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Module 1: Polímeros biomédicos e Sistemas Controlados

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Difusão de Sistemas Controlados

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Vídeo:

Olá a todos, bem-vindos a outra palestra para Engenharia de Entrega de Drogas e Princípios.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 00:32)

Então, o que aprendemos na última aula? Falamos principalmente de conjugados de drogas polímeros.
Então, estes são polímeros que podem ser conjugados com as drogas, seja nesse formato em que são longos os ossos de polímero conjugados a pequenos polímeros a pequenas drogas. Ou você pode ter uma droga grande como as proteínas e você pode conjugar polímeros a. Qual é a vantagem disso? Que uma das vantagens é claro, que aumenta o tamanho para essas pequenas drogas.
Então, lá o tempo de residência aumenta à medida que discutimos em termos de eliminação que o rim não pode limpar nada acima de 6 10 nanômetros. Assim, terá a circulação aprimorada, assim como também previne qualquer degradação por proteases externas e tudo isso. Então, essas são algumas das vantagens aqui.

Em seguida, também falamos sobre química que podemos usar para diferentes conjugações. O acoplamento da EDC é um para conjugar carboxyl's to amine we had thiol e maleimide, clique em química que é muito amplamente utilizado para conjugar grupo sh a um grupo maleimida e depois falamos também de vários outros.
Em seguida, um dos polímeros conjugados de drogas que falamos é de PEGylation, muito utilizada na literatura. Estas poderiam ser uma única cadeia de PEG ou poderia ser uma cadeia de galhos de PEG. Cadeia de filiais que descobrimos é mais eficaz só porque é muito mais área que ela pode cobrir como eventualmente limpador. E então demos um exemplo clínico, algo que está sendo usado em clínica para o IFN alfa-2a. Onde mostramos que se você conjugá-lo com o galho para PEG ele circula muito mais tempo no sangue comparado apenas com a droga livre sozinha.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 02:15)

Por isso, hoje vamos falar sobre alguns dos desafios com a PEGylation, e um dos grandes desafios que vieram são os anticorpos anti PEG, estes são anticorpos que são gerados contra o PEG. Então, cerca de 4-5 anos atrás isso foi relatado, antes então era considerado que o PEG é uma molécula bastante inerte. E não induz realmente nenhum tipo de resposta imune no sistema; mas nos últimos 5 6 anos mais e mais pessoas estão informando que existem anticorpos contra este polímero de PEG que está sendo gerado e induzido em pacientes. É claro que o dos principais propósitos dos anticorpos é causar liberação rápida de qualquer coisa estrangeira. Então, esses anticorpos se unem aos seus alvos e uma vez que o anticorpo está ligado ao alvo, o sistema imunológico limpa essas coisas, elas levam isso através de receptores de Fc e vários tipos de outros mecanismos. Então, o que vai acontecer é, qualquer que seja a droga que você estiver conjugada com o PEG agora; em vez de permanecer por mais tempo ela realmente vai ser removida muito mais rápido.
Isso resultará em baixa eficácia clínica e também resultará em risco de reação severa. Porque esses anticorpos então uma vez que se unem a seus receptores eles geram bastante resposta imunológica, muitas citocinas e significam secretadas pelas células imunes. E assim, tudo isso causará uma reação severa e isso se manifestará em forma de alta temperatura, febre, dor e todos esses efeitos, por isso novamente não muito desejável. O que é ainda mais preocupante é que os anticorpos anti PEG foram encontrados em pessoas que são ingênuas ao PEG. E quando eu digo isso é basicamente; isso significa, que essas pessoas nunca foram tratadas com nenhum desses polímeros conjugados com PEG.
E mesmo então eles têm anticorpos por que eles têm esses anticorpos? É porque o PEG também é muito amplamente utilizado em vários produtos de consumo como gotas de olhos e cremes e apesar de nunca termos sido dado qualquer tratamento IFN-alfa com o PEG conjugado, ainda estamos expostos ao PEG, com base nessas gotas e cremes. E o nosso corpo foi exposto ao PEG que gerou esses anticorpos. Por isso, mesmo a primeira vez que daremos esses conjugados de drogas PEG, veremos que eles estão ficando limpos muito rapidamente.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 04:33)

