Responsive Nanopartikel zur Arzneimittelabgabe
Aufgrund ihrer geringen Größe und Funktionalisierungskapazität erweisen sich Nanopartikel zunehmend als attraktive Vehikel für den Wirkstofftransport. Neben verschiedenen zellulären Kompartimenten, wie beispielsweise den Nukleus, könnte ihr Potential die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, neue Wege für die Arzneimittelabgabe in das Gehirn öffnen. Das vorrangige Ziel des EU-geförderten Projekts STIRENA (Dual stimuli-responsive nanoparticles as novel topical drug delivery systems) war es, Nanopartikel zu synthetisieren und zu charakterisieren, die sich für den Wirkstofftransport eignen. Diese organischen Nanopartikel wurden entwickelt, um ihre Inhalte durch eine Reaktion auf einen Reiz wie Temperatur und pH freizugeben. Zu diesem Zweck verwendeten sie duale pH- und temperaturempfindliche Materialien wie Polyoxazolin, die auf einen Chitosanrahmen montiert wurden. Die Wissenschaftler erzeugten Fluoreszenz Hydrogel-Nanopartikel und optimierten ihre Wirkstoffbeladung und Einschlusseffizienz. Die thermo-reaktive Nanopartikeln hatten einen 30nm Durchmesser und wurden mit Retinsäure geladen. In-vitro-Screening dieser Nanopartikel auf neurale Stammzellen zeigten keine Probleme bei Toxizität oder Lebensfähigkeit der Zellen. Die Forscher demonstrierten die effiziente Freisetzung von Retinsäure unter Verwendung von Temperatur und pH-Wert und erhielten erfolgreich die neurale Stammzellidentität während Differenzierung verhindert wurde. Das auf Dual-Stimuli reagierende Nanopartikel-vermittelte Arzneimittelabgabesystem von STIRENA ermöglichte den Wissenschaftlern die Freisetzung des Arzneimittels zu steuern, indem sie den Stimulus veränderten. In einem klinischen Kontext könnte dies in ein Verabreichungssystem über die Haut übersetzt werden, bei dem das Arzneimittel nur dann freigesetzt werden kann, wenn das Gewebe die entsprechende Nachricht gibt.
Schlüsselbegriffe
Nanopartikel, Arzneimittelabgabe, Temperatur, pH, neurale Stammzellen
