پلیمروزوم

در بیوتکنولوژی، پلیمروزوم‌هاDischer B M; Won Y Y; Ege D S; Lee J C; Bates F S; Discher D E; Hammer D A Science (1999), 284(5417), 1143-6. طبقه ای از وزیکول‌های مصنوعی، کره‌های کوچک توخالی هستند که یک محلول را احاطه می‌کنند. پلیمروزوم‌ها با استفاده از کوپلیمرهای بلوک مصنوعی آمفیفیلیک برای تشکیل غشای وزیکول ساخته می‌شوند و شعاع آنها از ۵۰ نانومتر تا ۵ میکرومتر یا بیشتر است.Discher B M, Bermudez H, Hammer D A, Discher D E, Won Y-Y, Bates F S Journal of Physical Chemistry B (2002), 106(11), 2848-2854 اکثر پلیمروزوم‌های گزارش شده حاوی محلول آبی در هسته خود هستند و برای احاطه و محافظت از مولکولهای حساس مانند داروها، آنزیم‌ها، پروتئین‌ها و پپتیدهای دیگر و قطعات DNA و RNA مفید هستند. غشای پلیمروزوم یک مانع فیزیکی را فراهم می‌کند که مواد محصور شده را از مواد خارجی مانند موارد موجود در سیستم‌های بیولوژیکی جدا می‌کند.

سینتوزوم‌ها به صورت پلیمروزوم‌هایی ساخته شده‌اند که حاوی کانالهایی هستند (پروتئین‌های غشاء) که اجازه می‌دهند مواد شیمیایی خاصی از غشاء عبور کنند، از داخل وزیکول خارج شوند. این امر امکان جمع‌آوری یا اصلاح آنزیمی این مواد را فراهم می‌آورد.

اصطلاح «پلیمروزوم» برای وزیکولهای ساخته شده از کوپلیمرهای بلوک در سال ۱۹۹۹ ابداع شد.Discher B M; Won Y Y; Ege D S; Lee J C; Bates F S; Discher D E; Hammer D A Science (1999), 284(5417), 1143-6. پلیمروزوم‌ها شبیه لیپوزومها هستند، وزیکول‌هایی هستند که از لیپیدهای طبیعی به وجود می‌آیند. با وجود داشتن بسیاری از خواص لیپوزومهای طبیعی، پلیمروزوم‌ها افزایش پایداری و کاهش نفوذپذیری را نشان می‌دهند. علاوه بر این، استفاده از پلیمرهای مصنوعی به طراحان این امکان را می‌دهد تا ویژگی‌های غشاء را دستکاری کرده و از این رو، نفوذپذیری، سرعت آزادسازی، پایداری و سایر خواص پلیمروزوم را کنترل کنند.

 آماده‌سازی 
چندین مورفولوژی مختلف کوپلیمر بلوک مورد استفاده برای ایجاد پلیمروزوم استفاده شده‌است. بیشترین استفاده از کوپلیمرهای خطی دو بلاک یا سه بلاک (تری بلاک) هستند. در این موارد، کوپلیمر بلوک دارای یک بلوک است که آبگریز است. بلوک یا بلوک‌های دیگر آبدوست هستند. مورفولوژی‌های دیگر مورد استفاده عبارتند از کوپلیمرهای شانه ای،Durand, Geraldine G. ; Holder, Simon J. ; Yeoh, Chert tsun. Abstracts of Papers, 229th ACS National Meeting, San Diego, CA, United States, March 13–17, 2005 (2005), POLY-018Qi, Hongfeng; Zhong, Chongli. Journal of Physical Chemistry B (2008), 112(35), 10841-10847 که بلوک زنجیرهٔ اصلی آبدوست است و شاخه‌های فرعی آبگریز هستند، و کوپلیمرهای بلوک دندرونیزه،Yi, Zhuo; Liu, Xuanbo; Jiao, Qing; Chen, Erqiang; Chen, Yongming; Xi, Fu. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry (2008), '46'(12), 4205-4217 در آن قسمت دندریمر آبدوست است.

در مورد دو بلاک، شانه و کوپلیمرهای دندرونیزه شده، غشای پلیمر دارای همان مورفولوژی دو لایه لیپوزوم است که بلوک‌های آبگریز دو لایه در قسمت داخلی غشاء با یکدیگر روبرو هستند. در مورد کوپلیمرهای تری بلاک، غشای یک لایه است که یک لایه، از لایه تقلید می‌کند، بلوک مرکزی که نقش دو بلوک آبگریز روبرو را برعهده دارد.Nardin, C; Hirt, T; Leukel, J; Meier, W Langmuir, 16, 1035-1041

بطور کلی می‌توان آنها را با روشهایی که در تهیه لیپوزوم‌ها استفاده می‌شود آماده کرد. رهیدراسیون فیلم، روش تزریق مستقیم یا روش انحلال.

