Hydrogele könnten entscheidend für eine sicherere, intelligentere Abgabe von Krebsmedikamenten sein

Eine neue neue Studie ändert den Anstieg von Hydrogelen in der Krebstherapie und zeigt, wie dieses flexible Material die nächste Welle präziser, weniger toxischer Behandlungen antreiben kann.

Studie: Hydrogele in der Krebsbehandlung: Kartierung der Zukunft der Präzisionsmedikamentenabgabe. Bildnachweis: Murat Fotograf/Shutterstock.com

Moderne Krebstherapien haben in vielen Fällen zu höheren Überlebensraten geführt. Ihr Abgabemodus und ihre generische Wirkung sind jedoch mit größeren nachteiligen Auswirkungen und möglicherweise geringeren Wirksamkeit verbunden. Eine kürzlich veröffentlichte Überprüfung in Grenzen in der Immunologie Analysierte das Potenzial zur Einführung von Hydrogelen in die Krebsbehandlung, was zu personalisierten, wirksameren und weniger toxischen Arzneimittelabgabeplattformen führen könnte.

Einführung

Krebsbehandlungen umfassen Operationen, Strahlentherapie, Chemotherapie und traditionelle chinesische Medizin. Die Chemotherapie wird sehr häufig verwendet, um die Überlebenszeit zu erhöhen, ist jedoch mit einer Reihe schwerer Nebenwirkungen verbunden. Normalerweise entstehen diese aufgrund der Off-Target-Wirkungen dieser hoch zytotoxischen Moleküle.

Die gezielte Arzneimittelabgabe ist der heilige Gral der Krebstherapie. Neuere Systeme werden theoretisiert, die Medikamente dazu veranlassen, ausschließlich an Krebszellen zu reagieren, die durch zell- oder tumorspezifische Erkennungsmechanismen vermittelt werden.

Nanocarrier, eine vielversprechende Allee, werden verwendet, um zytotoxische Arzneimittel mit kleinen Molekülen in bestimmte Zellen zu transportieren und ihre Effizienz zu verbessern. Beispielsweise setzt ein pH-sensitiver Nanosystem das Medikament in der sauren Mikroumgebung des Tumors frei.

Diese Arzneimittelabgabesysteme stellten nicht nur eine gleichmäßigere Arzneimittelverteilung innerhalb des Tumors sicher, sondern überschreiten auch biologische Hindernisse, um intrazelluläre Ziele zu erreichen und die Behandlungsergebnisse zu verbessern. Hydrogele sind ein weiterer potenzieller Forschungsbereich in diesem Bereich.

Was sind Hydrogele?

Hydrogele sind hydrophile Polymere, synthetisch oder natürlich, mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, die Wasser- und Arzneimittelmoleküle hegen kann. Sie können mit metallorganischen Gerüsts gekoppelt werden, die zusammengesetzte Materialien bilden, die ihre Struktur verändern, wenn sie unterschiedlichen Umgebungen oder Stimuli ausgesetzt werden.

Mit diesen Eigenschaften haben Hydrogele ein enormes Potenzial als wirksame Träger für lokalisierte und anhaltende Arzneimittelabgabe an Krebsarten. Ihre semisolidische Natur erleichtert ihre Verwendung als transdermale Träger von Antitumor -Arzneimitteln.

Injizierbare Hydrogele bieten ein innovatives und minimal invasives Chemotherapie -Abgabesystem, das Arzneimittel in den Tumor trägt, ohne in den systemischen Kreislauf einzusteigen. Die Hydrogel -Formulierung hilft den Arzneimitteln auch, besser durch passive Diffusion und aktiver Transport über die Zellmembran über den aktiven Standort einzudringen.

Schlüsselergebnisse

Die aktuelle Studie zielte darauf ab, heute einen umfassenden Überblick über den Status von Hydrogelen bei der Krebsbehandlung zu geben. Die Autoren analysierten 4.108 Veröffentlichungen, hauptsächlich aus China, den USA und Indien unter Verwendung von bibliometrischen Instrumenten wie Citespace, Hiscite, VosViewer und R, um Trends bei der Erbringung von Arzneimitteln auf Hydrogelbasis bei Krebs zu untersuchen.

Sie fanden heraus, dass das führende Tagebuch in diesem Bereich (in Bezug auf die Anzahl der Artikel) das war Internationales Journal für biologische Makromolekülegefolgt von der Journal of Drug Delivery Science und Technologie Und Kontrollierte Freisetzung. Als solche sind diese es wert, von Forschern auf diesem Gebiet eng zu folgen.

Die Analyse zeigte, dass Professor Pourmadadi Mehrab als einflussreicher Forscher in diesem Bereich und häufig mit Rahdar Abbas und Pandey Sadanand zusammenarbeitete. Qian Zhiyong, Zhang Yu und ihre Mitarbeiter bildeten einen weiteren engen Cluster. Nur wenige Autoren waren sehr produktiv, und das Feld zeigte einen relativ geringen Grad an Autorenzusammenarbeit.

Die Anzahl der Artikel, die sich auf dieses Gebiet beziehen, war anfangs niedrig, aber nach 2008 erhöht sich und nahm 2016 einen weiteren starken Aufschwung. Die höchste Leistung war 2024 mit über 613 Artikeln. Dies zeigt das Interesse des Interesses an diesem entscheidenden Thema.

