هیدروژل ها
شبکههای سه بعدی آبدوست و دارای اتصالات عرضی هستند که در تماس با آب
متورم میشوند اما حل نمیگردند. این ترکیبات میتوانند اشکال فیزیکی
مختلفی شامل ورقه، میکروذره، نانوذره، ساختار پوششی و فیلم داشته باشند. به
دلیل همین تنوع ساختار، هیدروژلها به طور متداول در زمینه های گوناگون
پژوهشی نظیر زیستحسگرها، مهندسی بافت، جداسازی مولکولهای زیستی یا
سلولها و تنظیم چسبندگی زیستی مواد مورد استفاده قرار میگیرند. موادی که
دارای ساختار هیدروژل نانوذرهای هستند ویژگی هایی را که هیدروژلها و
نانوذرات هر یک به طور جداگانه دارا میباشند، به طور همزمان نشان میدهند.
نانوذرات هیدروژل کاربردهای گستردهای دارند که یکی از مهمترین آنها
هدفدرمانی سلولی است. این ساختارها همچنین برای آزادسازی کنترل شدهی
پروتئین هایی مانند لیزوزیم، آلبومین و ایمونوگلوبولین نیز مورد استفاده
قرار گرفته اند.
هیدروژلها شبکه
های بسپاری با پیکربندی سهبعدی هستند که قادر به جذب مقدار زیادی آب یا
مایعات زیستی میباشند. تمایل این ترکیبات به جذب آب به دلیل حضور گروههای
آبدوست نظیر -OH، -CONH-،
CONH2 - و SO3H - در
بسپارهایی است که ساختار هیدروژل را تشکیل میدهند. بسته به ماهیت محیط آبی
و ساختار بسپار، ژل با نسبتهای مختلفی آبدار میشود که گاه این میزان به
بیش از نود درصد وزنی بسپار میرسد. محتوای آبی هیدروژلها نقش مهمی در
تعیین ویژگیهای کلی شبکهی بسپاری ایفا میکند. بر این اساس در مقایسه با
شبکههای بسپاری آبگریز، هیدروژلهای آبدوست خصوصیات متمایزی از خود نشان
میدهند. همچنین شرایط تهیهی هیدروژلها نیز به طور قابل ملاحظهای
ملایمتر است و علاوه بر تشکیل ژل در دمای محیط، به ندرت از حلالهای آلی در
فرآیند تولید آنها استفاده میشود. هیدروژلها به ویژه انواعی که در
دارورسانی و اهداف پزشکی زیستی مورد استفاده قرار میگیرند، باید
زیستسازگاری و زیست تخریبپذیری قابل قبولی داشته باشند [1].
ساختار
شبکه هیدروژلها میتواند ماکرومتخلخل (macroporous)، میکرومتخلخل
(microporous) یا غیر متخلخل (nonporous) باشد. هیدروژلهای ماکرومتخلخل
منافذ بزرگی در ابعاد 0.1 تا 1 میکرومتر دارند. این هیدروژلها داروی به
دام افتاده درون خلل و فرج خود را از طریق مکانیسمی که بستگی به ضریب پخش
دارو دارد آزاد میکنند. هیدروژلهای میکرومتخلخل منافذ کوچکی در محدودهی
10 تا 100 نانومتر دارند و داروی داخل آنها از طریق فرآیندهای انتشار و
جریان همرفت مولکولی آزاد میشود. هیدروژلهای غیر متخلخل ساختارهای
غربالمانند در ابعاد درشتمولکول محسوب میشوند که منافذ آنها 1 تا 10
نانومتر است و از طریق ایجاد اتصالات عرضی در زنجیره های تکپار (monomer)
تشکیل میگردند. در این ساختارها آزادسازی دارو فقط از طریق مکانیسم انتشار
صورت میگیرد [2].
