Molekulekin inprimatutako polimeroak antigorputz naturalak ordezkatzeko
Molekulekin inprimatutako polimeroak (MIP, molecularly imprinted polymers) konposatu kimiko, makromolekula edo mikroorganismo batekiko memoria gordetzen duten polimeroak dira. MIPak, oro har, hartzaile artifizialak bezala ezagutzen dira, askotan jatorri naturala duten hartzaileek baino selektibitate eta afinitate handiagoak izanik. Antigorputz naturalekin alderatuz, MIPek hainbat abantaila dituzte, besteak beste, sintesia errazagoa da, egonkortasun termiko eta mekaniko altuagoak dituzte, kostua baxuagoa da, eta lotura-guneen dentsitatea handiagoa da. Abantaila horiei esker, MIPek antigorputz edota entzimak bezalako hartzaile biologikoak ordezkatzeko tresna paregabeak direla erakutsi dute eremu askotan.
MIPek estekatzaile batekiko aurkezten duten selektibotasuna lortzeko, itu den estekatzailea bera, edo egitura kimiko antzekoa duen konposatu bat erabili ohi da beraien sintesian, molde edo pseudo-molde bezala izendatzen direnak hurrenez hurren. Molde hori, ioi metalikoa, masa molar txikiko konposatu organikoa, peptidoa, proteina, gluzidoa edo lipido bat izan liteke. Horiek monomero funtzionalez eta elkargurutzatzaileez osatutako nahasketa batera gehituko dira, eta, polimerizazioa abiarazteko hasarazle bat ere bai (irudia).
Prozesu horretan, molde eta monomero funtzionalen artean ematen diren elkarrekintzen ondorioz, monomero-molde konplexu bat eratu (1), eta, elkargurutzatzaile baten eraginagatik, moldearen inguruan hiru dimentsioko sare polimeriko bat sortuko da (2). Horren ostean, moldea sare polimerikotik erauziko da (3), ituarekiko osagarriak diren barrunbeak libre gera daitezen, eta, hartara, polimeroa erabilgarria izan dadin itua lotzeko.
MIPen artean, sintesian erabiltzen den teknikaren arabera, formatu desberdinak lor daitezke, besteak beste, polimero monolitikoak, mikro- edo nanopartikulak eta mintzak. Polimero monolitikoak birrindu izan ohi dira tamaina handia eta forma irregularrak dituzten mikropartikulak lortzeko. Horren aurrean, tamaina erregularragoa duten mikropartikula edo nanopartikula esferiko eta homogeneoagoak garatu dira azken urteetan. Gaur egun, biomedikuntzaren arloan, tamaina nanometrikoa duten MIPen sintesia hobesten da, batez ere, gainazal espezifiko handiagoa izateagatik, itu molekularekiko lotura erraztuz, eta, antigorputz artifizial bezala erabiltzeko propietate hoberenak aurkezten dituztelako. Bestetik, molekulekin inprimatutako polimerozko mintzek, azalera espezifiko handia duten egitura porotsu finak direnez, itua inprimatutako guneetara iristea errazten dute.
Molekulekin inprimatutako polimeroek aplikazio ugari izan ditzakete, esan bezala, antigorputz naturalak imitatzeko aurkezten duten gaitasuna, eta itu batekiko erakusten duten espezifikotasuna eta selektibotasuna direla eta. Aplikazioen artean nabarmentzekoak dira fase solidoko erauzketetan edota kromatografia bezalako tekniketan analitoen bereizketa selektiboa lortu ahal izateko fase geldikor bezala erabiltzea. Aplikazio bioteknologikoen artean, proteinen detekzio eta purifikaziorako erabili izan dira, oro har. Polimero hauek farmakoen askapen kontrolatua lortzeko ere erabili dira azken urteetan, eragin terapeutiko egokia lortuz eta albo-efektuak murriztuz. Gainera, diagnostiko medikoan erabiltzen diren Point of Care (POC) gailuetan duten erabilera ere frogatu da, batez ere minbiziaren markatzaileen detekzioan oinarritzen direnak. Ildo horretan, MIPetan oinarritzen diren hainbat sentsore garatu dira farmakoen monitorizazioa, drogen kontsumoa, eta ingurunerako toxikoak diren sustantzien detekzioa matrize konplexuetan ahalbidetuz.
MIPen inguruan egindako aurrerapenak nabarmenak izan diren arren, argi dago arlo honek ikerketa-eremu luzea duela aurretik. Bereziki, sintesi estrategien eraginkortasuna eta polimeroen sentsibilitatea hobetzea funtsezkoa da, baita biobateragarritasuna bermatuko duten monomero eta elkargurutzatzaileen garapena ere. Horrek guztiak, polimero hauek antigorputz naturalak benetan ordezkatzeko gaitasuna izatera eraman dezake etorkizun laburrean.
Artikuluaren fitxa:
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: 48
- Artikuluaren izena: Molekulekin inprimatutako polimeroak antigorputz naturalak ordezkatzeko etorkizuneko tresna gisa.
- Laburpena: Molekulekin inprimatutako polimeroak (MIP) ligando (ioi, konposatu kimiko, peptido, proteina edo mikroorganismo) batekiko memoria gordetzen duten makromolekula sintetiko adimendunak dira, ligando horren presentzian sintetizatuak izaten baitira. Oro har, hartzaile artifizial biomimetiko gisa lan egiten dute, jatorri endogenoa duten hartzaileek baino afinitate handiagoa erakutsiz askotan. Azken hamarkadetan, MIPen sintesi-prozesuan aurrerapauso handiak eman dira, erradikal askeen bidezko polimerizazioetatik hasita, desaktibazio itzulkor bidezko polimerizazio erradikalean oinarritutako sintesietaraino, gero eta polimero homogeneoagoak lortuz forma eta tamainari dagokionez. Azken urteotan, MIPen aplikazioak nabarmen zabaldu dira, besteak beste, matrize ezberdinetatik konposatu kimiko ezberdinen erauzketa, purifikazio eta kontzentraziorako, proteinen determinaziorako, farmakoen askapen kontrolaturako, immunoentsegu mota ezberdinetan, edota sentsore kimikoen ezagutza-elementu gisa. Oro har, antigorputz naturalak ordezkatzeko erabil daitezkeela frogatu da. Artikulu honetan, MIPen garapenerako erabiltzen diren ohiko polimerizazio- eta inprimatze-estrategia ezberdinak deskribatuko dira, bioanalisiaren arloan dituzten aplikazio ezberdinak ere jorratuz.
- Egileak: Ainhoa Elejaga-Jimeno, Amaia Alday-Izaguirre, Lucía Diez-Caballero, Nora Unceta, M. Aránzazu Goicolea, Ramón J. Barrio, Gontzal García del Caño eta Alberto Gómez-Caballero
- Argitaletxea: EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- eISSN: 2444-3255
- Orrialdeak: 243-266
- DOI: 10.1387/ekaia.27254
Egileez:
Ainhoa Elejaga-Jimeno, Amaia Alday-Izaguirre, Lucía Diez-Caballero, Nora Unceta, M. Aránzazu Goicolea, Ramón J. Barrio eta Alberto Gómez-Caballero EHUko Farmazia Fakultateko Kimika Analitikoa Saileko ikertzaileak dira.
Gontzal García del Caño EHUko Farmazia Fakultateko Neurozientziak Saileko ikertzailea da.
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
