在過去的20多年中,控釋給藥已成為一個重要的醫藥研究領域,如糖尿病人使用胰島素、對心律不齊病人用抗心律失常藥、胃酸抑制劑控制胃潰瘍、避孕藥、癌症的化療等;此外,時辰藥理學的研究表明,某些疾病的發作顯示出生理節奏的變化。但是長期以來,有關控制釋放給藥系統的研究主要集中於控制藥物在體內的緩慢恆速釋放,以便延長藥物作用時間,減少給藥次數,產生穩定的血藥濃度。
最理想的給藥方式應該是在需要的時刻,以合適的速率,將所需劑量的藥物釋放到人體所需要的部位,即藥物定點、定時、定量地釋放,才能充分利用藥物的療效,同時減輕藥物的毒副作用。一類新的給藥系統—智能水凝膠給藥系統,能對外界的某種刺激信號作出響應,根據刺激信號的性質、強弱調整藥物的釋放。溫度敏感型水凝膠屬於智能水凝膠的一種,近年來有關溫度敏感型水凝膠在給藥系統的應用研究,受到越來越多的研究人員關注,並成為功能性高分子研究領域的一大熱點。
其中,聚(N-異丙基丙烯醯胺)(pNIPAM)作為一種典型的溫度敏感性高分子,無論是在藥物控制體系,還是在柔性執行元件、人造肌肉、微機械、分離膜、生物材料等領域均有著誘人的應用前景。到目前為止,已經有多種方法和手段用來研究其最低臨界溶解溫度(水溶液中自由的pNIPAM鏈在32℃附近會有一個明顯的相變化,即32℃以下聚合物鏈以伸展的無規線團形式存在,高於32℃聚合物鏈則會捲曲成塌縮的小球,此溫度被稱為最低臨界溶液溫度(LCST))。但是如何通實驗來定量檢測超薄pNIPAM高分子刷經溫度誘導坍縮相變後含水量的變化仍然是個較大的挑戰。
最近,中國科學院蘇州納米所馬宏偉研究員的課題組通過表面引發聚合的方法,在石英晶體微量天平的振子表面製備了超薄的pNIPAM高分子刷,通過測量不同狀態下石英晶片的絕對共振頻率變化,實現了超薄pNIPAM高分子刷經溫度誘導坍縮相變後含水量變化的原位實時檢測。這一研究結果也表明我們可以通過利用石英晶體微量天平的阻抗分析結果來推測其它生物學事件中含水量的變化;而且該研究中的實驗設計方案還可以用於其他智能材料和超吸收材料的表徵和評估等相關研究工作。
該重要研究成果發表在了近期的《化學通訊》(Chem.Commun.,2009,3428–3430)上。(來源:中國科學院蘇州納米所)