กรดไฮยาลูโรนิกแบบ cross-linked และกรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาแตกต่างกันอย่างไร?

กรดไฮยาลูโรนิก (HA) ซึ่งเป็นไกลโคซามิโนไกลแคนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในร่างกายมนุษย์ ขึ้นชื่อในด้านคุณสมบัติกักเก็บน้ำและการหล่อลื่นที่ดีเยี่ยม และมีบทบาทสำคัญในเนื้อเยื่อ เช่น ผิวหนัง ข้อต่อ และดวงตา อย่างไรก็ตาม โครงสร้างโมเลกุลของกรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาที่ฉีดเข้าสู่ร่างกายโดยตรงนั้นค่อนข้างหลวมและเป็นเส้นตรง และจะถูกสลายอย่างรวดเร็วและเผาผลาญโดยไฮยาลูโรนิเดสในร่างกาย และเจือจางด้วยการแพร่กระจายของของเหลวในเนื้อเยื่อ ดังนั้นระยะเวลาการเก็บรักษากรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาในร่างกายจึงสั้นมาก ซึ่งอาจคงอยู่เพียงไม่กี่ชั่วโมงถึงสองสามวันเท่านั้น และประสิทธิภาพในการเป็นฟิลเลอร์หรือมอยส์เจอร์ไรเซอร์ที่ติดทนนานก็ลดลงอย่างมาก ข้อจำกัดที่ชัดเจนนี้ทำให้เกิดความจำเป็นในการปรับเปลี่ยนกรดไฮยาลูโรนิกทางกายภาพหรือทางเคมี

เพื่อที่จะเอาชนะการย่อยสลายกรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาอย่างง่ายดาย นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมโยงข้ามกรดไฮยาลูโรนิกแบบเชื่อมโยงข้ามคือการแนะนำพันธะโควาเลนต์ที่เสถียรหรือโครงสร้างเครือข่ายทางกายภาพระหว่างโมเลกุลสายโซ่ยาวของกรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาผ่านรีเอเจนต์ทางเคมีหรือวิธีการทางกายภาพเฉพาะ กระบวนการนี้เปรียบเสมือนการเพิ่ม "จุดเชื่อมต่อ" จำนวนมากให้กับเส้นไหมที่หลวมแต่เดิม โดยถักด้ายเหล่านี้ให้แน่นเป็นเครือข่ายสามมิติที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นมากขึ้น กระบวนการเชื่อมโยงข้ามนี้เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของกรดไฮยาลูโรนิกอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้โครงสร้างโมเลกุลมีความหนาแน่นและแข็งแรงขึ้น จึงช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ได้อย่างมาก

มันเป็นความแตกต่างพื้นฐานในโครงสร้างภายในที่กำหนดความแตกต่างอย่างมากระหว่างกรดไฮยาลูโรนิกแบบ cross-linkedและกรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาในผลการใช้งานทางคลินิก กรดไฮยาลูโรนิกแบบเชื่อมขวางมีความต้านทานต่อการย่อยสลายทางชีวภาพและการแพร่กระจายทางกายภาพในร่างกายได้ดีเยี่ยม ดังนั้นผลของกรดจึงสามารถคงอยู่ได้นานหลายเดือนหรือนานกว่าหนึ่งปี ความทนทานที่ยอดเยี่ยมนี้ทำให้กรดไฮยาลูโรนิกเชื่อมขวางเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับความงามทางการแพทย์และการรักษาทางคลินิกหลายอย่าง เช่น การเติมเนื้อเยื่อ การฉีดหล่อลื่นช่องข้อต่อ และการให้ความชุ่มชื้นแก่ผิวหนังในระยะยาว ในทางตรงกันข้าม กรดไฮยาลูโรนิกธรรมดาที่ไม่เชื่อมโยงข้ามกันเหมาะสำหรับการฉีดผิวเผินเพื่อเพิ่มความชุ่มชื้นให้ผิวอย่างรวดเร็ว หรือใช้เป็นยาหยอดตา ทำแผล และสถานการณ์การใช้งานอื่นๆ ที่ต้องมีการเผาผลาญและการเติมเต็มอย่างรวดเร็ว กล่าวโดยสรุป เทคโนโลยีการเชื่อมโยงข้ามทำให้กรดไฮยาลูโรนิกมีความเสถียรและความทนทานอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ช่วยเพิ่มศักยภาพและมูลค่าในการใช้งานได้อย่างมาก