2- طبقه بندی هیدروژل ها
به طور کلی
هیدروژل ار)، ساختار فیزیکی (بیشکل (amorphous)، شبه بلوری، دارای پیوند
هیدروژنی، ابرمولکول و هیدروکلوئیدی) و پاسخدهی به محرکهای محیطی (pH،
قدرت یونی، دما، تابش الکترومغناطیس و غیره) طبقهبندی میشوند. بسپارهایی
که به طور متداول در تهیه ی هیدروژلهای دارای کاربردهای دارویی و زیستی
مورد استفاده قرار میگیرند، منشا طبیعی یا سنتزی دارند [1و3].
3- سیستم های هیدروژل با آزادسازی کنترل شده
سیستمهای
دارورسانی مبتنی بر هیدروژل به دو گروه عمده تقسیم میشوند: 1) سیستمهای
دارای کنترل زمانی و 2) سیستم های آزادسازی به واسطه ی حضور یک محرک. به
گروه دوم نامهای دیگری نظیر حساس به محرک، پاسخ دهنده به محرک، حساس به
محیط، پاسخ دهنده به محیط یا بهطور کلی سیستم های هیدروژل پاسخ دهنده نیز
اطلاق میشود. با وجود توجه زیادی که به سیستم های دارورسانی نوین بر
مبنای هیدروژل های حساس به محیط معطوف شده است، این سیستم ها معایب خاص
خود را دارند. مهمترین نقطه ضعف هیدروژل های حساس به محرک، زمان پاسخ
آهستهی آنها است. سیستمهای هیدروژل حساس به محیط که به عنوان سیستم های
هوشمند نیز شناخته میشوند، خود به سه زیرشاخه تقسیم میگردند: 1)
سیستمهای آزادسازی با محرک فیزیکی، 2) سیستم های آزادسازی با محرک
شیمیایی و 3) سیستمهای آزادسازی با سایر محرکها. دما، جریان الکتریسیته،
نور، فشار، صوت و میدان مغناطیسی از جمله محرک های فیزیکی هستند در حالی
که pH، ترکیب حلال، یونها و برهمکنشهای ویژهای که به شناسایی مولکولها
می انجامند از محرک های شیمیایی محسوب میشوند [1]. شکل 1 رفتار متورم
شدن- جمع شدن هیدروژل های حساس به محیط را نشان میدهد.
شکل 1- نمایش رفتار متورم شدن- جمع شدن هیدروژلهای حساس به محیط [3]
4- نانوذرات هیدروژل (نانوژل)
به
عنوان خانوادهای از ذرات نانومقیاس، مطالعات بسیاری در زمینهی دارورسانی
با نانوذرات هیدروژل که نانوژل نیز خوانده میشوند صورت گرفته است. موادی
که دارای ساختار هیدروژل نانوذرهای هستند ویژگیهایی را که هیدروژلها و
نانوذرات هر یک به طور جداگانه دارا میباشند، به طور همزمان نشان میدهند.
از این رو میتوان از آبدوستی، انعطافپذیری، تطبیقپذیری، میزان زیاد جذب
آب و زیستسازگاری این ذرات و همهی مزایای نانوذرات به ویژه طول عمر زیاد
در چرخهی مورد استفاده و امکان کاربرد روی سایت هدف به صورت فعال یا غیر
فعال بهره گرفت [1]. روشهای مختلفی برای تهیهی نانوذرات هیدروژل مورد
استفاده قرار گرفته است که از آن میان میتوان به بسپارسازی امولسیونی،
بسپارسازی بین سطحی، تبخیر حلال، تهنشینی حلال، نانورسوبگیری، انحلال
بسپارهای طبیعی و امولسیونسازی- پخش اشاره کرد [4]. در کنار بسپارهای
سنتزی متداول، پژوهشهای گستردهای روی تهیهی نانوذرات با استفاده از
بسپارهای آبدوست طبیعی متمرکز شده است. در ادامه به بررسی انواع نانوذرات
هیدروژل بر اساس نوع مواد بسپاری بکار رفته در تهیهی آنها خواهیم پرداخت.