Então, aqui está apenas um exemplo aqui. Então, você vê em caso de longa circulação. Então, você tem diferentes tipos de drogas que são conjugadas ao PEG. Neste caso trata-se de uma uricase, que tem uma atividade ao longo de vinte e um dias em disciplinas com ou sem os anticorpos do PEG, mas o que acontece é que, quando os sujeitos estão dando o produto relacionado ao PEG você recebe bastante atividade de uricase que duram bastante tempo. Se eles não têm esses anticorpos, mas quando eles têm esses anticorpos estes se liberam muito rapidamente.
Então, como você pode ver, vamos comparar o exemplo de doze miligramas, nesta curva de doze miligramas azuis, você vê que os produtos do PEG estão circulando por mais de 22 dias; no entanto, uma vez que você já deu; uma vez que esses pacientes foram expostos e eles geraram os anticorpos, quando você os dá novamente você vê que eles ficam rapidamente limpos dentro de 10 dias em si. Então, essas são algumas das questões que começaram a vir à tona com a conjugação do PEG.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 05:37)

Então, então quais são as alternativas? Então, nós temos outros polímeros também temos polioxazolinas, PVP, polibetaines e outros tipos de polímeros que também estão sendo explorados. Então, muito nenhum desses anticorpos foram relatados contra esses polímeros, mas tendo dito que eles não foram usados tanto quanto o PEG foi. Por isso, cada vez mais pesquisas nos contarão se estes vão durar ou se o corpo também começará a gerar anticorpos contra esses polímeros específicos.

Um exemplo aqui é o norbornene, que começou a vir como uma boa alternativa. Então, se você olhar para os gráficos norbornenenos, você veria que ele cobre a proteína de forma justa completamente. A proteína aqui é em azul e então o vermelho é essencialmente o seu revestimento de polímero. Então, ele pode agir como uma boa alternativa, mas novamente como eu disse, só o tempo dirá se uma vez isso começou a usar mais e mais amplamente, se o nosso corpo também gera anticorpos contra o norborneno.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 06:40)

Uma das alternativas é o polímero muito semelhante ao PEG é chamado de poly OEGMA e o que ele é, é essencialmente e este grupo funcional que é muito semelhante ao PEG se você olhar para esta unidade este PEG em si, mas neste caso o que está acontecendo é, uma pequena unidade disso está crescendo.
Então, a polimerização está nesse fim. Então, anteriormente se você estava vendo o PEG lá estava sendo escrito como este. Neste caso se você ver isso são apenas 9 unidades ou você pode variar essa unidade ao redor, mas a polimerização está realmente acontecendo nesta espinha dorsal. Então, em vez de ter um polímero longo como este, com todo o PEG, o que você tem é um polímero longo como este, com uma pequena unidade PEG pendurada nele.
Então, isso é algo que está sendo proposto. E cada vez mais pesquisas passam a entrar nisso e pelo menos os dados iniciais estão sugerindo que isso poderia ser uma alternativa para o PEG.
E assim um dos papéis aqui descreve o uso de cultivo deste polímero em uma única cadeia de polímero de proteína. Então, o que eles usam, é que eles usam o fato de que a amina do N-terminal terá um pKa diferente. Em seguida, resto da amina e presente no núcleo proteico

e. Então, você eles usam esse diferencial de pH para formar um vínculo biodegradável naquele local. Então, neste caso eles usaram diferentes tipos de química um pH diferente para utilizar apenas o N-terminal e então eles cresceram essa cadeia longa de poly OEGMA com ele. Lembre-se desses pingentes pequenos são a cadeia de PEG e depois a unidade básica aqui não é PEG, mas é isso que está ficando polimerizado.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 08:38)

