PLGA полимерите са одобрени от Администрацията по храните и лекарствата (FDA) за шевни материали, костни пластини и винтове и сърдечно-съдови тъкани мрежи.
Свързани термини:
- Хитозан
- Полигликолид
- Макрогол
- Шевен материал
- Протеин
- Полимлечна киселина
- Полимер
- Поликапролактон
- Наночастица
- Съполимер
Изтеглете като PDF
За тази страница
Техника на зашиване и други материали за затваряне
Д-р Сара Вайцул, д-р R Stan Taylor, в Хирургия на кожата, 2005 г.
Полиглактин 910 (Vicryl: Ethicon Inc, Somerville, NJ)
Полиглактинът е вторият синтетичен резорбируем шев, който се предлага. Това е покрит, плетен, многофиламен шев като полигликолова киселина. Полиглактин 910 се състои от съполимер, направен от 90% гликолид и 10% 1-лактид. Този шев има подобни свойства на работа с полигликолова киселина, но има по-голяма якост на опън. 15 След поставяне на тъкани, полиглактинът запазва 75% от якостта си на опън на 2 седмици и 50% на 3 седмици. По същество се резорбира напълно след 56–70 дни. Полиглактин 910 се използва широко в кожната хирургия. Той е сравнен директно както с полидиоксанон за използване при реконструкция на ритидектомия, така и с политриметилен карбонат при реконструкция на Mohs, без статистическа разлика в качеството на белезите. 16, 17 Други проучвания показват повишена честота на хипертрофични белези с зашит разрез с полиглактин 910 в сравнение с тези, зашити с полидиоксанон или полиглекапрон 25. 18, 19
Полиглактин 910 също се предлага в по-бързо разтваряща се форма, наречена Vicryl-rapide (Ethicon), която е разработена, за да отразява ефективността на хирургическия шев на червата. Викрил-рапидът е съставен от полимерен материал с по-ниско молекулно тегло от обикновения Polyglactin 910, което увеличава скоростта на неговото усвояване в тъканите. Той губи 50% от своята якост на опън за 5 дни и по същество цялата якост на опън в рамките на 10–14 дни. Доказано е, че викрил-рапидът има сходни резултати с найлона при затварянето на пунктове за биопсия, без да е необходимо премахване на конци. 20.
Приложението, невротоксичността и свързаният механизъм на катионните полимери *
1.5 Поли (млечно-ко-гликолова киселина)
PLGA е съполимер на полимлечна киселина (PLA) и полигликолова киселина. PLA съдържа асиметричен алфа-въглерод, който обикновено се описва като d или l форма в класически стереохимични термини. PLGA обикновено е съкращение на поли d, l-млечно-ко-гликолова киселина, където d- и l-млечнокиселите форми са в еднакво съотношение (Makadia и Siegel, 2011). Тъй като PLGA полимерът показва отлична биосъвместимост, дългогодишен опит и свойства за непрекъснато освобождаване на лекарството, той се използва широко в биомедицинската област (Acharya и Sahoo, 2011).
Стратегии за подобряване на хемосъвместимостта на биоразградими биоматериали
Поли млечно-ко-гликолид
Полимерни наноносители за специфична за място генна терапия
18.3.3 Поли (млечно-ко-гликолова) киселина
Направени са и модификации на повърхностния заряд, за да се подобри адсорбционната способност на нуклеиновата киселина. В тази връзка са разработени модифицирани с хитозан PLGA наночастици за по-добра адсорбция на siRNA с полимера. Електростатичното взаимодействие между положително заредения хитозан и отрицателно заредения siRNA доведе до образуването на силно кондензирани наночастици siRNA-хитозан-PLGA. Въпреки това беше забелязано, че наночастиците от хитозан-PLGA образуват големи частици с размер 400–1000 nm с по-висок PDI. Възможната причина за големите частици може да бъде концентрацията и MW на хитозана, както и видът на използвания PLGA. Следователно, с понижаването на хитозана MW, размерът на наночастиците намалява (Katas et al., 2009).