1-4- نانوذرات هیدروژل بر پایه کیتوزان
کیتوزان
فرم استیلزدایی شده کیتین که پلیساکارید موجود در پوسته سخت پوستان
است میباشد. کیتوزان در آب محلول و دارای بار مثبت است و این ویژگی از
نقطه نظر تکنیکی اهمیت بسیاری دارد چراکه بسپار را قادر میسازد تا با
بسپارهای دارای بار منفی، درشتمولکولها و حتی با برخی پلی آنیونها در
محیط آبی برهمکنش داشته باشد. از این برهمکنشها و حالتهای گذار محلول-ژل
ایجاد شده برای اهداف نانوکپسوله کردن استفاده میشود. از سوی دیگر کیتوزان
امکان چسبیدن به سطوح مخاطی درون بدن را دارد و این سبب میگردد تا در
دارورسانی مخاطی مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر این خصوصیات، زیستسازگاری و
سمیت کم کیتوزان باعث شده است تا از آن برای انتقال ترکیبات درشتمولکول
نظیر پپتیدها، پروتئین ها، آنتیژن ها، الیگونوکلئوتیدها و ژنها بهره
برداری شود.
• نانوذرات مبتنی بر کیتوزان با اتصالات عرضی کووالانسی
نخستین
کارها روی نانوساختارهای مبتنی بر کیتوزان مربوط به ایجاد اتصالات عرضی
شیمیایی بین زنجیرههای بسپار است. بر این اساس نانوکرههای کیتوزان که
حامل داروی ضد سرطان 5-فلوئورو اوراسیل بودند سنتز شدند. برای تهیهی این
نانوکرهها از گلوتارآلدهید به عنوان عامل ایجاد کنندهی اتصالات عرضی بین
گروههای آمینو در کیتوزان استفاده شد. از آنجا که مشتقات 5-فلوئورو
اوراسیل خود دارای گروه آمین انتهایی هستند، افزودن گلوتارآلدهید سبب اتصال
دارو به بسپار و عدم تحرک دارو به جای کپسوله شدن آن میگردد.
• نانوذرات مبتنی بر کیتوزان با اتصالات عرضی یونی
همانطور
که اشاره شد از ماهیت کاتیونی کیتوزان به خوبی برای توسعهی سامانههای
دارورسان بهرهبرداری شده است. علاوه بر تشکیل کمپلکس با بسپارهای دارای
بار منفی، یک ویژگی جالب کیتوزان توانایی آن در ایجاد ژل در تماس با برخی
پلیآنیونها است. این فرایند که انعقاد یونوتروپیک (ionotropic gelation)
نامیده میشود به دلیل تشکیل اتصالات عرضی بین زنجیرههای بسپار (inter
crosslinking) و درون آنها (intra crosslinking) روی میدهد. از نانوذرات
کیتوزان که از انعقاد یونوتروپیک کیتوزان با تری پلیفسفات به وجود
آمدهاند برای کپسوله کردن دارو استفاده میشود. به عنوان مثال نانوذرات
کیتوزان با اندازهی nm 400-300 برای انتقال انسولین مورد استفاده قرار
گرفتهاند [1].
