Polymersom

Inom bioteknik är polymersomer en klass av konstgjorda vesiklar , små ihåliga sfärer som omsluter en lösning . Polymersomer tillverkas med användning av amfifila syntetiska segmentsampolymerer för att bilda vesikelmembranet och har radier som sträcker sig från 50 nm till 5 µm eller mer. De flesta rapporterade polymersomerna innehåller en vattenlösning i sin kärna och är användbara för att inkapsla och skydda känsliga molekyler, såsom läkemedel, enzymer, andra proteiner och peptider och DNA- och RNA- fragment. Polymersommembranet tillhandahåller en fysisk barriär som isolerar det inkapslade materialet från externa material, såsom de som finns i biologiska system.

Syntosomer är polymersomer konstruerade för att innehålla kanaler ( transmembranproteiner ) som tillåter vissa kemikalier att passera genom membranet, in i eller ut ur vesikeln. Detta möjliggör insamling eller enzymatisk modifiering av dessa substanser.

Termen "polymersom" för vesiklar gjorda av blocksampolymerer myntades 1999. Polymersomer liknar liposomer , som är vesiklar som bildas av naturligt förekommande lipider . Medan de har många av egenskaperna hos naturliga liposomer, uppvisar polymersomer ökad stabilitet och minskad permeabilitet. Dessutom gör användningen av syntetiska polymerer det möjligt för designers att manipulera egenskaperna hos membranet och på så sätt kontrollera permeabilitet, frisättningshastigheter, stabilitet och andra egenskaper hos polymersomen.

Förberedelse

Flera olika morfologier av blocksampolymeren som användes för att skapa polymersomen har använts. De mest använda är de linjära disegment- eller trisegmentsampolymererna. I dessa fall har segmentsampolymeren ett segment som är hydrofobt ; det andra blocket eller blocken är hydrofila . Andra använda morfologier inkluderar kamsampolymerer, där ryggradsblocket är hydrofilt och kamgrenarna är hydrofoba, och dendroniserade segmentsampolymerer , där dendrimerdelen är hydrofil.

I fallet med disegment-, kam- och dendroniserade sampolymerer har polymersommembranet samma dubbelskiktsmorfologi som en liposom, med de hydrofoba blocken av de två skikten vända mot varandra i det inre av membranet. I fallet med trisegmentsampolymerer är membranet ett monolager som efterliknar ett dubbelskikt, varvid det centrala blocket fyller rollen för de två motstående hydrofoba blocken i ett dubbelskikt.

I allmänhet kan de framställas genom de metoder som används vid framställning av liposomer. Filmrehydrering, direktinsprutningsmetod eller upplösningsmetod.

Används

Polymersomer som innehåller aktiva enzymer och som tillhandahåller ett sätt att selektivt transportera substrat för omvandling av dessa enzymer har beskrivits som nanoreaktorer.

Polymersomer har använts för att skapa system för läkemedelstillförsel med kontrollerad frisättning. I likhet med att belägga liposomer med polyetylenglykol , kan polymersomer göras osynliga för immunsystemet om det hydrofila blocket består av polyetylenglykol. Således är polymersomer användbara bärare för riktad medicinering.

För in vivo -applikationer är polymersomer de facto begränsade till användningen av FDA -godkända polymerer, eftersom de flesta läkemedelsföretag sannolikt inte kommer att utveckla nya polymerer på grund av kostnadsproblem. Lyckligtvis finns det ett antal sådana polymerer tillgängliga, med varierande egenskaper, inklusive:

Hydrofila block

Poly(etylenglykol) (PEG/PEO)
Poly(2-metyloxazolin)

Hydrofoba block

Om tillräckligt många av blocksampolymermolekylerna som utgör en polymersom är tvärbundna , kan polymersomen göras till ett transportabelt pulver.

Polymersomer kan användas för att göra en konstgjord cell om hemoglobin och andra komponenter tillsätts. Den första konstgjorda cellen gjordes av Thomas Chang .

Se även