E então eles foram adiante para mostrar que a atividade disso não muda realmente com a crescente cadeia de polímeros. Na verdade, é quase o mesmo que a própria proteína nativa e como a PEGylation, também tem um tempo resinoso bastante longo. Por isso, a droga gratuita é liberada muito rapidamente, mas uma vez que você conjugue com esse polímero ele fica por muito mais tempo.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 09:05)

Então, mais adiante para isso, então eles começaram a avaliar se tais estratégias podem ser usadas para prevenir qualquer geração de anticorpos. Então, aqui está outro papel por e grupo Chilkoti, nós vamos falar um pouco sobre isso neste jornal. Então, o que eles têm eles têm usado proteína chamada exendin-4 que é um pequeno peptídeo que é usado em caso de diabetes para secretar insulina.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 09:32)

E o que eles fizeram foi que fizeram uma proteína recombinante disso, para esta proteína o que fizeram foi adicionando uma tag dele e esta sua tag é essencialmente usada para purificar essa proteína em processos de downstream. E também acrescentaram uma pequena sequência de peptídeos a ela. Então, o que eles podem fazer então é que eles possam fazer a sua química para a pequena sequência de peptídeo usando algumas enzimas que são bastante específicas.
Por isso, neste caso eles agora conjugaram um iniciador sobre este C-terminal desta proteína onde esta sua-tag foi anexada. Por isso, agora, em vez da sua-tag você tem toda essa proteína contendo o início e uma vez que há um iniciador você pode fazer sua reação OEGMA para essencialmente obter uma cadeia longa como descrito anteriormente.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 10:23)

Então, estratégia muito parecida com o que porque lá, mas depois nesse papel então eles foram em frente e mostraram que primeiro de toda a meia vida é aumentada. Por isso, se você tem apenas proteína você só tem uma meia vida de menos de uma hora enquanto, à medida que você aumenta essas cadeias de polímeros, peso molecular você recebe bastante meia vida.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 10:42)

E então, finalmente, então eles mostraram que se eles comparam com alguns produtos de PEG no mercado com as amostras de pacientes, o que eles encontram é, esses dois produtos a Krystexxa e Adagen são produtos baseados em PEG que já estão sendo usados no mercado e se você os expõe a pacientes contendo anticorpos contra o PEG se você vê bastante ligação de anticorpos para esses produtos.
Considerando que, se utilizarem o seu polímero, não vêem qualquer efeito sobre a ligação do anticorpo.
E isso é novamente mostrado em termos de outra redação aqui, onde lá o EG3 extendin poly OEGMA não mostra realmente qualquer diminuição.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 11:33)

Então, isso foi em conjugados de drogas polímeros, à medida que vamos junto vamos falar mais sobre locação controlada de drogas e há vários sistemas para isso. Um deles é um sistema de controle de difusão que é um sistema basicamente de reservatório onde você cria um reservatório e, em seguida, libera a droga com base na difusão. Ou isto pode ser uma matriz também, o que é não erodivel. Você pode ter um solvente sistemas controlados estes poderiam ser bombas osmóticas. Por isso, há algum tipo de inchaço acontecendo por causa da presença do solvente e que faz com que a droga saia.
Ou isso pode ser controlado quimicamente. Um exemplo disso nós já aprendemos em termos de polímeros conjugados de drogas. Estes poderiam ser bio erodiveis também. Assim, como as ligações químicas nos degraus de membrana, você verá que mais e mais droga está saindo.
Por isso, falaremos primeiro sobre os sistemas controlados por difusão e antes de efetivamente fazer isso precisamos aprender algumas das leis da difusão.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 12:30)