2-4- نانوذرات هیدروژل بر پایه آلژینات
آلژینیک
اسید یک بسپار زیستی آنیونی است که ویژگیهایی مانند انحلال پذیری زیاد در
محیط آبی، تمایل به تشکیل ژل در شرایط مناسب و تخلخل زیاد ژل حاصل، زیست
سازگاری و عدم سمیت دارد. به طور کلی ایجاد اتصالات عرضی و به دنبال آن
تشکیل شبکههای بسپاری با افزودن یون مخالف (counter ion) به آلژینات منجر
به تولید حاملهای دارورسان با ساختار نانوذرات هیدروژل می گردد. گرچه هر
گونه کاتیونی میتواند واکنش را آغاز نماید اما بیشتر پژوهشگران ترجیح
میدهند از کلسیم کلرید استفاده کنند. نخستین حامل دارویی که از سدیم
آلژینات ساخته شد دارای گسترهی اندازه ذرات وسیعی (850-250)
نانو متر بود. از آنجا که گسترهی اندازهی نانوذرات آلژینات به میزان
زیادی وابسته به ترتیب افزودن یون مخالف به محلول آلژینات است، برخی
گروههای تحقیقاتی با اضافه کردن مرحلهی ایجاد کمپلکس پلیالکترولیت،
نانوذراتی با توزیع اندازه محدود به دست آورده اند. نانوذرات مبتنی بر
آلژینات برای انتقال انسولین، داروهای ضد سل و ضد قارچ و حتی در زمینهی
انتقال ژن مورد استفاده قرار گرفته اند. مقایسه داروهای ضد سل گوناگون به
صورت آزاد و کپسوله شده در نانوذرات آلژینات نشان می دهد که فراهمی زیستی
(bioavailability) همه داروهای کپسوله شده به طور قابل ملاحظه ای بیش از
داروهای آزاد میباشد [1].
3-4- نانوذرات هیدروژل بر پایهی پلی(وینیل الکل)
پلی(وینیل
الکل) (PVA) که محصول بسپارسازی رادیکال آزاد (free radical
polymerization) وینیل استات و به دنبال آن هیدرولیز گروههای استات به
گروههای هیدروکسیل است، از امیدبخشترین بسپارها برای مطالعات هیدروژل به
شمار میرود. نانوذرات PVA نخستین بار به منظور دارورسانی پروتئین/پپتید
تهیه شدند. کامپوزیتهای ناهمگنی که این بسپار را در خود دارند، در زمینهی
تهیهی نانوذرات هیدروژل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. بر این اساس
پلی استرهای زیست تخریب پذیر پیوند خورده با PVA یا
سولفوبوتیل-پلی(وینیل الکل) سنتز شدند. این بسپارها خودبخود خودآرایی می
کنند و نانوذرات را به وجود می آورند که این نانوذرات کمپلکس های
پایداری با برخی پروتئینها نظیر آلبومین سرم خون و سیتوکروم C تشکیل
میدهند [1].
4-4- نانوذرات هیدروژل بر پایه پلی(اتیلن اکسید) و پلی(اتیلن ایمین)
خانواده
ای جدید از مواد نانومقیاس بر مبنای شبکه های پراکنده پلی(اتیلن اکسید)
(PEO) و پلی(اتیلن ایمین) (PEI) که به صورت PEO-cl-PEI نشان داده می
شود، گسترش یافته اند. برای به دست آوردن سیستمهایی با پخش مناسب، واکنش
ایجاد اتصالات عرضی با روش اصلاح شده امولسیونسازی/تبخیر حلال انجام می
گیرد. بر این اساس ذراتی با اندازهی بین 300 تا 400 نانومتر تولید
میشوند که قطر میانگین بخش عمده آنها nm 240-150 خواهد بود. برهمکنش
مولکولهای آنیونی یا دوگانهدوست یا الیگونوکلئوتیدها با PEO-cl-PEI منجر
به تشکیل مواد نانوکامپوزیتی می گردد. برای بهبود دارورسانی با استفاده از
گیرنده ها میتوان ذرات نانوژل حامل ترکیبات فعال زیستی را با لیگاندهای
پلی پپتید اصلاح نمود. تحقیقات نشان داده است که الیگونوکلئوتیدهای مستقر
شده در نانوژل PEO-cl-PEI جذب سلولی و آزادسازی درونسلولی موثری دارند
[1].