In vielen anderen Veröffentlichungen wurden mehrere Bewertungen und originelle Forschungsartikel angeführt. Der einzelne Artikel mit der höchsten Anzahl von Zitaten lautete „Entwerfen von Hydrogelen für die kontrollierte Arzneimittelabgabe“ von Li JY. Dieser Artikel befasste sich mit der Fähigkeit von Hydrogelen, die Verteilung und Zeit der Arzneimittelfreisetzung über eine Reihe von Arzneimitteln zu regulieren, von großen Molekülen bis hin zu kleinen Molekülen und Zelltherapien. Die verschiedenen Designs und Mechanismen, mit denen sie zusammenarbeiten, wurden ebenfalls vorgestellt, einschließlich der Wechselwirkung für Arzneimittelhydrogel auf allen Ebenen vom Netzwerk bis zum molekularen Niveau.

Es wurde festgestellt, dass die frühe Literatur von 2000 bis 2010 dicht mit allen nachfolgenden Literatur miteinander verbunden ist und seine Wurzeln darstellt. Von 2011 bis 2017 tauchten mehr Zweige auf, die sich von 2018 bis 2024 weiter unterschieden. Spätere Cluster zeigten einen verstärkten Fokus auf spezialisierte Anwendungen und Materialien.

Verschiebung der Zielforschungsbereiche

Die Analyse ergab, dass die Arbeiten in diesem Bereich mit der biomedizinischen Forschung begannen, sich jedoch zu Disziplinen wie angewandte Chemie, Umweltingenieurwesen, Biochemie und molekularer Biologie entwickelt haben.

Die Zusammenarbeit wurde national, international und zwischen den Autoren markiert, die in diesem Bereich am meisten veröffentlicht wurden. China belegte die Spitzenklage im gesamten Veröffentlichungsvolumen und der internationalen kooperativen Hydrogelforschung. Gleichzeitig beschränkten sich die institutionellen Kooperationen hauptsächlich auf diejenigen innerhalb desselben Landes, wie das Netzwerk der indischen Technologieinstitute (IITs) in Indien. In der Studie wurde jedoch auch eine begrenzte Tiefe der interessanierten institutionellen Partnerschaften festgestellt.

Die aktivsten Bereiche in der Hydrogelforschung wurden unter Verwendung von Schlüsselwörtern identifiziert. In den letzten 24 Jahren traten in den aufeinanderfolgenden Forschungsphasen unterschiedliche Schlüsselwörter auf. Die 20 Schlüsselwörter, die 2024 aktiv blieben, umfassten „Immuntherapie“, „immunogener Zelltod“, „Carboxymethylcellulose“ und „antibakteriell“, was darauf hinweist, dass sich viele zukünftige Forschungen auf diese Bereiche konzentrieren könnten.

Beispielsweise können Hydrogele die Immuntherapie, die empfohlene Behandlung von Magen -Darm -Tumoren, verbessern, indem Medikamente und Immunzellen an den Krebs geliefert werden. Somit entstehen Hydrogele als multifunktionale Materialien.

Hydrogele können immunogenen Zelltod durch das Kupfer oder durch pH -Veränderungen induzieren. Immunogener Zelltod ist eine Form des programmierten Zelltods, bei dem sterbende Tumorzellen das Immunsystem stimulieren, um den Tumor zu erkennen und zu eliminieren.

Aufkommende Trends

In der jüngsten Phase umfassen Kernforschungsbereiche Nano-Komposit-Hydrogele, Immuntherapie, Quercetin, Bauchspeicheldrüsenkrebs und Mundkrebs. Darüber hinaus ist ein stark zitierter Artikel von Cirillo et al. (2019) reflektierten die intensiven Bemühungen, injizierbare Hydrogele zu schaffen. Während heute Hydrogele hauptsächlich für Schleimhaut und lokale Abgabe untersucht werden, konzentrieren sich die präklinischen Anstrengungen zunehmend auf injizierbare Systeme für breitere onkologische Anwendungen.

Zu den herausragendsten neueren Trends bei der Abgabe von Krebsmedikamenten auf Hydrogelbasis gehören diejenigen, die sich mit Peritonealkarzinomatose, Eisenoxid-Nanopartikeln, Arzneimittelabgabe, Freisetzungskinetik und Kohlenstoffpunkten befassen. Dies können zumindest für die nächsten fünf Jahre die neueren Anweisungen in der Hydrogelforschung zur Abgabe von Krebsmedikamenten sein.

Timeline -Visualisierungen und alluviale Flusskarten, um zu verfolgen, wie sich die Cluster von Schlüsselwörtern und Zitieraktivität im Laufe der Zeit verschoben haben, und zeigten, wie „Tissue Engineering“ und „immunogener Zelltod“ zu Bedeutung sind, während andere abgelehnt oder fragmentiert sind.

Abschluss

Diese umfassende bibliometrische Überprüfung identifizierte aufstrebende Bereiche zukünftiger Forschung in Hydrogelen für die Abgabe von Krebsmedikamenten. Die Autoren kamen zu dem Schluss, “Diese Studie enthält Empfehlungen und Anweisungen für die Entwicklung von Hydrogelen als Tumor -Arzneimittelabgabesysteme. ““

Während Hydrogele bei Krebs noch nicht weit verbreitet sind, gewinnen sie weiterhin als vielversprechende Plattform für präzise, lokalisierte und multifunktionale Arzneimittelabgabe mit großem Potenzial für zukünftige Krebsbehandlungen.

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Quellen: