I ricercatori in Giappone hanno sviluppato una tecnica che consente loro di controllare e indirizzare la somministrazione di farmaci a siti specifici del corpo in momenti specifici, riducendo così gli effetti collaterali e migliorando drasticamente il trattamento. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .

Un migliore controllo sulla somministrazione di farmaci a siti specifici del corpo in momenti specifici ridurrebbe gli effetti collaterali indesiderati e migliorerebbe notevolmente il trattamento medico. I polimeri "intelligenti" sono materiali promettenti per il controllo della somministrazione di farmaci, poiché cambiano le loro proprietà in risposta a stimoli specifici. Però, di solito richiedono una stimolazione continua per mantenere questi cambiamenti. Ora, ricercatori guidati da Takao Aoyagi al MANA, Istituto Nazionale per la Scienza dei Materiali, Giappone, hanno sviluppato un approccio che potrebbe consentire un controllo e una tempistica più sottili della somministrazione del farmaco.

La nuova tecnica utilizza idrogel, che sono un tipo di polimero "intelligente" costituito da molecole a catena lunga solubili in acqua. Il team ha prima dimostrato di poter controllare l'acidità all'interno di un idrogel caricandolo con un composto chiamato o-NBA. Questo rilascia protoni, che aumenta l'acidità, quando irradiato con luce UV. Quando l'idrogel caricato con o-NBA è stato irradiato, acidità aumentata all'interno; se solo una parte del gel è stata irradiata, l'acidità aumentava gradualmente man mano che i protoni si diffondevano.

Aoyagi e i suoi colleghi hanno quindi caricato l'idrogel con o-NBA e L-DOPA, un precursore della dopamina chimica del cervello che viene utilizzata nel trattamento del morbo di Parkinson. Il cambiamento di acidità nel gel dopo l'irradiazione UV ha causato il rilascio di L-DOPA perché l'acidità ha interrotto l'interazione di L-DOPA con le molecole nel gel.

L'irradiazione con raggi UV non solo ha migliorato il rilascio complessivo di L-DOPA dall'idrogel, ma ha anche causato un rilascio extra "esplosivo" cinque ore dopo l'irradiazione. Ciò ha permesso di cronometrare il rilascio del farmaco, oltre che innescato, in modo controllato.

Essere in grado di controllare il rilascio di farmaci dagli idrogel innescando un cambiamento nell'acidità potrebbe aiutare a progettare tecniche di somministrazione programmabile di farmaci che offrano una migliore mira del trattamento.