摘要
根据慕尼黑工业大学(TUM)的研究，水凝胶和人工DNA帮助纳米粒子在特定的条件下，在特定的时间以特定的顺序释放。
根据慕尼黑工业大学(TUM)的研究，水凝胶和人工DNA帮助纳米粒子在特定的条件下，在特定的时间以特定的顺序释放。
用几种不同的药物治疗病人变得越来越普遍。患者经常需要定期服用这些药物——这一限制使日常生活变得困难，并增加了跳过或忘记服用这些药物的风险。
教授奥利弗Lieleg生物力学和拜仁慕尼黑工业大学生物工程学院的一员,和博士生Ceren Kimna已经开发了一个过程,可以作为药物的基础包含几个活性成分能够可靠地释放他们的身体在一个预定义的序列,在指定的时间。Oliver Lieleg解释说:“例如，一种软膏应用于手术切口，可以先释放止痛药，然后是消炎药，最后是消肿药。”
一种活性成分后，另一种
Oliver Lieleg说:“药膏或乳膏会延迟释放它们的活性成分，这本身并不是什么新鲜事。”然而，目前使用的药物并不能保证两种或两种以上的活性成分不会同时释放到机体内。
为了验证他们的想法背后的原理，奥利佛·莱格和塞伦·金纳使用了纳米尺寸的银、氧化铁和金粒子，这些粒子被嵌入一种特殊的凝胶状物质中，这种物质被称为水凝胶。然后他们用光谱法跟踪凝胶中粒子的出口。研究人员选择的颗粒在凝胶中具有与用于运输真正活性成分的颗粒相似的运动特性，但更容易、更便宜。
控制纳米粒子的特殊成分是人工DNA。在自然界中，DNA首先是遗传信息的载体。然而，研究人员正越来越多地利用另一个特性:DNA片段能够非常精确地结合在一起，无论是结合的类型还是强度，例如在纳米尺度上建造机器。
DNA级联:压缩，然后在正确的瞬间释放
银粒子首先被释放出来。在初始状态下，这些粒子被Lieleg和Kimna用特殊软件设计的DNA片段结合在一起。由此产生的粒子团非常大，以至于它们无法在水凝胶中移动。然而，当加入盐水时，它们与DNA分离。它们现在可以在凝胶中移动并漂浮到表面。Ceren Kimna解释说:“因为盐水的含盐量和人体的含盐量差不多，所以我们能够模拟药物使用前活性成分不会释放的情况。”
围绕氧化铁颗粒的网状DNA结构由两种类型的DNA组成:第一类DNA的一端与氧化铁颗粒相连。第二种类型连接到第一种类型的松散端。这些结构不受盐水的影响。氧化铁粒子只有在第一个团簇溶解后才能释放出来。这一事件不仅释放了银纳米粒子，还释放了DNA，这消除了第二簇的“连接DNA”，而没有形成连接本身。因此，氧化铁颗粒可以分离。这就释放出DNA片段，而这些片段又成为第三个DNA-纳米颗粒组合的关键。
“软膏的稠度使它们成为基于水凝胶方法的最明显的解决方案。然而，这一原理也有可能应用于药片中，以特定的顺序在体内释放几种有效成分。
来源：Medindia
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