5-4- نانوذرات هیدروژل بر پایه پلی(وینیل پیرولیدون)
پلی(وینیل
پیرولیدون) (PVP) یک بسپار آبدوست است که به عنوان ترکیبی زیست سازگار و
غیر آنتی ژنی شناخته میشود و از این رو برای آزمایشهای زیستی ایمن
میباشد. یکی از روشهای تهیهی نانوذرات هیدروژل بر پایه PVP استفاده از
هسته های مایی ریزقطره های میسل معکوس به عنوان نانوراکتور است. از آنجا
که ریزقطرات میسل معکوس بسیار تکپخش (monodispersed) هستند و اندازهی
آنها به خوبی قابل کنترل است، نانوذراتی که به این روش تهیه میشوند توزیع
اندازهی کوچکی دارند و قطر آنها معمولا کمتر از 100 نانومتر است.
نانوسفرهای مغناطیسی هیدروژل PVP آزادسازی غیر فعال دارو از خود نشان می
دهند که از این خاصیت می توان برای افزایش تاثیر درمانی بهره برد. این
ساختارها قابلیت استفاده به عنوان حاملهای دارویی را در شیمی درمانی با
هدایت مغناطیسی دارا می باشند [1].
6-4- نانوذرات هیدروژل بر پایهی پلی-N-ایزوپروپیل آکریل آمید
پلی-N-ایزوپروپیل
آکریل آمید (PNIPAM) احتمالا شناخته شده ترین عضو خانواده بسپارهای پاسخ
دهنده (responsive) است. شبکههای نانوذرات هیدروژل این ترکیب که حاوی
دکستران (dextran) هستند و نیز نانوذرات دارای ساختار هسته-پوسته
(core-shell) آن تهیه شده اند.
ساختارهای نانوهیدروژل هسته-پوسته
با اندازهی 50 تا 150 نانومتری از همبسپار
پلی(آکریلونیتریل-N-co-ایزوپروپیل آکریلآمید) تهیه شده و به عنوان حامل
های دارویی مورد مطالعه قرار گرفته اند. ویژگی قابل توجه این نانوذرات
این است که هسته آبگریز آنها که از پلی(آکریلونیتریل) تشکیل شده است، به
سادگی با تبدیل گروه های نیتریل به آمیداکسیم خصلت آبدوستی زیادی پیدا می
کند. این خصوصیت امکان تنظیم تعادل آبگریزی/آبدوستی نانوذرات را فراهم
میآورد. از پوستهی حساس به دمای این ساختار برای آزادسازی پروپرانولول
استفاده شده است. نتایج تحقیقات نشان میدهد که ظرفیت بارگیری و آزادسازی
این نانوذرات با آمیداکسیمدار کردن هسته تقریبا دو برابر میشود (شکل 2)
[5].
شکل 2- تصاویر TEM پلی(آکریلونیتریل-N-co-ایزوپروپیل آکریلآمید) با دو بزرگنمایی [5]
4-7- نانوذرات هیدروژل از سایر بسپارها
جدول زیر تکپارهایی را که به طور متداول در سنتز هیدروژلهای دارای کاربرد دارویی مورد استفاده قرار میگیرند، نشان میدهد.
