بوليمرسوم

الموسوعة الحرة

في التكنولوجيا الحيوية ، البوليميرسومات [1] هي فئة من الحويصلات الاصطناعية ، وهي عبارة عن كرات مجوفة صغيرة تحيط بمحلول. تصنع البوليميرسومات باستخدام بوليمرات كتلة اصطناعية محبة للماء لتشكيل غشاء الحويصلة، ولها أقطار تتراوح من 50 نانومتر إلى 5 ميكرومتر أو أكثر. [2] تحتوي معظم البوليميرسومات المبلغ عنها على محلول مائي في قلبها وهي مفيدة لتغليف وحماية الجزيئات الحساسة، مثل الأدوية والإنزيمات والبروتينات والببتيدات الأخرى وشظايا الحمض النووي والحمض النووي الريبي . يوفر غشاء البوليميرسوم حاجزًا ماديًا يعزل المادة المغلفة عن المواد الخارجية، مثل تلك الموجودة في الأنظمة البيولوجية.

السينثوسومات هي بوليمرات مصممة هندسيًا لتحتوي على قنوات ( بروتينات عبر الغشاء ) تسمح لمواد كيميائية معينة بالمرور عبر الغشاء، إلى داخل أو خارج الحويصلة. وهذا يسمح بجمع هذه المواد أو تعديلها إنزيميًا. [3]

تم صياغة مصطلح "البوليمرسوم" للحويصلات المصنوعة من البوليمرات الكتلية في عام 1999. [1] البوليمرسومات تشبه الليبوزومات ، وهي حويصلات تتكون من الدهون الطبيعية . في حين أن البوليمرات لها العديد من خصائص الليبوزومات الطبيعية، فإنها تظهر استقرارًا متزايدًا ونفاذية منخفضة. علاوة على ذلك، فإن استخدام البوليمرات الاصطناعية يمكّن المصممين من التلاعب بخصائص الغشاء وبالتالي التحكم في النفاذية ومعدلات الإطلاق والاستقرار والخصائص الأخرى للبوليمرسوم.

تحضير

تم استخدام عدة أشكال مختلفة من البوليمر الكتلي المستخدم لإنشاء البوليمر. والأكثر استخدامًا هو البوليمرات الخطية ثنائية الكتلة أو ثلاثية الكتلة. في هذه الحالات، يحتوي البوليمر الكتلي على كتلة واحدة كارهة للماء ؛ والكتلة أو الكتل الأخرى محبة للماء . تشمل الأشكال الأخرى المستخدمة البوليمرات المشطية، [4] [5] حيث تكون الكتلة الأساسية محبة للماء وفروع المشط كارهة للماء، والبوليمرات الكتلية المتغصنة ، [6] حيث يكون جزء الدندرمر محبًا للماء.

في حالة البوليمرات ثنائية الكتل والمشطية والمتغصنة، يكون لغشاء البوليمر نفس مورفولوجيا الطبقة الثنائية لليبوسوم، حيث تكون الكتل الكارهة للماء من الطبقتين متقابلتين في الجزء الداخلي من الغشاء. في حالة البوليمرات ثلاثية الكتل، يكون الغشاء طبقة أحادية تحاكي الطبقة الثنائية، حيث تقوم الكتلة المركزية بدور الكتلتين الكارهتين للماء المتقابلتين في الطبقة الثنائية. [7]

يمكن تحضيرها بشكل عام بالطرق المستخدمة في تحضير الليبوزومات، مثل إعادة ترطيب الفيلم، أو طريقة الحقن المباشر، أو طريقة الذوبان.

الاستخدامات

تم وصف البوليمرات التي تحتوي على إنزيمات نشطة وتوفر طريقة لنقل الركائز بشكل انتقائي للتحويل بواسطة تلك الإنزيمات بأنها مفاعلات نانوية. [8]

تم استخدام البوليمرات لإنشاء أنظمة توصيل الأدوية ذات الإطلاق المتحكم فيه . [9] وعلى غرار طلاء الليبوزومات بالبولي إيثيلين جليكول ، يمكن جعل البوليمرات غير مرئية للجهاز المناعي إذا كانت الكتلة المحبة للماء تتكون من البولي إيثيلين جليكول. [10] وبالتالي، فإن البوليمرات هي حاملات مفيدة للأدوية المستهدفة.

