자극 감응성 하이드로젤은 온도, pH, 전·자기장, 초음파, 압력, 이온강도 등 다양한 외부 자극에 화학적, 물리적인 특성을 조절 할 수 있으며, 3차원 망상구조 내부에 다량의 용매와 약물을 함유할 수 있어 약물 전달체로서 많이 응용되고 있다. 제어형 약물방출은 사용자의 필요에 따라 약물의 양을 조절하여 전달 효율성을 높이고 부작용이 적다는 장점이 있으며, 특히 빛을 자극으로 이용하면, 국소적으로 개시와 종료를 손쉽게 제어할 수 있으며, 조사시간과 세기조절을 통해 방출되는 약물의 양을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 ...
자극 감응성 하이드로젤은 온도, pH, 전·자기장, 초음파, 압력, 이온강도 등 다양한 외부 자극에 화학적, 물리적인 특성을 조절 할 수 있으며, 3차원 망상구조 내부에 다량의 용매와 약물을 함유할 수 있어 약물 전달체로서 많이 응용되고 있다. 제어형 약물방출은 사용자의 필요에 따라 약물의 양을 조절하여 전달 효율성을 높이고 부작용이 적다는 장점이 있으며, 특히 빛을 자극으로 이용하면, 국소적으로 개시와 종료를 손쉽게 제어할 수 있으며, 조사시간과 세기조절을 통해 방출되는 약물의 양을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 알지네이트주형법과 스프레이를 이용하여 온도 감응성 하이드로젤인 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드-공-비닐-2-피롤리디논)과 자성 나노입자가 포함된 일정한 형태와 사이즈를 가지는 광 감응성 하이드로젤 구형입자를 제조하였으며, 제조된 광 감응성 하이드로젤에 빛을 조사하여 부피 변화를 측정하였다. 약물이 담지된 광 감응성 하이드로젤에 가시광선 조사하여 세기와 시간에 따른 방출된 약물의 양을 조절할 수 있었다. 또한, 약물이 담지된 하이드로젤을 패치에 삽입하여 가시광선 조사에 따른 약물 방출양의 차이를 확인하였다.
자극 감응성 하이드로젤은 온도, pH, 전·자기장, 초음파, 압력, 이온강도 등 다양한 외부 자극에 화학적, 물리적인 특성을 조절 할 수 있으며, 3차원 망상구조 내부에 다량의 용매와 약물을 함유할 수 있어 약물 전달체로서 많이 응용되고 있다. 제어형 약물방출은 사용자의 필요에 따라 약물의 양을 조절하여 전달 효율성을 높이고 부작용이 적다는 장점이 있으며, 특히 빛을 자극으로 이용하면, 국소적으로 개시와 종료를 손쉽게 제어할 수 있으며, 조사시간과 세기조절을 통해 방출되는 약물의 양을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 알지네이트 주형법과 스프레이를 이용하여 온도 감응성 하이드로젤인 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드-공-비닐-2-피롤리디논)과 자성 나노입자가 포함된 일정한 형태와 사이즈를 가지는 광 감응성 하이드로젤 구형입자를 제조하였으며, 제조된 광 감응성 하이드로젤에 빛을 조사하여 부피 변화를 측정하였다. 약물이 담지된 광 감응성 하이드로젤에 가시광선 조사하여 세기와 시간에 따른 방출된 약물의 양을 조절할 수 있었다. 또한, 약물이 담지된 하이드로젤을 패치에 삽입하여 가시광선 조사에 따른 약물 방출양의 차이를 확인하였다.
On-demand release from stimuli-responsive hydrogels has received great attention due to an increasing clinical need. Here, we have prepared spherical hydrogel beads that show visible-light-induced volume change at body temperature. By spray injection of the monomer solution using the alginate templa...
On-demand release from stimuli-responsive hydrogels has received great attention due to an increasing clinical need. Here, we have prepared spherical hydrogel beads that show visible-light-induced volume change at body temperature. By spray injection of the monomer solution using the alginate templating method, hybrid beads of several hundred micrometers, consisting of temperature-responsive poly(N-isopropylacrylamide-co-vinyl-2-pyrrolidinone) hydrogel and magnetite nanoparticles (MNP), were produced. MNP dispersed in the hydrogel matrix absorbed visible light and generated heat, increasing the temperature of the matrix and resulting in shrinkage of the beads proportional to light intensity. We demonstrated that light-induced volume change of dexamethasone-loaded hybrid beads resulted in on-demand and localized release of the drug by exposure to moderate visible light. As a potential application of the light-sensitive hybrid hydrogel beads, we have developed a transdermal patch that incorporates drug-loaded hydrogel beads in multiple drug reservoirs, achieving enhanced release of a model drug when exposed to visible light. This platform should be applicable to on-demand, sequential, and long-term release of drugs via light exposure.
On-demand release from stimuli-responsive hydrogels has received great attention due to an increasing clinical need. Here, we have prepared spherical hydrogel beads that show visible-light-induced volume change at body temperature. By spray injection of the monomer solution using the alginate templating method, hybrid beads of several hundred micrometers, consisting of temperature-responsive poly(N-isopropylacrylamide-co-vinyl-2-pyrrolidinone) hydrogel and magnetite nanoparticles (MNP), were produced. MNP dispersed in the hydrogel matrix absorbed visible light and generated heat, increasing the temperature of the matrix and resulting in shrinkage of the beads proportional to light intensity. We demonstrated that light-induced volume change of dexamethasone-loaded hybrid beads resulted in on-demand and localized release of the drug by exposure to moderate visible light. As a potential application of the light-sensitive hybrid hydrogel beads, we have developed a transdermal patch that incorporates drug-loaded hydrogel beads in multiple drug reservoirs, achieving enhanced release of a model drug when exposed to visible light. This platform should be applicable to on-demand, sequential, and long-term release of drugs via light exposure.
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