Aplikasi biomedis dari nanokapsul/nanocarrier polimer

Aplikasi medis dari nanomaterial menjadi semakin penting dalam diagnostik (pengiriman agen kontras untuk pencitraan) serta profilaksis (vaksin) dan terapi berbagai penyakit (sistem pengiriman obat). Nanocarrier yang digunakan dalam pengobatan meningkatkan bioavailabilitas, farmakokinetik, dan efektivitas berbagai terapi atau agen kontras, memastikan: peningkatan hidrofilisitas, pengurangan interaksi dengan plasma dan protein seluler, dan akumulasi yang lebih baik di jaringan target. Tujuan yang paling menjanjikan dari eksploitasi nanopartikel dalam pengobatan adalah potensinya untuk melokalisasi (atau ditargetkan) dengan cara tertentu ke lokasi penyakit dan mengurangi atau menghilangkan kemungkinan efek samping. Penargetan dapat secara luas diklasifikasikan menjadi tiga rezim; pasif, aktif, dan fisik. Pasif didasarkan pada akumulasi sistem nanopartikel yang mengandung obat melalui pembuluh darah yang bocor di area yang sakit. Itu ditemukan di tumor, infark, dan daerah peradangan. Di daerah seperti itu dengan permeabilitas vaskular yang meningkat, sistem nanopartikel dapat secara selektif mengakumulasi dan melepaskan obat yang memberikan efek terapeutik. Fenomena ini memungkinkan pengiriman obat ke tumor, yang diamati efek "permeabilitas dan retensi yang ditingkatkan" (EPR). Efek EPR sebagian besar dijelaskan untuk tumor padat di mana fenestrasi antara sel epitel, gangguan dalam cakupan perisit, dan kurangnya lapisan otot polos pembuluh darah baru cukup untuk akumulasi nanomedicines. Selain itu, gangguan drainase limfatik di jaringan ini bertanggung jawab atas retensi nanocarrier

Read Also

• Bisakah Teknologi Pemblokir Cahaya Biru Mengatasi Ketegangan Mata Digital?
• 25 institusi teratas yang sedang naik dalam nanosains dan nanoteknologi
• 200 institusi teratas dalam nanosains dan nanoteknologi
• Jenis-Jenis Vaksin Dengan Contohnya
• Biji fenugreek: Makanan super untuk kesehatan dan kebugaran
• Spirulina menjanjikan dalam memerangi penyakit jantung dan diabetes
• Apakah epilepsi pasca trauma berhubungan dengan risiko demensia jangka panjang?
• Penyakit Langka dan Kolaborasi Internasional: Berbagi Pengetahuan untuk Dampak Global
• Penelitian memberikan bukti bahwa penggunaan antidepresan pada kehamilan mempengaruhi perkembangan otak anak
• Masa Depan Manajemen Alergi Makanan: Teknologi dan Perawatan Baru
• Berpegang teguh pada Kecemasan: Ilmu di Balik Patch Anti-Kecemasan

