Biyomedikal alanda yenilikçi araştırmalar, ilaç taşıma ve salınım sistemlerinin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Bu bağlamda, esnek 4,4′-okzibis(benzoik asit) (OBA) kullanılarak inşa edilen biyouyumlu metal-organik bir yapı olan HSTC-4, Vitamin C’yi (VC) etkin bir şekilde yüklemek ve kontrollü salınımını sağlamak amacıyla tasarlanmıştır. Araştırmanın bulguları, HSTC-4’ün dış uyaranlar altında termodinamik olarak daha kararlı olan HSTC-5 yapısına dönüşme eğiliminde olduğunu göstermektedir. Bu dönüşüm, VC’nin daha yavaş salınımını sağlayan dar gözeneklere sahip HSTC-5 yapısının daha güçlü bağlanma afinitesi ile ilişkilidir.
Araştırmada, HSTC-4’ün, fotoaydınlatma ve vakum ısıtma gibi dış uyaranlar altında termodinamik olarak daha kararlı olan HSTC-5 yapısına dönüşebildiği gösterilmiştir. Bu dönüşüm, tek kristalden tek kristale dönüşümle gözlemlenmiştir. Yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları, VC misafir moleküllerinin HSTC-5 ile daha güçlü bağlanma afinitesi sergilediğini, bunun da VC’nin VC@HSTC-5’ten daha yavaş salınmasına yol açtığını ortaya koymuştur.
Yüzey Modifikasyonları ve Çevresel Faktörler
VC salınımının hassas bir şekilde kontrolü, VC@HSTC-5 yapısına SiO2 yüzey modifikasyonları eklenerek ve çevresel faktörler (pH ve sıcaklık) ayarlanarak sağlanabilir. Bu yüzey modifikasyonları, VC’nin salınım hızını önemli ölçüde etkileyebilir ve istenen salınım profillerine ulaşmayı kolaylaştırabilir.
Biyouyumluluk ve Potansiyel Uygulamalar
Öncelikli hücre kültürü deneyleri ve sitotoksisite testleri, HSTC-5’in biyouyumluluğunu vurgulamaktadır. Bu, HSTC-5’in sürdürülebilir ilaç taşıma ve çeşitli biyomedikal uygulamalar için umut verici bir platform olduğunu göstermektedir. Bu yapıların sağladığı kontrollü salınım mekanizmaları, ilaçların istenilen dozda ve sürede salınmasını mümkün kılmaktadır.
Pratik Çıkarımlar
– HSTC-4 yapısı, dış uyaranlar altında HSTC-5 yapısına dönüşebilir.
– HSTC-5, daha dar gözenekleri sayesinde VC’nin daha yavaş salınmasını sağlar.
– SiO2 yüzey modifikasyonları ve çevresel faktörlerin ayarlanması, salınım kontrolünü optimize edebilir.
– HSTC-5’in biyouyumluluğu, onu ilaç taşıma sistemleri için ideal bir aday yapmaktadır.
Sonuç olarak, bu araştırma, biyouyumlu metal-organik çerçeve yapıların ilaç taşıma ve salınım sistemlerinde nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. HSTC-4 ve HSTC-5 yapılarına yapılan yüzey modifikasyonları ve çevresel faktörlerin ayarlanması, Vitamin C’nin istenen hızda ve sürede salınımını mümkün kılmaktadır. Bu bulgular, biyomedikal alanda önemli uygulamalara kapı aralamaktadır.
Orijinal Makale: Inorg Chem. 2024 Jul 21. doi: 10.1021/acs.inorgchem.4c00700. Online ahead of print.
