Ilmuwan Cambridge telah mengembangkan bahan seperti tulang rawan yang merasakan peradangan dan melepaskan obat-obatan justru kapan dan di mana mereka dibutuhkan.
Para ilmuwan di University of Cambridge telah menciptakan jenis bahan lunak baru yang dapat mendeteksi pergeseran kimia halus dalam tubuh dan memberikan obat tepat di lokasi masalah.
Zat seperti gel dapat diresapi dengan obat anti-inflamasi, yang dilepaskan ketika lingkungan sekitarnya menjadi sedikit lebih asam. Ini sangat berguna selama radang sendi radang sendi, ketika sendi yang meradang secara alami menunjukkan penurunan pH dibandingkan dengan jaringan sehat.
Ketika keasaman naik, material mengubah tekstur, berubah lebih lembut dan lebih lentur. Pergeseran itu bertindak sebagai sinyal, mendorong gel untuk melepaskan obat yang disimpan. Karena respons hanya terjadi dalam kisaran pH tertentu, pengobatan dapat ditargetkan langsung ke area yang meradang, menurunkan kemungkinan efek samping yang tidak diinginkan.
Potensi dalam pengobatan radang sendi
Jika digunakan sebagai tulang rawan buatan pada sendi rematik, pendekatan ini dapat memungkinkan pengobatan artritis yang terus menerus, meningkatkan kemanjuran obat untuk menghilangkan rasa sakit dan melawan peradangan. Arthritis mempengaruhi lebih dari 10 juta orang di Inggris, dengan biaya NHS diperkirakan £ 10,2 miliar per tahun. Di seluruh dunia diperkirakan mempengaruhi lebih dari 600 juta orang.
Sementara uji klinis yang luas diperlukan sebelum material dapat digunakan pada pasien, para peneliti mengatakan pendekatan mereka dapat meningkatkan hasil bagi orang dengan radang sendi, dan bagi mereka yang memiliki kondisi lain, termasuk kanker. Hasil mereka dilaporkan di Jurnal American Chemical Society.
Bahan yang dikembangkan oleh tim Cambridge menggunakan ikatan silang yang direkayasa dan reversibel dalam jaringan polimer. Sensitivitas tautan ini terhadap perubahan tingkat keasaman memberikan sifat material yang sangat responsif.
Materi ini dikembangkan dalam kelompok penelitian Profesor Oren Scherman di Departemen Kimia Yusuf Hamied Cambridge. Grup ini berspesialisasi dalam merancang dan membangun bahan -bahan unik ini untuk berbagai aplikasi potensial.
Menggabungkan sifat seperti tulang rawan dengan pengiriman obat
“Untuk sementara waktu sekarang, kami telah tertarik untuk menggunakan bahan -bahan ini dalam persendian, karena sifatnya dapat meniru tulang rawan,” kata Scherman, yang merupakan profesor kimia supramolekul dan polimer dan direktur Laboratorium Melville untuk sintesis polimer. “Tetapi untuk menggabungkannya dengan pemberian obat yang sangat ditargetkan adalah prospek yang sangat menarik.”
“Bahan -bahan ini dapat ‘merasakan’ ketika ada sesuatu yang salah dalam tubuh dan merespons dengan memberikan perawatan tepat di tempat yang dibutuhkan,” kata penulis pertama Dr Stephen O’Neill. “Ini bisa mengurangi kebutuhan akan dosis obat berulang, sambil meningkatkan kualitas hidup pasien.”
Tidak seperti banyak sistem pengiriman obat yang memerlukan pemicu eksternal seperti panas atau cahaya, yang ini ditenagai oleh kimia tubuh sendiri. Para peneliti mengatakan ini dapat membuka jalan bagi perawatan radang sendi yang lebih tahan lama dan bertarget yang secara otomatis merespons flare-up, meningkatkan efektivitas sambil mengurangi efek samping berbahaya.
Dalam tes laboratorium, para peneliti memuat material dengan pewarna fluoresen untuk meniru bagaimana obat nyata dapat berperilaku. Mereka menemukan bahwa pada tingkat keasaman yang khas dari sendi rematik, bahan yang dilepaskan secara substansial lebih banyak kargo obat dibandingkan dengan tingkat pH yang sehat dan sehat.
Pendekatan Tak yang Dapat Ditakui dan Fleksibel
“Dengan menyetel kimia gel ini, kita dapat membuatnya sangat sensitif terhadap pergeseran keasaman yang halus yang terjadi dalam jaringan yang meradang,” kata rekan penulis Dr Jade McCune. “Itu berarti obat dilepaskan kapan dan di mana mereka dibutuhkan.”
Para peneliti mengatakan pendekatan tersebut dapat disesuaikan dengan berbagai kondisi medis, dengan menyempurnakan kimia material. “Ini adalah pendekatan yang sangat fleksibel, jadi secara teori kami dapat menggabungkan obat yang bekerja cepat dan bekerja lambat, dan memiliki satu perawatan tunggal yang berlangsung selama berhari-hari, berminggu-minggu, atau bahkan berbulan-bulan,” kata O’Neill.
Langkah -langkah selanjutnya tim akan melibatkan pengujian materi dalam sistem kehidupan untuk mengevaluasi kinerja dan keamanan mereka di lingkungan fisiologis. Tim mengatakan bahwa jika berhasil, pendekatan mereka dapat membuka pintu bagi generasi baru biomaterial responsif yang mampu mengobati penyakit kronis dengan presisi yang lebih besar.
Referensi: “Penguncian kinetik kompleks pH-sensitif untuk jaringan polimer responsif mekanis” oleh Stephen JK O’Neill, Yuen Cheong Tse, Zehuan Huang, Xiaoyi Chen, Jade A. McCune dan Oren A. Scherman, 8 September 2025, Jurnal American Chemical Society.
Doi: 10.1021/jacs. 5C09897
Penelitian ini didukung oleh Dewan Penelitian Eropa dan Dewan Penelitian Ilmu Teknik dan Fisik (EPSRC), bagian dari penelitian dan inovasi Inggris (UKRI). Oren Scherman adalah Fellow dari Jesus College, Cambridge.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
