Кофеин – один из самых популярных химических стимуляторов, который не только оказывает бодрящий эффект, но ещё и меняет наше восприятие вкуса.
Однако использовать это соединение можно не только на гастрономическом поприще. Так, исследователи Массачусетского технологического института и Женской больницы Бригама (США) решили, что пора бы употребить во благо ещё одно свойство кофеина – каталитический (то есть ускоряющий) эффект в процессах образования полимерных материалов.
Учёные разработали способ создания биосовместимых гелей, которые можно использовать для доставки лекарств и других медицинских применений. Эти гели гуммированные, проще говоря, клейкие. Предполагается, что из такого вещества будут создаваться жевательные препараты, которые смогут попадать в нужную точку организма.
Авторы работы поясняют: не то чтобы в катализаторах не было недостатка. Просто обычно в их роли выступают металлы, которые в итоге могут остаться в конечном продукте. А бывает и так, что процесс создания полимерных гелей ускоряют, изменяя условия среды, но такой подход может повлиять на эффективность препарата, если он чувствителен к внешним воздействиям. То есть и у одного, и у другого подхода есть весомые недостатки. А кофеин для биомедицинских целей подходит идеально.
Для создания биогелей, в которые затем будут загружаться лекарства, специалисты использовали лимонную кислоту в сочетании с полиэтиленгликолем. Первая представляет собой органическое вещество, а второй является биосовместимым полимером, который давно используется в производстве многих бытовых продуктов, например, зубной пасты.
Если к этой смеси добавить кофеин и немного нагреть, он выступит в качестве слабого основания и подтолкнёт другие ингредиенты к образованию единого полимерного соединения.
Получившийся гель абсолютно безопасен для организма и может послужить средством доставки самых разных лечебных веществ, добавляют авторы.
В ходе экспериментов они загружали полученные образцы двумя противомалярийными препаратами. Испытания показали, что прочность и структуру поверхности биогеля, а также скорость высвобождения лекарства возможно контролировать – для этого достаточно изменить комбинацию и соотношение полимеров.
По мнению учёных, их разработка положит начало созданию нового класса жевательных лекарственных средств, простых и удобных для употребления. Для детей и пациентов, у которых могут быть проблемы с жеванием и глотанием, можно будет создавать ещё более мягкие гели.
Кстати, для тех, кто опасается избытка кофеина, авторы отмечают, что в одной пастилке биогеля этого соединения будет содержаться примерно столько же, сколько в чашке чая.
Предварительные тесты на выявление побочных эффектов уже завершились: никаких типов вредных воздействий на клетки животных и людей обнаружено не было. Впереди – полномасштабные испытания новых биогелей.
Более подробно об этой разработке рассказывается в статье, представленной в издании Biomaterials.
К слову, ранее мы рассказывали о новых способах адресной доставки лекарств, которая экономит время и помогает сохранять в безопасности здоровые клетки. А «почтальонами» могут выступать нанороботы, в том числе из нитей ДНК, наночастицы кремния, стволовые клетки, оснащённые магнитами, и даже сперматозоиды.
Автор: Юлия Воробьёва