بالنسبة للتطبيقات داخل الجسم الحي ، تقتصر البوليمرات بحكم الأمر الواقع على استخدام البوليمرات المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء ، حيث من غير المرجح أن تقوم معظم شركات الأدوية بتطوير بوليمرات جديدة بسبب مشكلات التكلفة. ولحسن الحظ، هناك عدد من هذه البوليمرات المتاحة، بخصائص متفاوتة، بما في ذلك:

الكتل المحبة للماء

كتل كارهة للماء

إذا تم ربط عدد كافٍ من جزيئات كتلة البوليمر التي تشكل البوليمر ، فيمكن تحويل البوليمر إلى مسحوق قابل للنقل. [2]

يمكن استخدام البوليمرات لصنع خلية اصطناعية إذا تمت إضافة الهيموجلوبين ومكونات أخرى. [13] [14] تم صنع أول خلية اصطناعية بواسطة توماس تشانج . [15]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ أب ديشر بي إم. فاز YY؛ إيجي دي إس؛ لي جي سي . بيتس FS . ديشر دي . هامر دا ساينس (1999)، 284 (5417)، 1143-6.
  2. ^ ab Discher BM، Bermudez H، Hammer DA، Discher DE، Won YY، Bates FS Journal of Physical Chemistry B (2002)، 106 (11)، 2848-2854
  3. ^ Onaca, Ozana; Madhavan Nallani; Saskia Ihle; Alexander Schenk; Ulrich Schwaneberg (August 2006). "Functionalized nanocompartments (Synthosomes): limitations and prospective applications in industrial biotechnology". مجلة التكنولوجيا الحيوية . 1 ( 7– 8): 795– 805. doi :10.1002/biot.200600050. PMID  16927262. S2CID  28644222.
  4. ^ Durand, Geraldine G.; Holder, Simon J.; Yeoh, Chert tsun. ملخصات الأوراق البحثية، الاجتماع الوطني رقم 229 للجمعية الأمريكية للكيمياء، سان دييجو، كاليفورنيا، الولايات المتحدة، 13-17 مارس 2005 (2005)، POLY-018
  5. ^ تشي، هونغفينج؛ زونغ، تشونجلي. مجلة الكيمياء الفيزيائية ب (2008)، 112 (35)، 10841-10847
  6. ^ يي تشو. ليو، شوانبو؛ جياو، تشينغ؛ تشن، اركيانج؛ تشن، يونغ مينغ؛ شي، فو. مجلة علوم البوليمرات، الجزء أ: كيمياء البوليمرات (2008)، '46'(12)، 4205-4217
  7. ^ abc Nardin, C; Hirt, T; Leukel, J; Meier, W Langmuir , 16 , 1035-1041
  8. ^ ناردين ، كورين. ثوني، ساندرا؛ ويدمر، يورغ. وينترهالتر، ماتياس؛ ماير، فولفغانغ. الاتصالات الكيميائية (كامبريدج) (2000)، (15)، 1433-1434
  9. ^ أ ب ج د أحمد، فاريال؛ ديشر، دينيس إي. مجلة الإطلاق المتحكم (2004)، 96 (1)، 37-53
  10. ^ أوقات الدورة الدموية للحويصلات المغلفة بالبولي إيثيلين جلايكول: الجمع بين علم الأحياء وفيزياء البوليمر. الصور P، Parthasarathy R، Discher B، Discher DE، الملخصات، الاجتماع الإقليمي السادس والثلاثون لمنطقة وسط الأطلسي للجمعية الكيميائية الأمريكية، برينستون، نيوجيرسي، الولايات المتحدة، 8-11 يونيو (2003)، 175. الناشر: الجمعية الكيميائية الأمريكية ، واشنطن العاصمة.
  11. ^ abc Rameez S, Alosta H, Palmer AF, Bioconjugate Chemistry 2008, 19 , 1025
  12. ^ Ayres, L; Hans, P; Adams, J; Loewik, DWPM; van Hest, JCM مجلة علوم البوليمر، الجزء أ: كيمياء البوليمر (2005)، 43 (24)، 6355-6366
  13. ^ Meng F، Engbers GHM، Feijen J، مجلة الإصدار الخاضع للرقابة (2005)، 101 (1-3)، 187-198
  14. ^ NASA.gov
  15. ^ Chang TM؛ Poznansky MJ مجلة أبحاث المواد الطبية الحيوية (1968)، 2 (2)، 187-99.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=البوليمرات&oldid=1224530753"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate