适应pH的微球纤维的微流体制备及其控制的药物释放特性

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 药物输送系统 药物输送系统

背景情况:

• 开发用于向药物输送的智能材料对于提高治疗疗效和减少副作用至关重要.
• 响应pH的材料在酸性疾病环境中提供了特定地点药物释放的潜力.
• 水凝纤维为受控材料制造和货物封装提供了一个多功能平台.

研究的目的:

• 创建一个pH敏感的水凝纤维,装载着聚合物微球,用于选择性释放药物.
• 研究材料组成和制造参数对微球纤维特性的影响.
• 评估开发的材料作为针对性治疗的智能手术包裹的潜力.

主要方法:

• 使用毛细体微流体装置制造装载着聚合物微球的水凝纤维.
• 引入基酸盐和一个pH敏感的疏水性聚合物 (poly(BMA-co-DAMA-co-MMA)).
• 用碳氧甲基纤维素 (CMC) 修改酸盐水凝以提高pH敏感度.
• 微球纤维结构的特征,尺寸和间距由流速控制.
• 在酸性pH条件下以及在不同细胞类型的存在下,评估货物的降解和释放.

主要成果:

• 微球纤维结构,包括微球大小和间距,可以通过流速控制.
• 微球显示了pH值依赖的降解和货物释放,在酸性条件下加速释放.
• 碳素甲基纤维素的修改增强了酸盐水凝的pH敏感度,影响了分子扩散.
• 微球纤维在瘤细胞环境中表现出显著的降解和药物释放 (A431,A549),但在正常细胞环境中释放量微不足道.
• 在酸性环境中观察到选择性药物释放,模仿瘤和炎症部位.

结论:

• 一种新的pH敏感的水凝微球纤维成功地使用微流体学制造出来.
• 该材料在酸性瘤微环境中展示了选择性释放药物的能力.
• 开发的水凝纤维充满了作为一种智能手术包裹的承诺,它对正常组织具有保护性.