Door kunststofimplantaten te crosslinken met siliciumverbindingen, kun je het tempo waarin ze afbreken nauwkeuriger dan ooit instellen. En ook de plek in het lichaam wáár ze worden afgebroken, zo suggereren Joseph DeSimone en collega’s (University of North Carolina) in JACS.

Ze hebben het al in vitro gedemonstreerd met stents, die inderdaad pas na een vooraf gedefinieerde tijdsduur uit elkaar begonnen te vallen.

De gebruikte crosslinkers zijn silylethers. Die degraderen door hydrolyse, in een tempo dat door twee factoren wordt bepaald: de pH van het omringende weefsel, en de afmetingen van de zijketens aan de siliciumkern.

Bij de afgebeelde methylgroepen is de degradatie onder zure condities na een paar uur al te zien. Maar vervang je die door ethyl-, isopropyl- of tert-butylgroepen, dan duurt het weken tot maanden.

Het grote voordeel is hierbij dat de timing niet wordt verstoord door natuurlijke esterase-enzymen, die esterbindingen in biopolymeren óók doorknippen. Die enzymen werken namelijk alleen met koolstofverbindingen, en niet met silicium.

Die esterases zijn niet bij elk mens even actief, maar de pH van een bepaald weefseltype is wél vrij nauwkeurig te voorspellen. Daarbij speelt dan ook nog mee dat tumoren over het algemeen een lagere pH vertonen dan gezond weefsel. Dat opent de mogelijkheid om medicijnverpakkingen te ontwerpen die alleen in zo’n tumor worden afgebroken.

Een zes jaar geleden door DeSimone opgerichte spin-off, genaamd Liquidia Technologies, werkt inmiddels aan de commercialisering.

bron: C&EN