Konsequent einheitliche , leicht hergestellt Mikrokapseln, die ein Gehirn Krebs-Medikament kann die Behandlung zu vereinfachen und strenger kontrolliert Therapie , nach der Penn State Forscher.
" Hirntumoren sind eine der tödlichsten Krankheiten der Welt ", sagte Mohammad Reza Abidian , Assistant Professor für Biotechnik , Chemie und Materialwissenschaften und Ingenieurwesen . " In der Regel Ärzte Resektion der Tumoren , tun Strahlentherapie und dann Chemotherapie . "
Die Mehrheit der Chemotherapie intravenös erfolgen , aber weil die Medikamente sind sehr toxisch und werden nicht gezielt sie viele Nebenwirkungen haben. Ein weiteres Problem bei intravenöser Drogen ist, dass sie überall hin in den Blutkreislauf und nicht leicht die Blut -Hirn-Schranke , so wenig wird auf die Zieltumoren . Um dem entgegenzuwirken, sind hohe Dosen notwendig.
" Wir versuchen, eine neue Methode zur Arzneimittelabgabe zu entwickeln ", sagte Abidian . "Not intravenöse Abgabe , sondern direkt in die lokalisierte Tumor Website . "
Aktuelle Behandlung beinhaltet bereits verlassen Wafer mit dem Antitumormittel BCNU im Gehirn nach der Operation infundiert , aber wenn die Medikamente in diesen Wafern auslaufen, sich wiederholenden invasive Platzierung nicht generell empfohlen.
" BCNU hat eine Halbwertszeit im Körper von 15 Minuten ", sagte Abidian . " Das Medikament braucht Schutz wegen der kurzen Halbwertszeit . Die Verkapselung innerhalb biologisch abbaubare Polymere können dieses Problem zu lösen . "
Verkapselung von BCNU in Mikrosphären wurde , bevor es versucht, aber das resultierende Produkt hatte keine einheitliche Größe und Verteilung von Medikamenten oder hohe Drogen Verkapselungseffizienz . Mit einheitlichen Kugeln können Hersteller die Mikrokapseln zu entwerfen, um genau die Zeit der Wirkstofffreisetzung zu steuern durch Veränderung Polymerzusammensetzung. Die kleinen Kugeln sind durch den Schädel injizierbare , wodurch die Notwendigkeit für weitere Operationen.
Abidian , die Arbeit mit Pouria Fattahi , Doktorand in der Biotechnologie und Verfahrenstechnik , und Ali Borhan , Professor für Chemieingenieurwesen, sah mit einem electrojetting Technik BCNU in Poly kapseln ( milch-co -Glykolsäure ) , eine von der FDA zugelassene biologisch abbaubaren Polymer . In electrojetting werden eine Lösung, die das Polymer , Arzneimittel und ein Lösungsmittel schnell durch eine kleine Düse, die mit dem System unter einer Spannung so hoch wie 20 kV , aber nur mit microamperage ausgeworfen. Das Lösungsmittel in der Flüssigkeit schnell verdampft und hinterließ alles von einer perfekten Kugel zu einer Faser.
" Electrojetting ist eine kostengünstige , vielseitige Ansatz ", sagte Abidian . "Wir können mit Wirkstoff beladenen Mikro- / Nanokugeln und Fasern mit derselben Größe, hohe Drogen Belastbarkeit und hohe Drogen Verkapselungseffizienz zu produzieren. "
Die Forscher testeten Polymerlösungen von 1 Gewichtsprozent bis 10 Gewichtsprozent und gefunden, daß bei 1 bis 2 Prozent, sie erhalten abgeflachten Mikrokugeln , ca. 3 bis 4 Prozent hatten Mikrokugeln , bei 4 bis 6 Prozent, dass sie Mikrokugeln und Mikrofasern hatten zumin 7 bis 8 Prozent sie Mikrofasern Perlen hatte und über 8 Prozent, dass sie nur Fasern erhalten . Sie berichten ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe von Advanced Materials .
" Je nach den gewünschten Anwendungen sind alle Formen nützlich , mit Ausnahme der Perlen -Fasern ", sagte Abidian . "Während die Fasern sind nicht gut für die Arzneimittelabgabe , sind sie gut für das Tissue Engineering -Anwendungen. "
Die Forscher untersuchten auch die Kugelförmigkeit der Sphären.
" Wir sahen uns an , wie sphärische sie und fand sie waren perfekt ", sagte Abidian . Sie haben eine Höhe im Vergleich zu Breite-Verhältnis von 1,05 und sie Einheitlichkeit Größe haben. Eine perfekte Kugel wäre ein Verhältnis von 1 zu haben.
Die Forscher untersuchten auch , wie sich BCNU Meldungen aus der Mikrokapseln . Mit Hilfe der Mathematik stellten die Forscher ein Medikament Diffusionskoeffizient für die Verkapselung System . Dies hilft bei der Konstruktion , wieviel Medikament in jeder Mikrokapsel , und wie lange die Mikrokapseln wird die erforderliche Dosis zu liefern enthalten.
Die Forscher merken , dass BCNU ist nicht die einzige Droge, die in Polymerkügelchen zur Arzneimittelabgabe eingekapselt werden können . Andere Medikamente können verwendet werden, aber ihre eigene Diffusionskoeffizienten und Halbwertszeiten haben .