По подобен начин, модифицираните с хитозан PLGA наносфери се приготвят чрез метод на емулсия на разтворител и се получават гладки, хомогенни частици с размер 300 nm, с положителен зета потенциал. Модифицираните PLGA наночастици показаха относително висока ефективност на натоварване в сравнение с нативните PLGA наночастици. Засилено заглушаване на луциферазния ген се наблюдава и в клетъчните линии A549. Сред различните наночастици най-висока ефективност на нокдаун се наблюдава при наночастиците хитозан-PLGA (Tahara et al., 2009, 2010).
Свойствата на PLGA могат да бъдат допълнително произведени чрез присаждане на PLGA странична верига с поливинил алкохол (PVA). Модифицираните с амин PVA-PLGA наночастици бяха разработени от метода на заместване с разтворител и siRNA беше заклещена с полимера (модифициран с амин PVA-PLGA/siRNA). Размерът на получените наночастици беше в диапазона от 150–200 nm със зета потенциал от +15 и +20 mV в PBS. Формулираните наночастици бяха трансфектирани в човешка белодробна епителна клетъчна линия, H1299 с луциферазен ген. Резултатът диктува повишена ефективност на нокдаун на луциферазен ген с 80% -90% потискане (Nguyen et al., 2008). Полоксамери вече са използвани за доставяне на плазмидна ДНК (pDNA). Полоксамери в конюгация с PLGA са били използвани за трансфекция на pDNA в панкреатични BxPC-3 клетки. Размерът на образуваните наночастици е 198–205 nm. Резултатите показаха ефективно заглушаване на ген срещу мети-CpG свързващ домен протеин I в култивираните клетки (Luo et al., 2014; Csaba et al., 2004, 2006).
Освен това PEI е въведен в матрицата на PLGA, за да се подобри ефективността на капсулирането. Това комплексиране води до двукратно увеличаване на ефективността на капсулиране на частиците, както и поддържа стабилността по време на трансфекцията. Тази PEI-базирана формулировка на PLGA показва по-малка цитотоксичност и повишена серумна стабилност (Patil и Panyam, 2009).
Биосъвместимост, повърхностно инженерство и доставка на лекарства, гени и други молекули
4.28.4.2.6 Поли (млечно-ко-гликолова киселина)
Поли (млечно-ко-гликолова киселина) (PLGA) е биоразградим полиестер, който се разгражда до млечна киселина и гликолова киселина чрез обща хидролиза (Shive and Anderson, 1997). Наночастиците, изработени от PLGA и PLA, са неутрално заредени, хидрофобни и матрични системи и по този начин имат лошо натоварване на нуклеинова киселина. Следователно PLGA често се конюгира с поликатиони като спермин, поли (L-лизин) (PLL) и PEI, за да се повиши ефективността на зареждане с нуклеинова киселина. В едно проучване, PLGA частици с PEI, прикрепени към повърхността им, са подготвени да служат като система за доставяне на белодробен ген (Bivas-Benita et al., 2004). В друго проучване плазмидната ДНК е кондензирана с PLL преди зареждане в PLGA частици (Capan et al., 1999). ДНК, капсулирана в PLGA наночастици, се освобождава до няколко дни/седмици в зависимост от молекулното тегло и състава на полимера (особено съотношението млечна киселина/гликолова киселина), размера на частиците и морфологията. Независимо от това, въпреки няколко атрактивни характеристики, PLGA не е популярен: първо, поради ниското натоварване с нуклеинова киселина; второ, методът на приготвяне се нуждае от висока сила на срязване, която може да наруши стабилността на нуклеиновите киселини; и трето, разграждането на матрицата на частиците е киселинно и дестабилизира нуклеиновата киселина (Csaba et al., 2005).
Нановацини за перорални стратегии и предизвикателства за формулиране на доставка
Саяли Карандикар,. Сандийп Патанкар, в Наноструктури за орална медицина, 2017
6.2.1.1 Поли (млечно-ко-гликолова киселина)
Сарти и др. (2011) разработиха PLGA наночастици, заредени с овалбуминов антиген (OVA) и монофосфорил липид А (MPLA) като адювант за орална имунизация при мишки. Наночастиците PLGA бяха със сферична форма, с размер 320 nm и отрицателно заредени (-20 mV) с полезен товар от около 8,6% от овалбумина и 0,96% от MPLA. Разработените наноносители бавно се хидролизират и ефективно се приемат от APC през клетките на чревния епител, като по този начин предизвикват зависим от времето системен и лигавичен имунен отговор. Натоварените с овалбумин/MPLA наночастици PLGA показват 8,5-кратно нарастване на серумните нива на IgG в сравнение с разтворимия антиген. Повишеният имунен отговор се дължи на капсулирането на антигена в наносистемата. Разработената система от наночастици също показва повишаване на IgA титъра, което може да се дължи на индукция на Т хелперни лимфоцити (Th1) и цитолитични Т лимфоцити (CTL T) отговори.
