p Um material hidrogel emergente com a capacidade de se degradar e se reformar espontaneamente no trato gastrointestinal poderia ajudar os pesquisadores a desenvolver métodos mais eficazes para a administração oral de medicamentos. p "A maioria das drogas e nutrientes é absorvida pelo corpo nos intestinos, mas para chegar lá, eles têm que atravessar o estômago - muito ácido, ambiente hostil que pode interferir com as moléculas ativas em produtos farmacêuticos, "diz Kelly Schultz, um professor associado de engenharia química e biomolecular na Universidade de Lehigh P.C. Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas Rossin.

p Schultz e Ph.D. em engenharia química do quarto ano. a estudante Nan Wu está estudando hidrogéis covalentes adaptáveis ​​(CAHs), que estão sendo projetados para liberar moléculas à medida que perdem polímero no estômago, mas, em seguida, gelificam por conta própria, que protege as moléculas e permite que permaneçam ativas para distribuição direcionada aos intestinos. A pesquisa de microrreologia da equipe é apresentada em um artigo e uma ilustração de capa na edição atual da Matéria Macia .

p Para caracterizar o material e fornecer uma visão sobre seu potencial farmacêutico, Wu reaproveitou um dispositivo microfluídico originalmente desenvolvido no laboratório de Schultz para pesquisas em tecidos e produtos de higiene doméstica para criar um "trato gastrointestinal em um chip". A configuração experimental permite que ela troque o ambiente de fluido ao redor do gel para imitar o ambiente de pH de todos os órgãos do trato GI, simulando como o material reagiria ao longo do tempo se ingerido.

p Usando microrreologia, Wu coleta dados de microscopia e mede a quantidade de partículas dentro da oscilação do gel, com alguns experimentos levando horas e outros durando dias, dependendo do órgão digestivo que ela está replicando. Wu rastreia as partículas usando um algoritmo que produz informações cientificamente significativas sobre as propriedades do material, que foi originalmente desenvolvido pela Universidade do Colorado em Boulder, professora Kristi S. Anseth.

p "Os CAHs exibem uma refgelação espontânea incomum, o que é realmente surpreendente, "Schultz diz." Normalmente, os géis não se degradam e, em seguida, se reformam sem nenhum estímulo adicional como esses. Demonstramos a viabilidade dos CAHs como meio de administração oral de drogas e nutrientes, e agora estamos começando a trabalhar em estudos de liberação molecular e adicionando outros componentes para tornar os experimentos mais complexos. "

p Wu tem investigado esses materiais ao longo de todo o seu doutorado. estudos, diz Schultz. "Ela está fazendo um trabalho incrível e está empenhada em compreender todos os aspectos da pesquisa."

p O laboratório de pesquisa de Schultz se concentra na caracterização de andaimes de gel coloidal e polimérico e no desenvolvimento de novas técnicas para caracterizar esses sistemas complexos, que desempenham papéis importantes em campos como cuidados de saúde e produtos de consumo.

p "O que fazemos em biomateriais é algo único:há muito trabalho na química de reticulação e, na verdade, no desenvolvimento desses materiais, e há muita pesquisa com animais que os implanta e testa, mas não há muito trabalho no meio. Há um grande mistério entre projetar um material e entender o que está acontecendo quando ele está funcionando. Estamos tentando encontrar novas maneiras de replicar o que está acontecendo dentro de um animal ou pessoa e coletar medidas importantes para conectar os pontos e informar estudos futuros. "