图片:CHRISTINE SCHMIDT
单个神经细胞如上所示在导电聚合物上生长——这是首个以此方式使用的此类材料。 |
如果美国化学学会最近的年会能说明什么的话,那就是罗宾逊夫人的观点仍然是正确的:塑料在未来大有可为——尤其是在医学领域。事实上,上周在旧金山举行的会议汇集了约 20,000 名科学家,会上提出的一些最有趣的论文描述了创新型新型聚合物,即通用化学术语,这些聚合物可能有助于对抗卵巢癌和感染,并再生受损神经。
以佛罗里达大西洋大学博卡拉顿分校的 Charles Carraher 和 Deborah Seigmann-Louda 的工作为例。他们在 3 月 28 日公布了研究结果,表明某些塑料可以显著提高卵巢癌抗菌药物的疗效。他们将头孢氨苄(以 Keflexa 和 Keftaba 为商品名销售)嵌入到含有锡的聚合物中,并针对两种细胞系进行了测试,这两种细胞系均来自对传统化疗无反应的卵巢癌患者。
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Carraher 和 Seigmann-Louda 发现——但尚未能解释——的是,他们的药物-聚合物混合物显著抑制了两种细胞系的生长;其中一种细胞系,细胞分裂停滞了 97%,另一种细胞系停滞了 80%。他们确实知道金属的加入似乎至关重要,并且目前正在测试含有砷、锑和铋的聚合物与头孢氨苄的混合物。“没有什么灵丹妙药,”Carraher 警告说,但这种聚合物-头孢氨苄混合剂可能成为“最后一道防线的抗癌药物”。
另一种具有治疗前景的塑料来自德克萨斯大学奥斯汀分校 Christine Schmidt 的实验室。她开发了一种导电聚合物,该聚合物与在血管和大多数组织中发现的糖分子合作,可以刺激受损外周神经的新生长。Schmidt 刚刚开始与啮齿动物合作,但如果她的研究结果奏效,那将具有临床意义:目前修复严重受损神经的唯一希望是从身体其他部位移植神经。
Schmidt 在 3 月 29 日提出的疗法的工作原理如下:她用由塑料和糖制成的空心管桥接受损神经中的间隙。一旦就位,糖就会缓慢分解,产生血管生成副产物——促进血管生长的物质。这些新血管帮助神经开始在管内再生,管会在两到六周内降解。她的材料不是第一个以这种方式测试的合成材料,但它是第一个导电聚合物,Schmidt 说,“这对神经有益处。”
图片:CHRISTINE SCHMIDT
塑料管具有导电性,有助于桥接受损外周神经中的间隙。塑料中的糖会刺激新的生长,并且管最终会溶解。 |
最近赋予某些塑料的另一项能力是接触时杀死病原体的能力。这些所谓的抗菌塑料是通过将聚合物与特殊的缓释消毒剂混合制成的。它们已在牙刷、床垫垫和儿童玩具中得到广泛应用,但有一个严重的缺点:随着消毒剂的消散,它们的效力会随着时间的推移慢慢失去。
现在,它们面临着首款抗菌橡胶的竞争,Auburn University 的 Shelby Davis Worley 在 3 月 27 日的 ACS 会议上描述了这种橡胶。Worley 的创造以一种全新的方式工作,因此,其杀菌能力是可再生的。此外,该橡胶不仅杀死细菌,还杀死病毒和真菌。潜在的应用范围从手套、围裙和导管等医疗用品到包括食品容器、婴儿奶瓶、奶嘴和安抚奶嘴在内的消费品;此外,由这种新型橡胶制成的避孕套可以更容易地预防性传播疾病的传播。
Worley 通过将 N-卤胺基团引入聚苯乙烯分子(多种橡胶中常见的聚合物)合成了这种材料。N-卤胺含有结合氯原子的受体,氯原子在接触时杀死病原体。尽管橡胶中的氯原子会被缓慢消耗,但只需将橡胶放入漂白剂中即可更换。N-卤胺受体从漂白剂中重新填充新鲜的氯。Worley 指出,添加到橡胶结构中的 N-卤胺基团越多,其抗菌作用就越强。
总而言之,这项最新技术最接近市场化。Worley 已为抗菌橡胶申请了专利,西雅图 Halosource 公司计划生产含有 N-卤胺的塑料、服装和橡胶。许多其他新型治疗塑料——例如 Carraher 的抗癌聚合物和 Schmidt 的神经修复化合物——还有很长的路要走。不过,似乎很明显,它们也将以某种形式或另一种形式最终走向成熟。敬请关注。