Gupta et al. (2007) разработиха капсулирани PLGA наночастици за хепатит В (HBsAg) за перорално доставяне. PLGA наночастиците обаче са склонни към разграждане в кисела среда и разхлабена антигенност в присъствието на органичен разтворител. За да се заобиколи това ограничение, се използват трехалоза и магнезиев хидроксид в комбинация с антиген. Трехалозата е протеинов стабилизатор, така че осигурява защита от разграждане на антигена в органични разтворители, докато магнезиевият хидроксид се допълва от създаването на основна микросреда и по този начин поддържа стабилността на антигена. Споменатите HBsAg натоварени PLGA наночастици допълнително се закотвяват с lectin ulex europaeus, така че да се насочат към М клетки на PPs и показват повишена имуногенност (системен и лигавичен имунитет) в сравнение с немодифицираните PLGA наночастици.
Ma et al. (2014) разработи ulex europaeus agglutinin-1 (UEA-1) закотвени PLGA наночастици, заредени с OVA и MPLA като адювант за орална имунизация при мишки. Наночастиците PLGA са със сферична форма, с размер 220 nm, и показват товароносимост от 15,9% и ефективност на капсулиране от 95%. Разработените наноносители бавно се хидролизират в стомашната среда и лесно се поглъщат от APC чрез М клетки в чревния лумен и се пренасят към DC, които впоследствие активират имунния отговор, медииран от Т-клетките и В-клетките. Това доведе до индуциран засилен системен и лигавичен имунен отговор от развитите наноносители в сравнение с немодифицираните PLGA наноносители.
Наноструктурирани наночастици за подобрено доставяне на лекарства
Жан М. Рабанел,. Ксавие Банки, в Наноструктури за доставка на лекарства, 2017
2.2.4.1 Контролирано от дифузия освобождаване от хидрогелни черупки
Микрочастиците PLGA-алгинат сърцевина-черупка (MPs) са произведени с помощта на микрофлуидна техника (Wu et al., 2013). Рифампицин беше натоварен както в PLGA MP, така и в PLGA - алгинатни ядро-черупкови MP. Беше показано, че черупката модулира кинетиката на освобождаване на лекарството и се наблюдава модел на освобождаване от почти нулев ред. В друго проучване, модел нестероидно противовъзпалително лекарство (НСПВС) е капсулиран в хидрогелна сърцевина-черупка, приготвена с пектин (сърцевина) и алгинат (обвивка). Структурата сърцевина/черупка позволява контролирано освобождаване на моделното лекарство в симулирани стомашни и чревни течности (Del Gaudio et al., 2014).
Полимерен дизайн и разработка
Кристофър К. Аракава, Коул А. ДеФорест, по биология и инженеринг на ниши на стволови клетки, 2017 г.
3.1.1 Поли (млечно-ко-гликолова киселина)
Поли (млечно-ко-гликолова киселина) (PLGA) в миналото е бил биоразграждащият се материал за избор на тъканни присадки, скеле за тъканно инженерство, наночастици, конци и резорбируеми протези. 83 PLGA е съполимер, изграден от естествените странични продукти на метаболизма: гликолова и млечна киселина. Тъй като тези мономери се генерират и елиминират редовно от човешкото тяло, материалът се понася добре, показвайки минимална системна токсичност и локализиран имунологичен отговор. 81 PLGA е особено привлекателен, тъй като може да промени скоростта на разграждане на материала, като промени съотношението на гликолова киселина към млечна киселина по време на синтеза на полимер, където по-високото съдържание на гликолова киселина води до по-бързо разграждане. 84
Нанокомпозити за възстановяване на костите и остеоинтеграция с меки тъкани
11.5.2.1 Синтетични полимери
Фигура 11.2. Структура на повтарящата се единица на PLGA. x представлява LA мономер, y представлява GA мономер.
