capacidad de degradarse y reformarse espontáneamente en el tracto gastrointestinal podría ayudar a los investigadores a desarrollar métodos más efectivos para la administración oral de medicamentos.
"La mayoría de los medicamentos y nutrientes son absorbidos por el cuerpo en los intestinos, pero para llegar allí, tienen que atravesar el estómago, un ambiente muy ácido y duro que puede interferir con las moléculas activas en los productos farmacéuticos", dice KellySchultz, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas PC Rossin de la Universidad de Lehigh.
Schultz y el estudiante de doctorado de ingeniería química de cuarto año Nan Wu están estudiando hidrogeles adaptables covalentes CAH, que están diseñados para liberar moléculas a medida que pierden polímeros en el estómago pero luego se vuelven a gelificar por sí mismos, lo que protege las moléculas yles permite mantenerse activos para el parto selectivo en los intestinos. La investigación de microrreología del equipo aparece en un artículo y en la ilustración de la portada en la edición actual de Materia suave .
Para caracterizar el material y dar una idea de su potencial farmacéutico, Wu ha reutilizado un dispositivo microfluídico desarrollado originalmente en el laboratorio de Schultz para la investigación de tejidos y productos para el cuidado del hogar para crear un "tracto gastrointestinal en un chip".le permite intercambiar el entorno fluido alrededor del gel para imitar el entorno de pH de todos los órganos en el tracto gastrointestinal, simulando cómo reaccionaría el material con el tiempo si se ingiere.
Usando microrheología, Wu recolecta datos de microscopía y mide la cantidad de partículas que se mueven dentro del gel, con algunos experimentos que toman horas y otros que abarcan días, dependiendo del órgano digestivo que está replicando. Wu rastrea las partículas usando un algoritmo que produce información científicamente significativasobre las propiedades del material, que fue desarrollado originalmente por la profesora Kristi S. Anseth de la Universidad de Colorado en Boulder.
"Los CAH exhiben una re-gelificación espontánea inusual que es realmente sorprendente", dice Schultz. "Por lo general, los geles no se degradarán y luego se reformarán sin ningún estímulo adicional como estos. Hemos demostrado la viabilidad de los CAH como medio de drogas oralesy la entrega de nutrientes, y ahora estamos comenzando a trabajar en estudios de liberación molecular y agregando otros componentes para hacer que los experimentos sean más complejos ".
Wu ha estado investigando estos materiales en el transcurso de sus estudios de doctorado completos, dice Schultz. "Ella está haciendo un trabajo increíble y está comprometida a comprender cada aspecto de la investigación".
El laboratorio de investigación de Schultz se enfoca en la caracterización de andamios de gel coloidales y poliméricos y el desarrollo de nuevas técnicas para caracterizar estos sistemas complejos, que juegan un papel importante en campos como el cuidado de la salud y los productos de consumo.
"Lo que hacemos en biomateriales es algo único: hay mucho trabajo en la química de reticulación y en el desarrollo de estos materiales, y hay mucha investigación en animales que los implanta y prueba, pero no hay mucho trabajo en elun gran misterio radica entre diseñar un material y comprender lo que sucede cuando está funcionando. Estamos tratando de encontrar nuevas formas de replicar lo que sucede dentro de un animal o una persona y recopilar medidas importantes para conectar elpuntos e informar estudios adicionales "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Lehigh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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