 کاربرد 
پلیمروزوم‌هایی که حاوی آنزیمهای فعال هستند و راهی برای انتقال انتخابی لایه‌ها برای تبدیل توسط آنزیمها فراهم می‌کنند، به عنوان نانوراکتورها توصیف شده‌اند.Nardin, Corinne; Thoeni, Sandra; Widmer, Jorg; Winterhalter, Mathias; Meier, Wolfgang. Chemical Communications (Cambridge) (2000), (15), 1433-1434

از پلیمروزوم‌ها برای ایجاد سیستم‌های کنترل دارویرهایش دارو استفاده شده‌است.Ahmed, Fariyal; Discher, Dennis E. Journal of Controlled Release (2004), 96(1), 37-53 مشابه پوشش لیپوزوم‌ها با پلی اتیلن گلیکول، اگر بلوک آب‌دوست از پلی اتیلن گلیکول تشکیل شده باشد، می‌توان پلیمروزوم‌ها را برای سیستم ایمنی بدن غیرقابل مشاهده ساخت.Circulation times of PEGylated vesicles: Bringing together biology and polymer physics. Photos P, Parthasarathy R, Discher B, Discher D E, Abstracts, 36th Middle Atlantic Regional Meeting of the American Chemical Society, Princeton, NJ, United States, June 8–11 (2003), 175. Publisher: American Chemical Society, Washington, D. C بنابراین، پلیمروزوم‌ها حاملهای مفیدی برای داروهای هدفمند هستند.

برای کاربردهای داخل بدن، پلیمروزوم‌ها به صورت در واقع به استفاده از پلیمرهای تأیید شده توسط FDA محدود می‌شوند زیرا بعید به نظر می‌رسند اکثر شرکتهای داروسازی بعلت مشکلات هزینه، پلیمرهای جدیدی تولید کنند. خوشبختانه تعدادی از این پلیمرها در دسترس هستند که دارای خواص مختلفی از جمله:

بلوک‌های آبدوست
 پلی (اتیلن گلیکول) (PEG / PEO)Ahmed, Fariyal; Discher, Dennis E. Journal of Controlled Release (2004), 96(1), 37-53Rameez S, Alosta H, Palmer A F, Bioconjugate Chemistry 2008, 19, 1025
 پلی (۲-متیلوکسازولین)Nardin, C; Hirt, T; Leukel, J; Meier, W Langmuir, 16, 1035-1041

بلوک‌های آبگریز
 پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS)Nardin, C; Hirt, T; Leukel, J; Meier, W Langmuir, 16, 1035-1041
 پلی (کاپرولاکتون (PCL)Ahmed, Fariyal; Discher, Dennis E. Journal of Controlled Release (2004), 96(1), 37-53Rameez S, Alosta H, Palmer A F, Bioconjugate Chemistry 2008, 19, 1025
 پلی (لاکتید) (PLA)
 پلی (متیل متاکریلات) (PMMA)Ayres, L; Hans, P; Adams, J; Loewik, D W P M; van Hest, J C M Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry (2005), 43(24), 6355-6366

اگر به اندازه کافی از مولکولهای کوپلیمر بلوک که یک پلیمروزوم را تشکیل می‌دهند به یکدیگر متصل شوند، می‌توان پلیمر را به یک پودر قابل حمل تبدیل کرد.Discher B M, Bermudez H, Hammer D A, Discher D E, Won Y-Y, Bates F S Journal of Physical Chemistry B (2002), 106(11), 2848-2854

در صورت اضافه شدن هموگلوبین و سایر اجزا، از پلیمرزوم‌ها می‌توان برای ساختن سلول مصنوعی استفاده کرد.Meng F, Engbers G H M, Feijen J, Journal of Controlled Release (2005), 101(1-3), 187-198 اولین سلول مصنوعی توسط توماس چانگ ساخته شده‌است.Chang T M; Poznansky M J Journal of biomedical materials research (1968), 2(2), 187-99.

 جستارهای وابسته 
 سلول (زیست‌شناسی)
 لیپوزوم
 پلیمر
 کوپلیمر
 سلول مصنوعی

 منابع 

رده:ایمنی‌شناسی
رده:بسپارها
رده:زیست‌مولکول‌ها
رده:فارماکوکینتیک
رده:ویکی‌سازی رباتیک