バイオテクノロジーに刺激反応性ポリマーを使用する方法
スマートポリマーの使用方法
科学者がポリマー構造の立体配座変化を誘発し、それらを利用して制御する方法を工夫する化学およびトリガーについて知るにつれて、スマートポリマーはますます普及しつつあります。 生物学的システムにおける特定の環境変化を感知し、 予測可能な方法で調整し、薬物送達または他の代謝制御機構のための有用なツールとなる新しいポリマー材料が化学的に処方されている。
バイオテクノロジーのこの比較的新しい分野では、スマートポリマーの潜在的な生物医学的用途および環境用途は無限であるようである。 現在、生物医学におけるスマートポリマーの最も一般的な使用は、特異的に標的化された薬物送達のためである。
スマートポリマーの分類と化学
時限放出型医薬品の出現以来、科学者は、高度に酸性の胃環境で最初に分解されることなく 、体内の特定の部位に薬剤を送達する方法を見つけるという問題に直面してきた。
健康な骨や組織への悪影響の予防も重要な考慮事項です。 研究者は、送達システムが所望の標的に達するまで、薬剤の放出を制御するためにスマートポリマーを使用する方法を考案した。 この放出は化学的または生理学的トリガーのいずれかによって制御される。
線状およびマトリックススマートポリマーは、反応性官能基および側鎖に依存する様々な特性を有して存在する。 これらの基は、pH、温度、イオン強度、電場または磁場、および光に応答する可能性がある。 いくつかのポリマーは、外部条件に応じて壊れて改質することができる非共有結合によって可逆的に架橋される。 ナノテクノロジーは、薬物送達のために適用されているデンドリマーおよびフラーレンなどの特定のナノ粒子ポリマーの開発において基本的なものであった。 伝統的な薬物カプセル化は、乳酸ポリマーを用いて行われてきた。 より最近の開発では、目的の薬物をポリマー鎖の間に一体化または閉じ込めた格子様マトリックスの形成が見られた。
スマートポリマーマトリックスは、化学的または生理学的構造変化反応によって薬物を放出し、マトリックスが生分解性成分に分解すると、結合の切断および薬物の放出をもたらす加水分解反応を引き起こすことが多い。 天然ポリマーの使用は、ポリ酸無水物、ポリエステル、ポリアクリル酸、ポリ（メチルメタクリレート）、およびポリウレタンのような人工的に合成されたポリマーに与えられている。 ヘテロ原子（すなわち、炭素以外の原子）を含む親水性、非晶質、低分子量ポリマーは、最も速く劣化することが判明している。
科学者は、これらの特性を変化させることによって薬物送達速度を制御し、こうして分解速度を調整する。