Então, a primeira coisa que vamos falar é a lei da Fick de difusão. E o que é? Trata-se apenas de uma espécie de estimativa de como as moléculas difusem, é um modelo baseado na caminhada aleatória. E, assim, o que tipicamente acontece deixa-nos dizer se eu tenho uma amostra uma contendo alta concentração de droga de um lado e baixa concentração do outro lado. Essas moléculas estão constantemente se movendo e colidindo umas com as outras. Por isso, as colisões serão mais nesta área do que nesta área. Assim, como há mais colisões elas tenderão a se mover por causa dessas colisões aleatórias em direção à área de baixa colisão. Então, isso é essencialmente o que é definido como difusão neste caso, através deste modelo.
E o fluxo difusivo, que é essencialmente a taxa do movimento do soluto no resto da mídia, é então definido como J que não passa de nada mas, é igual ao coeficiente de difusão multiplicado com a mudança na concentração.

x C J D Raio Luxo

Então, é assim que é matematicamente expresso, D é o coeficiente de difusão que vai sendo constante para um determinado soluto em um determinado solvente.
Assim, para uma caminhada aleatória outro termo que é definido como uma raiz significa bastante deslocamento o que significa basicamente que se uma molécula é apenas difundir livremente a partir de um lugar quanto tempo levará para que ele alcance uma certa distância ou quanto tempo levaria para que ele chegasse a uma certa distância. Então, este Xrms que é o deslocamento quadrado médio é definido como

xrms meia 2Dt Então, que está novamente aqui, D é um coeficiente de difusão então T é apenas o tempo. Então, se eu te perguntar que se uma partícula leva tempo T para difundir uma distância L milímetro quanto tempo vai demorar para difuscar 2L milímetro. Sendo assim, você pode usar a equação acima definida para responder que, L = (2DT) 1/2 Nesse caso o T é capital; então o que será 2L? Quanto tempo será demorado para o 2L.
Então, o tempo tomado será o que. Por isso, digamos que o tempo de 2L tempo tomado é x.
2L = (2Dx) 1/2 Eu posso simplesmente dividir basicamente essas duas equações. Então, ele dará 2L/L = (2Dx/2DT) 1/2 Então, essencialmente se eu quadrado ambos os lados eu obteremos 4T = x Então, ele vai essencialmente levar quatro vezes x porque esta é uma relação raiz.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 15:16)

Então, então nós definimos a segunda lei da difusão e isso não é nada, mas a conservação de massa. Por isso, o que diz é que digamos se tomarmos um pequeno volume, então a sua equação geral de equilíbrio de massa que basicamente significa aquilo que quer que seja aquele soluto em particular está a entrar, em qualquer direção. Então, pode estar na direção z pode estar na direção x ou pode estar na direção y, então se subtrair o que for que for sair.
Então, vamos dizer e este é o sair no x, este é o sair no y e este é o sair na z, mais se houver alguma geração dentro desse volume. Então, digamos que se uma reação está ocorrando também em volume pequeno, então esse termo também vai se somar como geração que todos devem ser iguais ao que é o acúmulo total nesta região em particular.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 16:10)

Então, se eu então expressar matematicamente você essencialmente consegue equação o que é isso, que não é nada, mas, isto é essencialmente dizer em menos a taxa de mudança de C em cada uma das direções com o termo de geração e este dirá então quanto ao longo do tempo a concentração está mudando nesse volume específico. E se eu diminuí o volume para muito pequeno então ele essencialmente vai dizer a você no que é a concentração naquele ponto.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 16:42)

Por isso, novamente este também é escrito como 2 t C D C Vezes mais importante

se pressupor que não há geração qual vai ser o caso em nosso caso em que iremos projetar aparelhos e colocá-los no corpo e ver como eles estão se difundados através do corpo.
Então, vamos pegar um caso simples neste caso. Por isso, em vez de ter um x y e z só vamos dizer que é um sistema de dimensão única e. Então, só a difusão que pode acontecer é em uma direção. Então, nesse caso, essa equação simplifica para esta onde o único x termo é permanecer o y e o z se foi e então se você aplicar algumas condições limite. E então quais são as condições limite aqui? Então, o que estamos fazendo aqui? Por isso, somos dados que demos uma quantidade de droga digamos que c0 neste momento em particular a x0 em um determinado momento a x0 a tempo t igual a 0 digamos.
Então, quais são as condições limite. As condições limite serão essencialmente que em x igual ao infinito e x igual a menos infinidade que está muito distante daqui, não haverá concentração dessa molécula específica a essa grande distância a qualquer hora.
Se o tempo é de 0 ou 1 hora seja o que for.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 18:05)

