Kapsul Cardarin

Angiogenesis adalah salah satu faktor kunci keberhasilan perancah rekayasa jaringan, memastikan pasokan nutrisi ke sel-sel di dalam perancah dan pembuangan limbah. Tanpa jaringan pembuluh darah yang memadai, sel-sel di dalam perancah akan mati karena hipoksia dan kekurangan nutrisi, yang menyebabkan kegagalan perbaikan jaringan. Dengan mengaktifkan PPAR δ, sel endotel vaskular dapat diinduksi untuk mengekspresikan faktor pertumbuhan endotel vaskular (VEGF) dan faktor pertumbuhan fibroblas dasar (bFGF). VEGF adalah salah satu faktor terpenting dalam mendorong angiogenesis, karena dapat merangsang proliferasi, migrasi, dan pembentukan lumen sel endotel;

BFGF memiliki beragam aktivitas biologis, yang dapat mendorong pertumbuhan sel endotel vaskular dan sel otot polos pembuluh darah, sehingga selanjutnya meningkatkan stabilitas pembuluh darah.

Memuatnya ke perancah kopolimer asam hidroksiasetat asam polilaktat (PLGA) dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi vaskularisasi perancah. PLGA adalah bahan polimer dengan biokompatibilitas dan degradabilitas yang baik, biasa digunakan dalam pembuatan perancah rekayasa jaringan.

Dalam percobaan pada hewan, perancah PLGA yang diisi dengan GW-501516 mampu membentuk jaringan neovaskularisasi lebih cepat setelah implantasi. Pembuluh darah yang baru terbentuk ini memberikan nutrisi dan oksigen yang cukup untuk perbaikan jaringan, memungkinkan sel-sel di dalam perancah bertahan dan berkembang biak dengan lebih baik, sehingga mempercepat proses regenerasi dan perbaikan jaringan. Misalnya, pada model cacat kulit tikus, penggunaan perancah PLGA yang diisi dengan zat ini secara signifikan mempercepat kecepatan penyembuhan kulit dan meningkatkan kualitas penyembuhan dibandingkan dengan perancah tanpa muatan.

Matriks ekstraseluler (ECM) adalah komponen penting dari perancah rekayasa jaringan, menyediakan lingkungan mikro untuk perlekatan, proliferasi, dan diferensiasi sel. Komposisi dan struktur ECM memainkan peran penting dalam menjaga fungsi normal dan morfologi jaringan. Ini dapat meningkatkan regulasi ekspresi kolagen dan elastin pada fibroblas. Kolagen adalah protein paling melimpah di ECM, yang memberikan kekuatan dan ketangguhan tertentu pada jaringan; Elastin memberikan elastisitas jaringan dan kemampuan menahan deformasi tertentu tanpa pecah.

Dengan meningkatkan ekspresi kedua protein ini, kekuatan mekanik dan biokompatibilitas perancah dapat ditingkatkan, sehingga mendekati karakteristik jaringan alami manusia.

Selain itu juga dapat menghambat aktivitas matriks metaloproteinase (MMPs). MMP merupakan salah satu jenis enzim yang dapat mendegradasi komponen ECM. Dalam keadaan normal, aktivitas MMP diatur secara ketat untuk menjaga keseimbangan dinamis ECM.

Namun pada kondisi patologis tertentu, seperti peradangan atau tumor, aktivitas MMP dapat meningkat secara tidak normal, menyebabkan degradasi ECM yang berlebihan dan mempengaruhi perbaikan dan regenerasi jaringan. Dengan menghambat aktivitas MMP dan mengurangi degradasi ECM, masa pakai stent dapat diperpanjang. Misalnya, dalam rekayasa jaringan kulit, menggabungkan GW-501516 dengan perancah kolagen dapat mendorong proliferasi fibroblas dan sintesis ECM, sehingga mempercepat penyembuhan luka kulit. Dibandingkan dengan scaffold tanpa menggunakankapsul cardarin, jaringan kulit setelah pemakaian lebih keras dan bekas lukanya lebih kecil.

Respon inflamasi merupakan fenomena umum dalam proses perbaikan jaringan, namun respon inflamasi yang berlebihan dapat menghambat regenerasi jaringan. Setelah kerusakan jaringan, sistem kekebalan dengan cepat memulai respons inflamasi untuk menghilangkan patogen dan jaringan nekrotik di lokasi cedera. Namun, jika respon inflamasi berlanjut secara berlebihan, hal ini dapat menyebabkan pelepasan sejumlah besar faktor inflamasi, yang dapat merusak matriks ekstraseluler, menghambat proliferasi dan diferensiasi sel, sehingga mempengaruhi perbaikan jaringan.

Memainkan efek anti-inflamasi pada sel tubulus proksimal yang dikultur pada tikus, dan dapat menghambat peningkatan ekspresi mRNA monosit chemoattractant protein-1 (MCP-1) monosit yang diinduksi oleh asam palmitat dan tumor necrosis factor alpha (TNF alpha) secara bergantung pada dosis. MCP-1 adalah kemokin inflamasi penting yang dapat merekrut sel imun seperti monosit ke lokasi inflamasi, sehingga semakin memperburuk respons inflamasi. Dengan menghambat ekspresi MCP-1, infiltrasi sel inflamasi berkurang, sehingga mengurangi respon inflamasi.

Memasukkannya ke dalam perancah rekayasa jaringan dapat mengurangi respons inflamasi setelah implantasi stent dan meningkatkan perbaikan jaringan halus. Misalnya, dalam rekayasa jaringan tulang rawan artikular, tulang rawan artikular merupakan jaringan avaskular dengan kemampuan perbaikan yang sangat terbatas. Ketika tulang rawan sendi rusak, reaksi inflamasi akan cepat terjadi, menyebabkan kematian kondrosit dan degradasi matriks tulang rawan.

