Lớp áo mới giữ thuốc khỏi bị phá vỡ quá sớm

Các nhà hóa học đã phát triển một lớp áo mỏng hơn một sợi tóc người có thể khiến các loại dược phẩm hiện hành cũng như các dược chất khác bền vững hơn.

Lớp phủ này có thể bảo vệ những gì ở bên trong, các nhà nghiên cứu cho biết, và có thể giúp các loại thuốc không cần bổ sung thêm nhiều tá dược để giữ chúng khỏi tan thành từng phần quá sớm.

“Hãy nghĩ về nó như một dãy đồng xu – một chồng các đồng xu được xếp lên nhau – và chồng xu đó tự nó có thể đổ thành từng phần”, Jon Parquette, tác giả chính của nghiên cứu và là giáo sư hóa học của trường đại học bang Ohio. “Nhưng nếu anh lấy đi một chồng xu từ ngân hàng, họ sẽ bọc cho anh một lớp bọc bằng nhựa lên chồng xu đó, và chính lớp áo bằng nhựa giữ các đồng xu lại với nhau. Đó chính xác là những gì chúng tôi đã làm ở đây”.

Sự khác biệt: Các nhà nghiên cứu đã tạo ra lớp áo từ polydopamine, một vật liệu được truyền cảm hứng từ tự nhiên nhưng lại được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Và họ dùng nó để phủ lên các sợi nano peptide, các chuỗi cực nhỏ của amino acid, vốn là các khối cơ bản của protein. Các chuỗi nano peptide cũng là khối cơ bản của những vật liệu mà chúng ta thường sử dụng, bao gồm dược phẩm, và hình thành một quá trình mà người ta vẫn gọi là “tự lắp ráp”. Hãy nghĩ về chuỗi các đồng xu: mỗi phân tử peptide là một đồng xu; toàn bộ chuỗi xu tự nó là một sợi nano peptide. Lớp phủ khiến chuỗi đó không bị ngấm nước từ môi trường xung quang và nhờ đó không bị rời ra.

Công bố của họ được xuất bản trên Chemistry. A European Journal.

Phòng thí nghiệm của Parquette tập trung vào các vật liệu ở cấp độ nano. Một nano mét là một phần triệu của một millimeter, và khoảng 75.000 lần nhỏ hơn chiều ngang một sợi tóc người.

Nhóm nghiên cứu đã cố gắng tìm cách giữ cho các dược chất bền vững hơn trong cuộc chiến chống lại ung thư trong cơ thể người. Những dược chất này là thành phần cấu tạo thuốc và kết dính để giữ cho thuốc nguyên vẹn cho đến khi chúng chạm đến đích được định trước bên trong cơ thể người.

“Giống như những viên gạch xây nên một ngôi nhà – chúng phải được gắn kết cùng nhau bằng một chất gì đó”, Parquette nói. “Nhưng  các kết nối” chất vữa” – có thể dễ dàng bị phá vỡ nếu anh thay đổi các điều kiện. Và môi trường cơ thể con người có thể khiến mọi việc trở nên trầm trọng hơn”.

Điều đó nghĩa là những người làm thuốc thường phải tạo các dược chất bao gồm tỷ lệ thuốc cao và tá dược thêm vào để thuốc hiệu quả hơn. Điều này có thể khiến cho các dược chất thêm đắt đỏ, thậm chí có thể tạo ra nhiều tác dụng phụ.

Các nhà nghiên cứu đã làm việc trong phòng thí nghiệm để tìm ra một loại làm chất phủ khi Mingyang Ji, một nhà nghiên cứu thuộc nhóm của Parquette và đồng tác giả nghiên cứu, đề xuất thử polydopamine. Polydopamine là một hình thức của dopamine, chất dẫn truyền thần kinh có liên quan đến những cảm giác khoan khoái, hài lòng trong não. Polydopamine lại có tính bền vững rất lớn và hoạt động tốt trong cơ thể người bởi cơ thể người “hiểu được” những gì đi kèm với dopamine.

“Với polydopamine, chúng ta có thể tạo ra một lớp áo bền vững hơn và có thể chịu được những tình huống phức hợp bên trong cơ thể chúng ta, vốn có thể tạo ra một môi trường không thuận lợi cho các dược chất”, Ji nói.

Polydopamine đóng vai trò như một kiểu thảm hai mặt, Parquette nhận xét.

“Nhờ có những điểm bám khác, chúng tôi có thể gắn những thứ như kháng thể hoặc bất cứ thứ gì khác có thể có tiềm năng hướng đích các tế bào ưng thư cụ thể để tạo ra hiệu quả cho dược chất”, ông nói.

Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng polydopamine có thể được sử dụng như một lớp mỏng bảo vệ pin mặt trời hoặc các loại vật liệu khác khỏi phơi lộ trước ánh mặt trời, yếu tố có thể phá vỡ kết nối, và giữ các vật liệu bên cạnh nhau bền vững hơn.

Thanh Phương dịch

Nguồn: https://phys.org/news/2020-06-nature-inspired-coating-drugs-early.html