Pendekatan lain, penargetan aktif, didasarkan pada pengenalan spesifik dari ligan daerah/sel berpenyakit yang ditargetkan. Terakhir, penargetan fisik mencakup sensitif pH, sensitif suhu, sensitif potensial redoks, sensitif ultrasound, dan sistem sensitif magnetik. Sebagai hasil dari penelitian bahan nano, lebih dari 50 formulasi nano untuk pemberian oral, intravena, subkutan, intrabronkial, topikal, atau intramuskular telah disetujui oleh American Food and Drug Administration (FDA) atau European Medicines Agency (EMA) untuk penggunaan manusia. Obat nano yang paling disetujui secara klinis adalah liposom dan nanopartikel polimer; namun, jumlah nanomaterial yang diterima oleh FDA untuk aplikasi medis masih rendah. Contoh dari nanomedicine polimer adalah Apealea/Paclical yang mengandung micellar paclitaxel (paclitaxel yang diformulasikan dengan surfaktan XR17) yang digunakan untuk mengobati kanker ovarium epitelial, kanker peritoneum primer, dan kanker tuba Fallopi. Keamanan dan kemanjuran terapeutik nanomaterial polimer baru baru-baru ini memverifikasi beberapa studi klinis yang sebagian besar menyangkut nanocarriers obat anti-kanker. Fase tiga uji klinis telah diselesaikan untuk formulasi paclitaxel lainnya - NK105, formulasi nanopartikel misel polimer "tipe inti-cangkang" yang digunakan pada pasien dengan kanker payudara metastatik atau rekuren. Namun, penelitian lain terkait nanomedicines seperti siklodekstrin- berbasis polimer-camptothecin CRLX101 atau docetaxel CRLX-301 terkonjugasi. Segera, fase pertama uji klinis akan dimulai pada nanopartikel polimer yang dimuat dengan antibodi monoklonal Cetuximab dan dihiasi dengan analog somatostatin untuk penargetan kanker usus besar (data dari clinicaltrials.gov). Sehubungan dengan pandemi coronavirus 2 (SARS-CoV-2) sindrom pernafasan akut yang parah, setidaknya beberapa alat berbasis nano yang berbeda telah dikembangkan yang dapat berguna dalam perawatan pasien dengan penyakit coronavirus-19 (COVID-19). ). Uji klinis baru-baru ini dimulai untuk vaksin nanopartikel glikoprotein SARS-CoV-2 rekombinan lengkap yang ditambah dengan Matrix M berbasis saponin (NVX-CoV2373, dikembangkan oleh Novavax, NCT04368988) atau formulasi nanopartikel inhalasi Remdesivir (dikembangkan oleh NeuroActiva, NCT04480333, data dari clinicaltrials.gov).

Nanocarrier pada awalnya dikembangkan untuk meningkatkan farmakokinetik obat, tetapi mereka secara tak terduga menerima banyak perhatian dari para peneliti dan telah menjadi pusat tren yang menjanjikan dari nanomedicine multifungsi. Tidak seperti obat molekuler atau agen pencitraan, nanopartikel dapat dengan mudah mengintegrasikan lebih dari satu jenis kontras. atau agen terapeutik, menjadikannya platform nano multifungsi yang potensial. Konsep nanocarriers multifungsi juga mengacu pada pengiriman yang tepat lebih dari satu obat secara bersamaan, yang meningkatkan efektivitas terapi atau mengatasi resistensi terhadap senyawa tertentu. Pemberian lebih dari satu agen juga memungkinkan penggunaan berbagai metode terapi (misalnya, kemoterapi dan imunoterapi, kemoterapi dan terapi fotodinamik, induksi respons imun terhadap antigen yang dipilih, dan peningkatan respons ini).

Ada tuntutan besar yang konstan pada nanomaterial baru, canggih, multifungsi untuk digunakan di masa depan kedokteran. Pertama-tama, mereka harus biodegradable dan biokompatibel. Mereka juga diharapkan sangat stabil di dalam tubuh, memiliki farmakokinetik dan biodistribusi yang optimal, memastikan perlindungan jaringan yang sehat, dan mengakumulasi obat dalam jaringan yang sakit pada waktu yang tepat dari proses penyakit. Selain itu, mereka harus memberikan senyawa kimia yang beragam untuk memasukkan obat-obatan kecil (antibiotik, sitostatika), asam nukleat, peptida, protein, dan nanopartikel magnetik. Metode sintesis yang tepat harus memungkinkan aktivitas biologis obat yang diangkut dapat dipertahankan. Hal ini sangat penting ketika memberikan protein terapeutik aktif (enzim, sitokin) atau antigen yang merupakan komponen penting dari vaksin.

Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk menyajikan laporan ilmiah terbaru tentang pembawa nano polimer untuk aplikasi medis. Kami memilih makalah yang diterbitkan pada 2016-2020. Kami menjelaskan bahan nano yang penilaian biologisnya telah dilakukan setidaknya secara in vitro. Sebagian besar dari mereka juga telah diuji secara in vivo.

Pencarian literatur (PubMED) mengungkapkan bahwa nanocarrier polimer paling sering digunakan sebagai sistem penghantaran obat. Sejak pengobatan kanker yang efektif tampaknya masih menjadi tantangan medis yang paling signifikan, sebagian besar nanomaterial baru yang baru-baru ini diperoleh dan dikarakterisasi terutama adalah pembawa obat anti-kanker (Gambar ). Dalam karya ini, kami juga menyajikan lebih sedikit bahan nano polimer untuk mengobati penyakit lain seperti diabetes, aterosklerosis, atau penyakit berdasarkan peradangan kronis.