Hydrogeelit ärsykeohjautuvassa lääkkkeenkuljetuksessa

Abstract

Nykyisen lääketieteen keskeisimpiä haasteita on kehittää lääkkeenkuljetuksen tarkkuutta sekä minimoida lääkeannokset. Ärsykeohjautuvilla hydrogeeleillä lääkeaine voidaan kuljettaa suoraan haluttuun kudokseen, mikä minimoi lääkeaineen kontaktin muihin terveisiin kudoksiin. Tarkempi annostelu mahdollistaa myös entistä pienemmän lääkemäärät. Työn tavoitteena on tutkia älykkäitä hydrogeelejä sekä niiden käyttöä modernissa lääkkeenkuljetuksessa. Työ toteutetaan kirjallisuuskatsauksena ja painottuu materiaalitieteeseen sekä biolääketieteeseen. Hydrogeelit ovat polymeeripohjaisia 3-ulotteisia ristisilloittuneita verkkorakenteita. Niiden ainutlaatuinen ominaisuus on kyky absorboida jopa tuhat kertaa oman kuivapainonsa verran vettä. Veden absorbiota hydrogeeliin kutsutaan turpoamiseksi. Lääkepartikkelien hallittu vapauttaminen mahdollistetaan liuottamalla ne absorboituneeseen veteen tai sitomalla verkkorakenteeseen. Älykkäät hydrogeelit voivat reagoida ympäristössä tapahtuviin muutoksiin muuttamalla mekaanisia ominaisuuksia, turpoamiskäyttäytymistä tai polymeeriverkon rakennetta. Ne voivat reagoida muun muassa ympäristön pH-arvon tai lämpötilan muutoksiin, sähkö-/magneettikenttiin tai valoon. Älykkäät hydrogeelit mahdollistavat lääkepartikkelien vapautuksen halutussa kudoksessa. Niillä voidaan myös saada aikaan vapautusprofileja, jotka ovat monimutkaisia tai mahdottomia toteuttaa perinteisillä menetelmillä. Pitkäaikainen vapautus, viivästetty vapautus sekä toistuva vapautus, ovat kaikki mahdollisia älykkäiden hydrogeelien avulla. Älykkäiden hydrogeelien mahdollisuudet lääkkeenkuljetuksessa vaativat vielä lisätutkimuksia. Useat tutkimukset ovat osoittaneet ärsykeohjautuvan lääkkeenkuljetuksen teoriassa mahdolliseksi, mutta etenkin älykkäät hydrogeelit ja niiden käyttäytyminen fysiologisessa ympäristössä vaativat lisätutkimuksia. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on kuitenkin jo hyväksynyt ainakin yhden lämpötilaan reagoivaa hydrogeeliä hyödyntävän hoitomenetelmän käytettäväksi.