Naukowcy z Instytutu Technologicznego w Massachusetts (MIT) opracowali nowy sposób aplikacji substancji czynnej w postaci hydrożelu. Inżynierowie chemicy ominęli problem zabiegu chirurgicznego poprzez umieszczenie takiego żelu w strzykawce. Dzięki temu można podać jeden lub nawet kilka leków jednocześnie. Już dziś myśli się o  zastosowaniu metody w leczeniu nowotworów, zwyrodnienia plamki żółtej czy chorób serca.

Hydrożel wygląda w skali mikro jak siatka utkana z dwu części – nanocząstek wykonanych z polimeru (w tym przypadku kopolimeru PEG-PLA), które są owinięte przez nici innego polimeru, np. celulozy. Każdy łańcuch polimeru stabilizują słabe wiązania, co sprawia, że siatka jest luźna i elastyczna. Pod wpływem nacisku mechanicznego (tłok strzykawki) słabe wiązania rozpadają się, a gotowa płynna postać leku nadaje się do iniekcji.

- Udało nam się stworzyć żel, który może zmieniać swój kształt w zależności od siły nacisku. Pozwala to ścisnąć go za pomocą tłoka strzykawki, by następnie igłą wprowadzić do ustroju, bez operacji – opisuje Mark Tibbitt, jeden z głównych autorów pracy opisującej innowacyjny żel. – Dodatkowo  pracowaliśmy na bardzo prostych materiałach. Stworzenie żelu nie wymaga skomplikowanych procesów inżynieryjno-chemicznych.

Kolejną zaletą hydrożelu jest możliwość podania dwu różnych leków jednocześnie. Nanocząski PEG-PLA tworzą swoisty rdzeń, który idealnie nadaje się do umiejscowienia w nim hydrofobowych małocząsteczkowych leków (np. kryterium to spełnia wiele chemioterapeutyków). Jednocześnie polimery o charakterze hydrofilowym tworzą idealne środowisko dla dostarczania substancji rozpuszczalnych w wodzie ( np. pewne białka, przeciwciała, czynniki wzrostu). Jak dotąd badania prowadzono na modelu zwierzęcym. Po iniekcji hydrożelu zawierającego hydrofilową i hydrofobową substancję potwierdzono, że obie efektywnie dostały się do ustroju, a ich uwalnianie z hydrożelu trwało kilka dni.

Taka postać leku, w odróżnieniu od roztworu zawierającego nanocząstki, nie rozprasza się po całym organizmie. Żel pozostaje stale w miejscu podania, dzięki czemu może wykazywać działanie miejscowe w stosunku do zmienionej chorobowo tkanki (mniej działań ubocznych). Poza tym jego składniki mogą być dobrane w taki sposób, aby aplikowane substancje uwalniały się z różną szybkością.

struktura nanożelu