جدول 1- تکپارهای متداول در سنتز هیدروژلهای دارای کاربرد دارویی [1]
نام اختصاری تکپار | نام شیمیایی تکپار |
HEMA | هیدروکسی اتیل متاکریلات |
HEEMA | هیدروکسی اتوکسی اتیل متاکریلات |
HDEEMA | هیدروکسی دی اتوکسی اتیل متاکریلات |
MEMA | متوکسی اتیل متاکریلات |
MEEMA | متوکسی اتو کسی اتیل متاکریلات |
MDEEMA | متوکسیدی اتوکسی اتیل متاکریلات |
EGDMA | اتیلن گلیکول دی متاکریلات |
NVP | N-وینیل-2-پیرولیدون |
NIPAAm | N-ایزوپروپیل Aam |
VAc | وینیل استات |
AA | آکریلیک اسید |
MAA | متاکریلیک اسید |
HPMA | N-2-هیدروکسیپروپیل) متاکریلآمید |
EG | اتیلن گلیکول |
PEGA | آکریلات پگیله |
PEGMA | متاکریلات پگیله |
PEGDA | دی آکریلات پگیله |
PEGDMA | دی متاکریلات پگیله |
پپتیدهای
دارای فعالیت زیستی که برای مقاصد درمانی مورد استفاده قرار میگیرند،
عموما نیمه عمر نسبتا کوتاهی دارند و در نتیجه نیازمند سیستم های
آزادسازی کنترل شده برای درمان موثرتر هستند. با این وجود آزادسازی کنترل
شده پپتیدها به سادگی سایر داروهای متداول نیست چرا که اندازه مولکولی
بزرگ آنها عامل مهمی در جلوگیری از پخش و آزادسازی آنها از حاملهای بسپاری
محسوب میشود. یک راه غلبه بر این مشکل استفاده از حامل های میکروکپسولی
حاوی نانوژل های آکریلات میباشد. به این منظور ذرات لاکتوز حامل انسولین
با بسپاری از آکریلات پوشیده میشوند. تجویز خوراکی میکروکپسولهای حاصل بر
روی حیوانات نشان میدهد که با انتقال اختصاصی انسولین به رودهی بزرگ،
غلظت گلوکز خون آنها به طور چشمگیری کاهش می یابد. این میکروکپسولها
دارای کنترل زمانی هستند و مستقل از تغییرات pH عمل می کنند [3]. شکل 3
نمونه هایی از نانوذرات هیدروژل به کار رفته در دارورسانی داروهای پپتیدی
را نشان میدهد.
شکل
3- نمونه هایی از نانوذرات هیدروژل به کار رفته در دارورسانی داروهای
پپتیدی؛ EA: اتیل آکریلات، Gd-DTPA: گادوپنتتیک اسید، HEMA: 2-هیدروکسی
اتیل متاکریلات، MAA: متاکریلیک اسید، MBAAm: متیلن بیس آکریل آمید، MMA:
متیل متاکریلات، NIPAAm: N-ایزوپروپیلآکریلآمید، PEGDMA: پلی(اتیلن
گلیکول) دی متاکریلات، PEGMA: پلی(اتیلن گلیکول) منومتاکریلات، TEGDMA:
تترا اتیلن گلیکول دی متاکریلات [3]
5- کاربردهای دارویی هیدروژلها
به
منظور فراهم آوردن شرایط دارورسانی پایدار یا کنترل شده، طراحی و بهینه
سازی هیدروژلها برای کاربردهای درونتن (in vivo) انجام گرفته است. در حال
حاضر هیدروژلها در دارورسانی از طریق مسیرهای غیر گوارشی، چشمی، رودهای،
پوستی و از راه بینی مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه برخی از
مهمترین کاربردهای دارویی هیدروژلها مورد بررسی قرار گرفته است.
• درمان جراحات
از
یک پلی ساکارید اصلاح شده که در غضروف وجود دارد برای تشکیل هیدروژل و
درمان عیوب غضروفی استفاده شده است. پلی ساکارید با متاکریلات و گروه
آلدهیدی عاملدار می گردد و متاکریلات با ایجاد اتصالات عرضی با
دیساکارید غضروف و گروه آلدهیدی با برهمکنش با پروتئینهای بافت پوست،
شبکهای را به وجود می آورند که از آن سلولهای غضروف آزاد می شوند.
• دارورسانی اختصاصی به رودهی بزرگ
به
دلیل حضور غلظت زیاد آنزیم های پلی ساکاریداز درون روده بزرگ،
هیدروژلهای پلی ساکاریدی اختصاصی این منطقه باید به دقت طراحی شوند.
داروهای بارگیری شده بر روی چنین هیدروژل هایی در مقابل یک بافت ویژه
بهطور اختصاصی عمل میکنند و با تغییر pH یا فعالیتهای آنزیمی، آزاد می
شوند.
• مواد آرایشی
از هیدروژلها به عنوان مواد حجم دهنده
استفاده میشود. این ترکیبات در محیط مایی درون بدن متورم می شوند و آب را
در خود نگه میدارند.