Поликапролактон (PCL) е друг биоразградим полимер, одобрен от FDA за медицински цели. Може да се преработи в порести структури. Дългосрочно проучване in vivo за разграждане показва, че PCL капсулите могат да останат механично непокътнати в продължение на 2 години (Sun et al., 2006). PCL е силно кристален и хидрофобен, което се дължи на бавното му разграждане. Всъщност тази бавна деградация прави PCL по-надеждна като дългосрочни импланти, отколкото като скелета (Liu and Webster, 2007a).
Полиетиленът (PE) се използва като протези и импланти. PE могат да бъдат категоризирани в полиетилен с ниско молекулно тегло, полиетилен с високо молекулно тегло и полиетилен с ултра високо молекулно тегло (UHMWPE). UHMWPE има висока якост и висок модул на Young, които позволяват широкото му приложение в ортопедичната хирургия. PE не се разгражда, така че обикновено се използва за постоянни импланти.
Омрежените полианхибриди се появяват като нови ортопедични биоматериали, постигащи както разградимост, така и висока якост (Muggli et al., 1999). Интересното е, че омрежените полианхибриди имат механизъм за разграждане на повърхността (Muggli et al., 1999). За разлика от насипното разграждане, повърхностното разграждане позволява на полимерите да поддържат механични свойства и цялост след значителна загуба на маса (Muggli et al., 1999).
Биоматериали и клинична употреба
6.636.3.1.2 Полиглактин 910 (Vicryl, Vicryl Rapide и Vicryl Plus)
Vicryl е вторият синтетичен абсорбиращ шев, въведен след Dexon (полигликолова киселина). Vicryl е синтетичен, плетен, резорбируем шев, изработен от полиглактин 910, съполимер на l-лактид (10%) и гликолид (90%) и е покрит с калциев стеарат ( Фигура 1 ). Vicryl се стерилизира от етиленов оксид. Предлага се както в прозрачни, така и в боядисани форми. Vicryl е подобен на Dexon в много от неговите характеристики. Той има по-голяма първоначална якост на опън от хирургичното черво, но е само незначително по-силен от Dexon. Тази разлика е клинично незначителна. Vicyl запазва 50–65% от якостта си на опън на 2 седмици, но до 3 седмици няма остатъчна якост. 9,26 Предизвиква минимална възпалителна реакция с пълна абсорбция, настъпила при хидролиза за 60–90 дни. Той има добри манипулационни характеристики и съотношение между размер и сила, което го прави подходящ за използване в различни тъкани, включително инфектирани рани. 26 Предлага се в различни размери.
Фигура 1 . Polyglactin 910 е често използван абсорбиращ плетен многофиламен шев, който има по-добри характеристики на работа и е по-здрав от хирургичното черво.
Vicryl Rapide е синтетичен, абсорбиращ се мултифиламентен шев, получен от полиглактин 910, който е частично хидролизиран в буферен разтвор и стерилизиран с гама лъчение. Тази обработка подобрява усвояването му. 9 Той има приблизително 66% от първоначалната якост на опън на покрития Vicryl. 27 Той губи своята якост на опън много по-бързо от Vicryl и се използва в устната кухина, тъй като ще започне да се разпада след 7–10 дни. 1 В други тъкани силата се губи за 7–14 дни и усвояването й завършва до 21 дни. Той е проектиран да имитира експлоатационните характеристики на хирургичните черва, без да предизвиква възпалителната реакция, свързана с червата. Подходящ е за тъкани, които се лекуват с бързо нарастване на якостта на опън и не се изисква продължителна подкрепа, като например в стомашно-чревния и пикочния тракт. 1
Покритият Vicryl Plus използва покритие от антимикробния триклозан, за който се смята, че инхибира бактериалната колонизация на плетения шев и по този начин минимизира болката, свързана с субклиничната инфекция. 8,9 Често се използва в детската хирургия, тъй като антибактериалните му свойства намаляват ефекта на болката при кърмачета.