E se eu definir através dessas equações o que eu vou conseguir é, se eu resolver isso, eu vou ter uma função que é matematicamente expressa como esta. E se você começar a tramá-lo ao longo do tempo ou ao longo da distância a partir da fonte e diferentes pontos de tempo você vai obter algo assim. Em determinado momento você obterá uma concentração muito alta da fonte e à medida que se afasta da fonte ela diminui e em um momento maior do que o tempo anterior esta concentração diminuirá.
Porque você já tem bastante isso difunto para dentro do meio circundante e o meio envolto vai começar a aumentar e essencialmente vai seguir uma tendência semelhante. Por isso, a próxima será algo assim continuaremos a ir assim até que se torne igual em todos os lugares.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 18:45)

Então, outra diferença para isso é um estado diferente para isso é algo quando dizemos que a difusão é de uma fonte constante. Então, neste caso nós estávamos dizendo que a fonte não é constante, o que você colocou é essencialmente ir difuso na mídia e a concentração naquele ponto vai diminuir. Mas agora estamos a dizer que a fonte é constante; isso quer dizer, que qualquer que seja o seu posto naquele momento específico não vai mudar em nada. Então, se for o caso então o que vai acontecer é a concentração nesse ponto sempre permanecerá C0, que é a concentração que investimos e à medida que o tempo aumenta você tem mais e mais soluto começando a se difundir no meio. Mas ainda assim a concentração neste ponto será sempre C0.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 19:33)

Então, se você for adiante e colocar essas condições de limite para agora neste caso o que você está dizendo é essencialmente para qualquer hora a concentração sempre vai ser c0 em x igual a 0 para qualquer tempo maior que 0 e claro, em t igual a 0 você tinha isso para ficar 0 minutos a qualquer ponto longe da fonte. Então, basicamente essencialmente dizendo que se isso foi representado novamente se este é x igual a 0 no tempo t igual a 0 não há concentração aqui ou aqui então, isto é o que está representado aqui. Então, se você resolver isso essencialmente dá um resultado analítico como esta equação.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 20:14)

E se você trá-lo matematicamente como fizemos no primeiro caso você vai essencialmente obter na fonte a concentração sempre permanecerá a mesma. E, à medida que o tempo aumenta, isso vai dar cada vez mais para o meio circundante e com o aumento do tempo a concentração no meio circundante também vai aumentar, em todos os momentos em todas as localidades diferentes.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 20:36)

Então, isso tudo foi por difusão em condições aquosas o que acontece nos casos em que nos deixam dizer que o solvente não é igual, mas digamos que o solvente é viscoso. Por isso, então como descrevi anteriormente, a constante de difusão é essencialmente constante para um determinado soluto em um determinado solvente. Agora, se você for mudar o solvente então a constante de difusão também mudará. Mas o formulário geral a equação de difusão permanecerá o mesmo seu apenas o coeficiente de difusão vai começar a mudar.
Assim, como será que a constante de difusão ou difusão de difusão vai mudar à medida que a solução se torna cada vez mais viscosa. Então, basicamente como você poderia ter adivinhado já, já que sua se tornar mais e mais viscosa será mais difícil para ele se difundir, o coeficiente de difusão vai mesmo diminuir. Então, as mesmas coisas se aplicam para vários outros fatores e se eu defino isso usando uma equação de Stokes-Einstein que é usada para definir coeficiente de difusão de um soluto, ele essencialmente resume-se a este onde kB é a constante de Boltzmann, T é a temperatura em Kelvin e μ é a viscosidade do meio e então finalmente, A é o raio hidrodinâmico da molécula de soluto.

