Duże osiągnięcie w zakresie przechowywania leków bez konieczności używania lodówki • health-in-europe.com

Hydrożel składa się z materiału zwanego żelatyną o niskiej masie cząsteczkowej (LMWG), który tworzy trójwymiarową sieć długich, sztywnych włókien. Kiedy białka dodaje się do hydrożeli, zostają one uwięzione w przestrzeniach między włóknami, gdzie nie mogą się mieszać i agregować – jest to proces, który ogranicza lub uniemożliwia ich skuteczność jako leków. Unikalne właściwości mechaniczne sieci włókien żelowych, które są wytrzymałe, ale jednocześnie kruche, zapewniają łatwe uwalnianie czystego białka. Gdy żel buforujący białko jest przechowywany w zwykłej strzykawce wyposażonej w specjalny filtr, naciśnięcie tłoka zapewnia ciśnienie wystarczające do rozerwania sieci włókien i uwolnienia białka. Następnie białko przechodzi czysto przez filtr i opuszcza końcówkę strzykawki wraz z buforem, pozostawiając żel.

W badaniu naukowcy wykazali, jak hydrożel magazynuje dwa cenne białka: insulinę stosowaną w leczeniu cukrzycy oraz beta-galaktozydazę, enzym mający wiele zastosowań w biotechnologii i naukach przyrodniczych.

Zazwyczaj insulinę należy przechowywać zimną i nieruchomą, ponieważ podgrzewanie lub potrząsanie może uniemożliwić jej skuteczną terapię. Zespół przetestował skuteczność zawiesiny hydrożelu insuliny, podgrzewając próbki do temperatury 25 stopni Celsjusza i obracając je z prędkością 600 obr./min. Jest to test obciążeniowy, który przekracza wszelkie rzeczywiste scenariusze. Po zakończeniu testów zespołowi udało się odzyskać pełną objętość insuliny z hydrożelu, co wykazało, że jest on chroniony przed ostrym traktowaniem.

Następnie zespół przetestował próbki beta-galaktozydazy w hydrożelu, który przechowywano w temperaturze 50 stopni Celsjusza przez siedem dni, czyli w temperaturze przekraczającej jakąkolwiek realistyczną temperaturę w transporcie. Po ekstrakcji enzymu z hydrożelu zespół odkrył, że zachował on 97% swoich funkcji w porównaniu ze świeżą próbką przechowywaną w normalnej temperaturze.

W trzecim teście zespół umieścił w kolumnie próbki białek zawieszonych w żelu i przemieszczał je między miejscami przez dwa dni. Gdy próbka dotarła do miejsca przeznaczenia, analiza zespołu wykazała, że ​​struktury żeli pozostały nienaruszone, a białka całkowicie zapobiegały zbrylaniu się.

Odkrycia te mogą mieć poważne implikacje dla przemysłu diagnostycznego i farmaceutycznego. Matthew Gibson, profesor na Uniwersytecie w Manchesterze, kolejny autor artykułu, powiedział: „Dostarczanie białek i przechowywanie ich w stanie nienaruszonym ma kluczowe znaczenie w wielu obszarach biotechnologii, diagnostyki i terapii. Ostatnio wykazano, że można zastosować hydrożele zapobiegają agregacji białek, umożliwiając ich przechowywanie w temperaturze pokojowej.” „Jednak oddzielenie składników hydrożelu od białka lub udowodnienie, że są one bezpieczne do spożycia, nie zawsze jest łatwe. Nasz przełom usuwa tę barierę i pozwala nam przechowywać i dystrybuować białek w temperaturze pokojowej, bez żadnych dodatków, co jest naprawdę ekscytującą perspektywą.”

Zespół bada obecnie możliwości komercyjne tej opatentowanej technologii, a także demonstruje jej potencjalne zastosowanie.

źródło: Uniwersytet Anglii Wschodniej