Perancah yang berisi produk dapat mengurangi peradangan pada rongga sendi dan melindungi kondrosit dari kerusakan peradangan. Percobaan pada hewan menunjukkan bahwa penggunaan perancah penahan beban untuk mengobati cedera tulang rawan sendi dapat meningkatkan proliferasi dan diferensiasi kondrosit, meningkatkan sintesis matriks tulang rawan, dan meningkatkan fungsi sendi.

Lingkungan mikro jaringan tumor biasanya bersifat asam, yang disebabkan oleh proliferasi cepat dan kelainan metabolisme sel tumor. Nilai pH jaringan normal adalah sekitar 7,4, sedangkan nilai pH jaringan tumor bisa serendah 5,0-6,5. Dengan memanfaatkan karakteristik ini, pembawa obat yang responsif terhadap pH dapat dirancang untuk mencapai pelepasan obat yang ditargetkan di lokasi tumor. Siapkan nanopartikel sensitif pH dengan mengkopolimerisasi GW-501516 dengan polietilen glikol (PEG) dan asam polilaktat (PLA).

PEG memiliki biokompatibilitas dan kelarutan air yang baik, sehingga dapat memperpanjang waktu sirkulasi nanopartikel dalam darah; PLA adalah bahan polimer biodegradable yang biasa digunakan dalam pembuatan pembawa obat.

Dalam lingkungan fisiologis normal (pH 7,4), struktur nanopartikel stabil dan pelepasan obat lambat. Hal ini karena ikatan kimia pada permukaan nanopartikel relatif stabil pada nilai pH normal, dan obat-obatan terbungkus di dalam nanopartikel sehingga sulit untuk dilepaskan.

Dalam lingkungan mikro asam jaringan tumor (pH 5,0-6,5), struktur nanopartikel hancur dan melepaskan obat antikanker (seperti doxorubicin), sehingga mencapai terapi yang ditargetkan. Dalam kondisi asam, ikatan kimia pada permukaan nanopartikel mengalami reaksi hidrolisis, menyebabkan kerusakan struktural dan pelepasan obat. Sistem ini dapat meningkatkan kemanjuran obat sekaligus mengurangi efek samping toksik pada jaringan normal. Karena sebagian besar obat dilepaskan di lokasi tumor, konsentrasi obat yang bersentuhan dengan jaringan normal menjadi lebih rendah, sehingga mengurangi kerusakan obat pada sel normal.

Pembawa obat yang responsif terhadap cahaya dapat mencapai pelepasan obat yang tepat melalui stimulasi cahaya. Cahaya memiliki keunggulan penetrasi yang kuat dan kendali jarak jauh, yang dapat mencapai regulasi pelepasan obat yang tepat. Gabungkan dengan fotosensitizer (seperti turunan porfirin) untuk membentuk pembawa obat yang fotoresponsif. Fotosensitizer adalah zat yang dapat menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Setelah menyerap energi cahaya, fotosensitizer mengalami transisi elektronik, menghasilkan energi.

Di bawah iradiasi cahaya-inframerah dekat, fotosensitizer menghasilkan panas, menyebabkan perubahan struktural pada pembawa dan melepaskan obat.

Cahaya inframerah dekat memiliki kemampuan penetrasi jaringan yang kuat dan dapat menembus jauh ke dalam jaringan internal tubuh manusia, sekaligus menyebabkan kerusakan minimal pada jaringan. Sistem ini dapat digunakan untuk pengobatan penyakit jaringan dalam, seperti kanker kulit atau tumor otak. Misalnya, menyuntikkan nanopartikel dan fotosensitizer ke lokasi tumor dapat menghasilkan pelepasan obat lokal dan meningkatkan kemanjuran pengobatan melalui iradiasi cahaya inframerah-dekat. Dalam percobaan pada hewan, penggunaan pembawa obat fotoresponsif ini untuk mengobati kanker kulit dapat secara signifikan menghambat pertumbuhan tumor sekaligus mengurangi kerusakan pada kulit normal di sekitarnya.

Hal ini juga dapat digunakan untuk membangun sistem penghantaran obat yang ditargetkan, meningkatkan penargetan dan bioavailabilitas obat. Sistem penghantaran obat yang ditargetkan dapat mengantarkan obat secara akurat ke lokasi lesi, mengurangi distribusi obat ke seluruh tubuh, sehingga meningkatkan kemanjuran obat dan mengurangi efek samping toksik. Misalnya, memodifikasinya pada permukaan liposom untuk membentuk liposom yang bersirkulasi panjang. Liposom adalah pembawa berskala nano yang terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, yang memiliki biokompatibilitas dan kemampuan modifikasi yang baik.

Modifikasi PEGilasi darikapsul cardarindapat memperpanjang waktu sirkulasi liposom dalam darah.

PEG dapat membentuk lapisan hidrasi pada permukaan liposom, mengurangi interaksi antara liposom dan protein dalam darah, sehingga menghindari pengenalan dan pembersihan oleh sistem kekebalan tubuh. Pada saat yang sama, ia juga dapat berikatan dengan reseptor spesifik pada permukaan sel tumor untuk mencapai pengiriman obat yang ditargetkan secara aktif. Sel tumor biasanya mengekspresikan reseptor spesifik pada permukaannya, yang kurang terekspresi pada permukaan sel normal. Ia dapat berfungsi sebagai ligan yang secara spesifik berikatan dengan reseptor di permukaan sel tumor, secara akurat mengantarkan obat yang dibawa oleh liposom ke bagian dalam sel tumor.