• دارورسانی موضعی
هیدروژلها برای ارسال
ترکیبات فعال نظیر دزونید (Desonide) که یک کورتیکواستروئید سنتزی است و
معمولا به عنوان ضد التهاب از آن استفاده می شود، کاربرد دارند. به جای
کرمهای متداول، هیدروژلها به گونه ای فرموله شده اند که رضایت بیشتر
بیمار را در پی دارند. این هیدروژلها خصلت مرطوب کنندگی دارند و از این
رو خشکی پوست به همراه نمی آورند.
• دارورسانی به چشم
برای
دارورسانی چشمی پیلوکارپین و تیمولول، از بسپارهای تشکیل دهندهی ژل نظیر
زایلوگلوکان (xyloglucan) استفاده شده است. هیدروژل های برخی از بسپارها
مانند پلی هیدروکسیاتیل متاکریلآمید از طریق قرنیه به طور کامل جذب
میشوند.
• قابلیت های صنعتی
بسترهای هیدروژل به عنوان جاذب
دیاکسینها مورد استفاده قرار میگیرند. DNAی ماهی آزاد دیاکسینها را
جذب میکند که خطراتی مانند سرطانزایی، مسمومیت و اختلال در عملکرد غدد
درونریز را در پی دارد.
• دوزهای دارویی اصلاح شده
دارورسانی مبتنی بر هیدروژل از آزادسازی و افت ناخواسته ی داروهایی نظیر انسولین جلوگیری میکند.
• مهندسی بافت
علاوه
بر ترمیم غضروف که به آن اشاره شد، هیدروژل هایی با ابعاد میکرومتر که
میکروژل نامیده میشوند، برای ارسال درشت مولکول هایی مانند فاگوزوم ها
به سیتوپلاسم سلولهای دارای آنتی ژن مورد استفاده قرار میگیرند.
• دارورسانی پروتئین
در
حال حاضر اینترلوکین (interleukin) که عموما به صورت تزریقی تجویز می
شود، به شکل هیدروژل ارائه می گردد که رضایت بیشتر بیمار را به دنبال
دارد. این هیدروژلها به طور درجا (in situ) شبکه بسپاری تشکیل می دهند و
پروتئینها را به آهستگی آزاد می کنند [2].
• سایر کاربردها
از
نانوهیدروژل هایی که دارای سطحی الگومند (surface-patterned) هستند برای
تهیه آرایه های (arrays) پروتئینی با چگالی و حساسیت بالا استفاده
میشود. نانوآرایههای پروتئینی شرایط مناسبی را برای مطالعهی جنبههای
بنیادی ماهیت و عملکرد پروتئین سلولی فراهم میآورند. به علاوه، این
ساختارها به عنوان ابزارهایی برای کشف داروها، شناخت مولکولهای زیستی جدید
برای تشخیص بیماریها و ارتقای سنجش های ایمنیشناسی مورد استفاده قرار
میگیرند [6].
بحث و نتیجه گیری
از میان کاربردهای مختلف،
دارورسانی مبتنی بر هیدروژلها به زمینه ای مورد توجه و در حال پیشرفت
تبدیل شده است. هیدروژلها می توانند از دارو در مقابل عوامل مهاجم محیطی
مانند آنزیمها یا تغییرات pH محافظت کنند. تخلخل آنها سبب بارگیری دارو
درون ماتریکس ژل و آزادسازی آن با سرعت از پیش تعیین شده می گردد. مواد
کنترل کننده فعالیت آنزیمها، عوامل ناپایدارکننده فسفولیپیدهای دولایه،
مواد کنترل کننده اتصال برگشت پذیر سلول، نانوراکتورهایی با امکان
گنجاندن دقیق گروه های فعال در فضای سه بعدی، میکروسیالات هوشمند با
هیدروژلهای پاسخ دهنده و سیستم های تبدیل انرژی کاربردهای نوید بخش
هیدروژل ها در زمینه های پزشکی و داروسازی می باشند.