Các nhà nghiên cứu cho biết nhiều loại dược phẩm có chứa polyme và các phân tử thích ứng có khả năng kiểm soát thời gian tác động hoặc nồng độ của thuốc được phân phối trong cơ thể sau khi sử dụng. Tuy nhiên, các chất phụ gia này có thể gây cản trở quá trình kết tinh trong giai đoạn sản xuất một số loại thuốc như chất chống oxy hóa, khiến chúng phân rã, hòa tan trong cơ thể một cách không thể kiểm soát.
"Chúng tôi nhận thấy đây là cơ hội để phát triển hệ thống phân phối thuốc cho phép phát hiện chất oxy hóa trong hệ thống và phản ứng bằng cách giải phóng liều lượng cần thiết chất chống oxy hóa", giáo sư kỹ thuật phân tử và hóa học sinh học Hyunjoon Kong cho biết.
Kong và nhóm của ông đã tìm phương pháp lắp ráp các tinh thể catechin, vốn được biết đến như một loại chất chống oxy hóa màu xanh lá cây sáng có hàm lượng nhiều nhất trong lá trà xanh, bằng cách sử dụng polyme có khả năng phát hiện khi nồng độ chất oxy hóa ở mức cao. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng kiểm tra khả năng phản ứng của polyme có chứa tinh thể catechin trong cơ thể bọ chét nước Daphnia magna - loài động vật phù du được tìm thấy sống trôi nổi trong vùng nước ngọt.

"Ở bọ chét nước, nhịp tim là một dấu hiệu mà qua đó có thể đánh giá khả năng, mức độ ảnh hưởng của các loại hóa chất độc hại đến chức năng sinh lý của loài này", Kong cho biết. "Trên thực tế, các nhà khoa học thường sử dụng Daphnids trong thử nghiệm nhằm theo dõi tác động của môi trường đối với các hệ sinh thái. Cũng vì đặc điểm cấu tạo trái tim tương đồng với động vật có xương sống, nên loài này thường được lựa chọn thử nghiệm trong nghiên cứu đánh giá hiệu quả của thuốc điều trị bệnh tim mạch".

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tiến hành theo dõi nhịp tim của các cá thể daphnids trong quá trình chúng tiếp xúc với nguồn nước bị nhiễm nồng độ hydro peroxide tự nhiên (thường gọi là nước oxy già). Họ phát hiện ra rằng nhịp tim trung bình của daphnids giảm từ 348 xuống còn 290 và 277 nhịp mỗi phút, tùy thuộc vào nồng độ hydro peroxide được sử dụng.

Trong thử nghiệm bổ sung tinh thể catechin mới được gắn polyme, các nhà nghiên cứu đã phục hồi thành công nhịp tim của bọ chét nước ở mức gần như bình thường.

Ngoài ứng dụng polyme mới trong ngành công nghiệp dược phẩm tiềm năng, nhóm của Kong còn xem xét việc sử dụng nó để hạn chế tác động của các loại hóa chất oxy hóa cao trong môi trường đường thủy tự nhiên.

"Hydrogen peroxide thường được sử dụng để diệt tảo hay làm sạch nguồn nước có mật độ tảo lớn. Điều này làm gia tăng mối lo ngại về ảnh hưởng của các chất oxy hóa đến sự phát triển và tốc độ tăng trưởng của các sinh vật sống trong nước", ông nhấn mạnh. "Chúng tôi tin rằng hệ thống phân phối chất chống oxy hóa mới này có thể giúp kiểm soát nguồn nước tự nhiên bị oxy hóa quá mức".

Các nhà khoa học cho biết họ đang có kế hoạch đẩy mạnh phát triển ứng dụng polyme trong công nghiệp dược phẩm và môi trường. Kong khẳng

định: "Nghiên cứu của chúng tôi là bằng chứng về khái niệm. Chúng tôi có đôi chút lo ngại về mức độ an toàn của polyme polyethylenimine diselenide đang thử nghiệm, nhưng trong thời gian tới, chúng tôi đang và sẽ nỗ lực tìm kiếm một giải pháp thay thế khả thi".