Alginate เป็นโพลิแซ็กคาไรด์ที่มีโครงสร้างเชิงเส้น ซึ่งได้มาจากสาหร่ายสีน้ำตาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่ม Phaeophyceae เช่น Laminaria hyperborea, Macrocystis pyrifera และ Ascophyllum nodosum. โครงสร้างของ alginate ประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์สองประเภท: β-D-mannuronic acid (M) และ α-L-guluronic acid (G). อัตราส่วนระหว่าง M และ G จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของสาหร่ายและเงื่อนไขการสกัด
Alginate เป็นวัสดุชีวภาพที่โดดเด่นด้วยคุณสมบัติหลายอย่างที่ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานในด้านการแพทย์:
- ความสามารถในการเจล: Alginate สามารถสร้างเจลได้เมื่อสัมผัสกับไอออนของโลหะสองวาเลน เช่น แคลเซียม และ โซเดียม. คุณสมบัติของเจลนี้สามารถปรับแต่งได้โดยการควบคุมอัตราส่วน M/G และความเข้มข้นของไอออน
- ไบโอคอมพาติเบลิตี้: Alginate ถูก认为เป็นวัสดุที่มีความ biocompatible ดีเยี่ยม ซึ่งหมายความว่าร่างกายมนุษย์จะยอมรับ alginate ได้ดี โดยไม่มีปฏิกิริยาตอบโต้ที่รุนแรง
- ไบโอดีเกรเดเบิล: Alginate สามารถสลายตัวได้ในสภาพแวดล้อมของร่างกาย
Alginate ถูกนำมาใช้ในหลากหลายสาขาของการแพทย์
1. การปลูกถ่ายอวัยวะ (Tissue engineering)
- Scaffold: Alginate เจลสามารถถูกสร้างขึ้นเป็นโครงสร้างสามมิติที่เรียกว่า scaffold ซึ่งให้พื้นฐานสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์และเนื้อเยื่อใหม่
- Encapsulation ของเซลล์: เซลล์สามารถห่อหุ้มด้วย alginate เพื่อปกป้องเซลล์จากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย และปล่อยฮอร์โมนหรือสารชีวภาพอย่างต่อเนื่อง
2. การส่งมอบยา (Drug delivery)
- Microsphere และ Nanoparticle: Alginate สามารถใช้เป็นวัสดุในการผลิต microsphere และ nanoparticle ที่บรรจุยา Alginate จะค่อยๆ สลายตัวและปล่อยยาในอัตราที่ควบคุมได้
3. หายาบาดแผล (Wound healing)
- Dressing: Alginate dressing ช่วยดูดซับของเหลวจากบาดแผล และสร้างสภาพแวดล้อมที่ชุ่มชื้นสำหรับการหายาบาดแ wetland
4. การรักษาโรค:
- **Alginate ยังถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคเบาหวาน (โดย encapsulate 세포ของ췌장) และ มะเร็ง (โดย encapsulate
ยารักษาโรคมะเร็ง)**
การผลิต Alginate: ขั้นตอนการผลิต alginate แบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก:
- การสกัดจากสาหร่าย: สาหร่ายที่เหมาะสมจะถูกเก็บเกี่ยวและนำมาแปรรูปเพื่อแยก alginate ออกมา
- การ tinh chế: Alginate ที่ได้จะถูก tinh chếเพิ่มเติมเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนและปรับปรุงคุณภาพ
Alginate เป็นวัสดุชีวภาพที่มีศักยภาพสูง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในอนาคตของการแพทย์
คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
---|---|
ความสามารถในการละลายน้ำ | ละลายได้ดีในน้ำเย็น |
Viscosity | ความหนืดขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและอัตราส่วน M/G |
pH | 6.0-7.5 |
Alginate เป็นวัสดุชีวภาพที่มีประโยชน์หลากหลาย และมีศักยภาพในการนำไปใช้ในทางการแพทย์ได้อย่างกว้างขวาง ความสามารถในการเจล ไบโอคอมพาติเบลิตี้ และไบโอดีเกรเดเบิล ทำให้ alginate เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ ในด้านนี้