Então, essa equação só é válida se você estiver dizendo que a partícula difusa é grande em comparação com as moléculas de solventes circundantes, para todas as aplicações de entrega de drogas estamos essencialmente falando das moléculas circundantes para ser água que é razoavelmente pequena e a maioria das nossas drogas vai ser muito maior do que a água. Por isso, podemos usar essa equação de Einstein particular de Einstein nos casos em que a viscosidade da água está mudando devido a alguns solventes.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 22:21)

Por isso, como eu disse em casos de proteína podemos supor que o sentido o raio de soluto é muito maior do que o solvente este ainda se mantém verdadeiro e então podemos mostrar ainda que este coeficiente de difusão está relacionado com o peso molecular como

3 1 O promotor de 1 da Mw e em particular é assim que é definido para as proteínas. Essa equação muda um pouco para o DNA, novamente você pode assumir a maior parte do tempo que o DNA é pequeno o suficiente para que ele seja esférico, mas sabemos que o DNA é um polímero linear.
Por isso, para o DNA que não é uma proteína globular, tipicamente não se comporta como esferas as pessoas fizeram algumas correlações empíricas para descobrir qual é a relação entre o DA e o peso molecular e o que eles encontraram é o seu relacionado com o certo poder sobre o peso molecular. Então, novamente isso é principalmente por informações que foram derivadas empiricamente, mas eu só queria que vocês tenham isso caso você esteja tentando modelar a taxa de difusão do DNA que é estamos começando a usar cada vez mais em termos de micro RNA e todos esses tipos de drogas. Então, você tem esse termo lá.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 23:34)

Aqui, nós vamos pouco discutidos na escala de tamanho também desde agora estou dizendo que a molécula de proteína é extremamente grande em comparação com a molécula de solvente, que é a água. Falemos sobre as faixas de tamanho do que estamos falando para proteínas aqui especialmente. Então, eu quero dizer que essa é uma escala de tamanho clássico, você tem diferentes tipos de objetos para basicamente dar uma ideia. Por isso, aqui estamos dizendo que os vírus são de 10 150 nanômetro, o DNA pode estar em qualquer lugar entre dois a dez nanômetro, os átomos são 0,1 nanômetro. Então, todo esse tipo de listado aqui. Os pêlos estão essencialmente em microns próximos de cerca de cem mícrons. Então, esse tipo de nos ajudou a definir o que estamos falando em termos de tamanho.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 24:17)

Por isso, façamos estimativas de tamanho de proteínas. Então, se assumirmos que as proteínas não têm bolsos substanciais. Por isso, essencialmente eles estão muito embalados e quase nenhuma molécula de água está presente no interior de proteína que podemos supor para a maior parte, mesmo que haja molécula de água é muito poucos comparados com o tamanho da proteína. Portanto, daí as proteínas são estruturas bastante rígidas onde o jovem modulus é semelhante ao de quase Plexiglas e eles têm uma densidade de cerca de 1,37 grama por cubo de centímetro.
Então, agora se eu tiver que encontrar a relação entre raio da proteína e seu peso molecular assumindo que ela é uma forma esférica então o que eu farei. Então, vamos continuar com essa equação específica e tentar resolver isso. Então, se eu disser que o que é a relação entre o raio e o molecular, mas descobrir que eu tenho que primeiro descobrir qual é a relação entre o volume e o peso molecular certo. E, por isso, sabemos que Volume = Missa / Densidade So, como definir massa aqui? Por isso, digamos que estamos a falar de uma toupeira de proteína.
Por isso, em termos de uma toupeira de proteína, estamos dizendo que o volume de 1 de toupeira de proteína é igual a peso molecular. Então, digamos que o peso molecular e a densidade que foi encontrada fora é de 1,37. Então, esse peso molecular está em Daltons.
Agora, já que temos isso, vamos definir ainda mais o que é esse volume em uma toupeira? Sendo assim, podemos dizer que isso também é igual a número de partículas e número de átomos ou número de moléculas em uma toupeira, que é (6,023 x 1023) x (volume de uma proteína). E agora que definimos isso, podemos expandir ainda mais esse volume. Então, esse volume vai estar dependendo de como estamos definindo como estamos definindo o raio.
Então, se estamos dizendo nanômetro então ele vai ser nanometer3. Então, este então ainda mais se torna igual a (6,023 x 1023) x (volume de cada partícula). Volume de cada partícula é 4πr3 /3, onde r é o raio em nanômetro direito. Por isso, agora, você tem uma relação entre r e o peso molecular todo o resto é constante. Então, você pode resolver isso e se você for adiante e resolver que o que você vai encontrar é; isso já está feito.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 27:34)

