剑桥大学研究人员开发出一种新型智能材料,能够感知人体内部环境变化并在特定条件下释放药物。该材料由剑桥大学尤瑟夫·哈米德化学系奥伦·舍尔曼教授团队研制,其特性使其能够响应关节炎发作时关节部位pH值的细微变化。
这种柔性材料采用特殊设计的聚合物网络结构,当检测到炎症引起的酸度升高时,材料会改变物理状态并释放封装的药物分子。研究团队在实验室测试中使用荧光染料模拟药物行为,证实材料在关节炎典型酸度环境下释放的药物量显著高于正常生理条件。该研究成果已发表于《美国化学会志》。
舍尔曼教授表示:"将材料特性与靶向给药相结合,展现出令人期待的应用前景。"该智能响应材料系统完全由人体自身化学反应驱动,无需外部触发装置。第一作者斯蒂芬·奥尼尔博士指出:"这种材料能感知身体异常并作出响应,在需要部位提供治疗,有望减少用药频次并提升患者生活质量。"
在英国,关节炎影响约1000万人,国民医疗服务体系每年相关支出达102亿英镑。全球范围内,关节炎患者超过6亿人。目前治疗方法主要依赖全身给药,可能导致副作用。这种新型智能响应材料为实现局部精准给药提供了潜在解决方案。
论文共同作者杰德·麦克库恩博士补充道:"通过调整凝胶化学性质,我们可以使其对发炎组织的酸度变化高度敏感,确保药物在最需要的时间和位置释放。"研究人员表示,该方法经过适当调整后可适用于多种医疗场景。
研究团队下一步将在生物系统中进一步测试材料性能及安全性。若获得成功,这项技术将为慢性疾病治疗开辟新途径,推动响应性生物材料领域的发展。
更多信息: pH敏感复合物在机械响应聚合物网络中的动力学锁定,《美国化学会志》(2025)。期刊信息: 美国化学会志













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