Idrogel intelligenti con molteplici funzioni come capacità di rilascio prolungato di farmaci con rilascio a scoppio ridotto, proprietà antibatteriche, e la biocompatibilità sono altamente desiderabili nei campi dei biomateriali, in particolare per i trasportatori di farmaci a base di cellulosa.

"Nonostante gli idrogel a base di nanocellulosa, che sono promettenti per le applicazioni di rilascio di farmaci, la questione del rilascio a raffica all'inizio del rilascio deve ancora essere affrontata, e il tempo di rilascio del farmaco deve ancora essere ulteriormente migliorato, " ha detto dal Professore Associato Li Bin, del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze.

Recentemente, il Gruppo Metabolomica guidato dal Prof. Cui Qiu di QIBEBT, in collaborazione con ricercatori della Tianjin University of Science &Technology, costruito un nuovo sistema di caricamento del farmaco con una struttura di incapsulamento per il rilascio controllabile del farmaco. Lo studio è stato pubblicato su Materiali e interfacce applicati ACS l'8 dicembre

Un noto antibiotico ad ampio spettro con bassa tossicità, tetraciclina cloridrato (TH), è stato utilizzato come farmaco modello. I ricercatori hanno condotto la reticolazione fisica di nanoparticelle di polidopamina mesoporosa (MPDA) avvolte con ossido di grafene (GO) in idrogel di nanofibrille di cellulosa (CNF). Hanno ottenuto un nuovo idrogel composito MPDA@GO/CNFs con risposte multiple, buona resistenza meccanica e biocompatibilità per il rilascio controllato del farmaco.

In questa struttura di incapsulamento, GO è stato utilizzato per confezionare nanoparticelle MPDA per prolungare il tempo di rilascio del farmaco, riducendo il rilascio a raffica del farmaco, e rafforzare la forza fisica degli idrogel ottenuti. I comportamenti di rilascio del farmaco prolungato e controllato degli idrogel compositi erano altamente dipendenti dal valore del pH, e la velocità di rilascio del farmaco potrebbe essere accelerata dall'irradiazione della luce nel vicino infrarosso.

"È importante che questa struttura di incapsulamento mostra una buona biocompatibilità, e la tossicità del GO può essere ben schermata dagli idrogel dei CNF, " ha affermato il Prof. Li. "Si possono ottenere tempi di rilascio del farmaco più lunghi e un rilascio a raffica inferiore rispetto ai portatori segnalati per lo stesso farmaco di TH".

Questo nuovo design della struttura di incapsulamento basata sul CNF sarà vantaggioso per lo sviluppo di nuovi materiali intelligenti per il caricamento dei farmaci, e ha potenziali applicazioni per terapie chimiche e fisiche.