慕尼黑技术大学 不同种类的纳米粒子通过特定时间释放的DNA片段和Ceren Kimna结合在一起
这种联系可能成为药物按顺序释放其活性成分的基础
信用:Ceren Kimna / TUM 慕尼黑技术大学的一个团队正在开发一种含有三种活性成分的药物，这三种活性成分在特定时间按顺序释放
曾经是药理学家的梦想现在更加接近现实
通过水凝胶和人工脱氧核糖核酸的结合，纳米粒子可以在与人体相似的条件下有序释放
患者以固定的时间间隔服用几种药物进行治疗变得越来越普遍，这种限制使患者的日常生活变得困难，并增加了错过剂量的风险
生物力学教授、慕尼黑大学生物工程学院的成员奥利弗·利leg和博士生切伦·金纳现在已经开发出一种方法，这种方法可以作为含有几种活性成分的药物的基础，这种药物可以在特定的时间内以预定的顺序可靠地释放这些活性成分
“例如，涂在手术切口上的软膏可以先释放止痛药，然后是消炎药，然后是消肿药，”奥利弗·利腿解释道
一种活性成分接着另一种 “软膏或面霜延迟释放它们的活性成分本身并不是什么新鲜事，”奥利佛·利leg说
然而，就目前使用的药物而言，不能保证两种或两种以上的活性成分不会同时释放到生物体中
为了测试他们想法背后的原理，奥利弗·利腿和切伦·金纳使用了嵌入水凝胶中的纳米尺寸的银、氧化铁和金颗粒
他们使用光谱方法来追踪粒子从凝胶中的排出
研究人员选择的颗粒在凝胶中的运动特性与用于运输真正活性成分的颗粒相似，但制造起来更容易、更便宜
控制纳米粒子的特殊成分是人工脱氧核糖核酸
在自然界中，DNA首先是遗传信息的载体
然而，研究人员越来越多地利用另一个特性:脱氧核糖核酸片段能够以极高的精度结合，无论是在键的类型还是强度方面，例如制造纳米规模的机器
基因级联:压缩，然后在正确的瞬间释放 银粒子首先被释放
在最初的状态下，粒子被Lieleg和Kimna使用特殊软件设计的DNA片段结合在一起
产生的粒子团非常大，以至于它们不能在水凝胶中移动
然而，当加入盐溶液时，它们会与脱氧核糖核酸分离
它们现在可以在凝胶中移动，并漂移到表面
“因为盐溶液的盐度与人体大致相同，所以我们能够模拟活性成分在药物应用之前不会释放的情况，”切伦·金纳解释道
围绕氧化铁颗粒的网状脱氧核糖核酸结构由两种脱氧核糖核酸组成:第一种脱氧核糖核酸的一端附着在氧化铁颗粒上
第二种类型连接到第一种类型的松散端
这些结构不受盐溶液的影响
氧化铁颗粒只能在第一个团簇溶解时释放
这一事件不仅释放了银纳米粒子，还释放了脱氧核糖核酸，这消除了第二个簇的“连接脱氧核糖核酸”，而没有形成连接本身
结果，氧化铁颗粒会分离
这释放了脱氧核糖核酸片段，反过来作为第三个脱氧核糖核酸-纳米粒子组合的关键
“软膏的一致性使其成为基于水凝胶方法的最明显的解决方案
然而，这一原理也有可能被用于片剂，以特定的顺序在体内释放多种有效成分
Lieleg
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