Polímeros inteligentes ou polímeros sensíveis ao estímulo

Os polímeros inteligentes , ou os polímeros sensíveis ao estímulo, são materiais compostos de polímeros que respondem de uma maneira dramática a muito pequenas mudanças em seus meio Ambiente. Cientistas que estudam polímeros naturais aprenderam como se comportaram em sistemas biológicos e agora estão usando essa informação para desenvolver substâncias poliméricas artificiais semelhantes com propriedades específicas. Esses polímeros sintéticos são potencialmente muito úteis para uma variedade de aplicações, incluindo algumas relacionadas à biotecnologia e à biomedicina.

Como os polímeros inteligentes são usados ​​

Os polímeros inteligentes estão se tornando cada vez mais prevalentes à medida que os cientistas aprendem sobre a química e os desencadeantes que induzem mudanças conformacionais nas estruturas de polímeros e descobrem formas de aproveitá-los e controlá-los. Novos materiais poliméricos estão sendo formulados quimicamente que detectam mudanças ambientais específicas em sistemas biológicos e se ajustam de maneira previsível , tornando-os ferramentas úteis para a administração de medicamentos ou outros mecanismos de controle metabólico.

Nesta área relativamente nova da biotecnologia, as aplicações biomédicas potenciais e os usos ambientais para polímeros inteligentes parecem ser ilimitados. Atualmente, o uso mais prevalente de polímeros inteligentes em biomedicina é para entrega de drogas especificamente direcionada.

Classificação e Química de Polímeros Inteligentes

Desde o advento de produtos de libertação temporizada , os cientistas enfrentaram o problema de encontrar formas de administrar drogas a um determinado site no corpo sem que eles primeiro degradem no ambiente estomacal altamente ácido.

A prevenção de efeitos adversos para ossos e tecidos saudáveis ​​também é uma consideração importante. Os pesquisadores desenvolveram maneiras de usar polímeros inteligentes para controlar a liberação de drogas até o sistema de entrega atingir o alvo desejado. Esta versão é controlada por um gatilho químico ou fisiológico.

Os polímeros inteligentes lineares e matriciais existem com uma variedade de propriedades dependendo de grupos funcionais reativos e cadeias laterais. Esses grupos podem responder ao pH, à temperatura, à força iónica, aos campos elétricos ou magnéticos e à luz. Alguns polímeros são reversivelmente reticulados por ligações não covalentes que podem quebrar e reformar dependendo de condições externas. A nanotecnologia tem sido fundamental no desenvolvimento de certos polímeros de nanopartículas, como dendrímeros e fullerenos, que foram aplicados para a entrega de fármacos. O encapsulamento tradicional de drogas foi feito usando polímeros de ácido lático. Desenvolvimentos mais recentes têm visto a formação de matrizes tipo rede que mantêm a droga de interesse integrada ou aprisionada entre as cadeias de polímero.

As matrizes poliméricas inteligentes liberam drogas por uma reação química ou fisiológica que altera a estrutura, muitas vezes uma reação de hidrólise que resulta na clivagem de ligações e liberação de fármaco à medida que a matriz se divide em componentes biodegradáveis. O uso de polímeros naturais deu lugar a polímeros sintetizados artificialmente, tais como polianidridos, poliésteres, ácidos poliacrílicos, poli (metacrilatos de metilo) e poliuretanos. Os polímeros hidrófilos, amorfos, de baixo peso molecular contendo heteroátomos (isto é, átomos diferentes do carbono) foram encontrados para se degradar mais rapidamente.

Os cientistas controlam a taxa de administração de fármacos variando essas propriedades, ajustando assim a taxa de degradação.