E o que você vai encontrar é a relação sai para estar em algum lugar em torno de R = 0.066M1/3 onde o peso molecular está em Dalton e R está em nanômetro.
E se fizermos esse cálculo de várias coisas o que você vai encontrar é uma proteína com um peso molecular de 5 kilo Dalton é cerca de 1,1 nanômetro e mesmo que você aumente o peso molecular em quase 100 vezes a 500, o raio só aumenta um pouco para 5,21 e isso é porque é a relação está naquela regra do cubo.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 28:11)

Então, vamos fazer outro cálculo. Façamos uma relação entre a distância média entre as moléculas e a sua concentração. Então, se eu disser que uma proteína está em uma concentração de um certo x molar então qual é a distância entre as duas moléculas de proteína nessa solução?
Então, como vai se dar sobre isso. Vou dar um momento para pensar antes de começar a prosseguir com a resposta. Então, neste caso o que faremos é que vamos fazer uma suposição. Por isso, digamos que fazemos uma suposição de que para qualquer concentração particular, a proteína está completamente lotada e não há espaço. Por isso, nesse caso, digamos que estamos dizendo que a proteína está bastante apertada e o que estamos agora tentando encontrar é a distância entre os centros dessas esferas fortemente embaladas. Então, digamos que isto é r e este é r então a distância entre a média desde que para uma determinada concentração é 2 r certo. Então, agora, se nós temos essa suposição, como podemos ir sobre isso.

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 29:25)

Assim, podemos supor, essencialmente, que em uma solução molar há 6 para a potência 6 em 10 para a potência 23 moléculas; isso significa, que existem 0,6 moléculas por cubo de nanômetro. Certo porque sabemos que esses muitos são por litro e se você fizer a conversão ele vai sair para ser volume é essencialmente 1,66 cubo de nanômetro por molécula.
E então você pode essencialmente e fazer o cálculo semelhante como fizemos antes e o que você vai encontrar é a concentração, se estamos dizendo que a concentração é 1 molar então a distância média entre moléculas é de apenas 1,18 em nanômetros. Então, então que implante a questão é que você pode fazer uma concentração molar de uma proteína que nos deixa dizer 500 kilo Daltons. Por isso, no último slide sabemos que esse tamanho de uma molécula de proteína que é 500 kDa é de aproximadamente 5 nanômetro.
Então, algo assim não pode ser fisicamente PEG em uma solução. Então, é por isso que você tem limites de solubilidade juntamente com outros fatores também. Então, isso ajuda você a definir o quanto de distâncias estamos falando. Por isso, em proteínas estamos falando de tipicamente nano molar alguns micro molares e. Então, isso dá uma ideia de até onde são diferentes moléculas de proteína e que te ajuda em termos de cinética de difusão e tudo mais. Então, vamos parar por aqui continuaremos nas aulas futuras para falar mais sobre os sistemas de controle de difusão, bem como outros sistemas de liberação controlados.
Obrigado.