polimerom
W biotechnologii polimersomy to klasa sztucznych pęcherzyków , maleńkich pustych kulek , które otaczają roztwór. Polimersomy są wytwarzane przy użyciu amfifilowych syntetycznych kopolimerów blokowych do tworzenia błony pęcherzyka i mają promienie w zakresie od 50 nm do 5 µm lub więcej. Większość zgłoszonych polimersomów zawiera wodny roztwór w swoim rdzeniu i jest przydatna do kapsułkowania i ochrony wrażliwych cząsteczek, takich jak leki, enzymy, inne białka i peptydy oraz DNA i RNA paprochy. Błona polimeromowa zapewnia fizyczną barierę, która izoluje kapsułkowany materiał od materiałów zewnętrznych, takich jak te występujące w systemach biologicznych.
Syntosomy to polimersomy skonstruowane tak, aby zawierały kanały ( białka transbłonowe ), które umożliwiają niektórym chemikaliom przechodzenie przez błonę do lub z pęcherzyka. Pozwala to na zbieranie lub enzymatyczną modyfikację tych substancji.
Termin „polimersom” dla pęcherzyków wykonanych z kopolimerów blokowych został wymyślony w 1999 roku. Polimersomy są podobne do liposomów , które są pęcherzykami utworzonymi z naturalnie występujących lipidów . Mając wiele właściwości naturalnych liposomów, polimersomy wykazują zwiększoną stabilność i zmniejszoną przepuszczalność. Ponadto zastosowanie polimerów syntetycznych umożliwia projektantom manipulowanie właściwościami membrany, a tym samym kontrolowanie przepuszczalności, szybkości uwalniania, stabilności i innych właściwości polimersomu.
Przygotowanie
Zastosowano kilka różnych morfologii kopolimeru blokowego użytego do wytworzenia polimersomu. Najczęściej stosowane są liniowe kopolimery dwublokowe lub trójblokowe. W takich przypadkach kopolimer blokowy ma jeden blok, który jest hydrofobowy ; drugi blok lub bloki są hydrofilowe . Inne stosowane morfologie obejmują kopolimery grzebieniowe, w których blok szkieletu jest hydrofilowy, a rozgałęzienia grzebienia są hydrofobowe, oraz zdendronizowane kopolimery blokowe , w których część dendrymeru jest hydrofilowa.
W przypadku kopolimerów dwublokowych, grzebieniowych i dendronizowanych membrana polimeru ma taką samą morfologię dwuwarstwową jak liposom, z blokami hydrofobowymi dwóch warstw skierowanymi do siebie we wnętrzu membrany. W przypadku kopolimerów trójblokowych membrana jest monowarstwą imitującą dwuwarstwę, centralny blok pełni rolę dwóch naprzeciwległych hydrofobowych bloków dwuwarstwy.
Na ogół można je wytwarzać sposobami stosowanymi do wytwarzania liposomów. Rehydracja filmu, metoda bezpośredniego nastrzyku lub metoda rozpuszczania.
Używa
Polimersomy, które zawierają aktywne enzymy i które zapewniają sposób selektywnego transportu substratów do konwersji przez te enzymy, zostały opisane jako nanoreaktory.
Polimersomy zostały wykorzystane do stworzenia systemów dostarczania leków o kontrolowanym uwalnianiu . Podobnie jak w przypadku powlekania liposomów glikolem polietylenowym , polimersomy mogą stać się niewidoczne dla układu odpornościowego , jeśli blok hydrofilowy składa się z glikolu polietylenowego. Zatem polimersomy są użytecznymi nośnikami leków ukierunkowanych.
W przypadku zastosowań in vivo polimersomy są de facto ograniczone do stosowania polimerów zatwierdzonych przez FDA , ponieważ jest mało prawdopodobne, aby większość firm farmaceutycznych opracowała nowe polimery ze względu na koszty. Na szczęście dostępnych jest wiele takich polimerów o różnych właściwościach, w tym:
Bloki hydrofilowe
- Poli(glikol etylenowy) (PEG/PEO)
- Poli(2-metyloksazolina)
Bloki hydrofobowe
- Polidimetylosiloksan (PDMS)
- Poli(kaprolakton (PCL)
- Poli(laktyd) (PLA)
- Poli(metakrylan metylu) (PMMA)
Jeśli wystarczająca ilość cząsteczek kopolimeru blokowego, które tworzą polimersom, jest usieciowana , polimersom można przekształcić w przenośny proszek.
Polimersomy można wykorzystać do wytworzenia sztucznej komórki, jeśli doda się hemoglobinę i inne składniki. Pierwszą sztuczną komórkę stworzył Thomas Chang .