تحضير وتوصيف نظام المواد الحيوية لتوصيل الأدوية

الباحث

سجى عقيل موسى

المشرف

اكرم رحيم جبر السوداني - عماد سعدي عبد الكريم الحسني

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Drug delivery;Electrospinning;Polycaprolactone;Biomaterials

يتم إنتاج أغشية البولي كابرولاكتون (PCL) المحملة بالأدوية باستخدام تقنيات الغزل الكهربائي المختلفة (المزج والمستحلب والإضافة المباشرة). يتم تحضير هذه الدعامات بمكونات مختلفة لتطوير انظمة توصيل الأدوية لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية المزمنة. وكذلك تجهيز هذه السقالات كأنسجة لتعويض الجزء التالف من عضلة القلب واستعادة وظيفتها عن طريق التحميل بالخلايا الجذعية. أظهرت نتائج اختبار السائل البوليمر أن اللزوجة والشد السطحي والتوصيل الكهربائي لها تأثير tle على سلوك الألياف المغزولة كهربائياً باستخدام تقنيات الغزل الكهربائي. عملت إضافة Ali ميثيل فورماميد (DMF) على تقليل لزوجة المحلول. يتم تحميل عقار ميتوبرولول بطريقة المستحلب، وتكون لزوجة المحلول أعلى من لزوجة طريقة المزج. يقلل البولي إيثيلين جلايكول اللزوجة مقارنة بالبولي كابرولاكتون. في نفس الوقت ، تؤدي زيادة نسبة (Sl ميثيل فورماميد في المذيب إلى زيادة التوصيل والشد السطحي. أظهرت النتائج أن وجود الدواء يزيد من موصلية المحلول بسبب وجود شحنة الدواء. المحلول المحضر بطريقة المستحلب كان الأقل شد سطحي نتيجة أضافة المؤثر السطحي )80 span 1%( والأقل توصيل كهربائي. تعمل إضافة البولي إيثيلين جلايكول على تحسين التوصيل وزيادة الشد السطحي. أظهرت نتائج الفحص المجهري الإلكتروني الثانوي الانبعاث الحقل (FESEM) أن إضافة المؤثر السطحي )80 (span يزيد من معدل قطر Lad GUY تركيز البولي كابرولاكتون له بنفس تأثير سابق. طريقة إضافة الدواء لها تأثير كبير على خصائص Cus GLI يمكن أن تشكل طريقة المزج قطرا أصغر Gull, أكثر انتظاماً من طريقة المستحلب. نظرا GY حوامل شحنة الميتفورمين أعلى من تلك الموجودة في الميتوبرولول، فإن تحميل ميتفورمين هيدروكلوريد ينتج أليافا بأقطار أصغر من الميتوبرولول. اعتمادا على العوامل، يمكن أن تتخذ البنية الدقيقة للألياف المغزولة بالكهرباء Yisal عديدة، تتراوح من الألياف المنتظمة، المتفرعة، الملتوية، شبكة- نانوية، الياف مسامية؛ والألياف المجعدة. أدى انخفاض ثنائي ميثيل فورماميد إلى زيادة قطر الألياف؛ وكان لانخفاض تركيز الدواء نفس التأثير. أدت إضافة البولي إيثيلين جلايكول إلى زيادة قطر الألياف من 499.9 نانومتر للبولي كابرولاكتون إلى 785.45 نانومتر في نسبة خلط (3:1) (بولي إيثيلين جلايكول: بولي كابرولاكتون). يشير التحليل مطيافية الأشعة تحت الحمراء (FTIR) إلى عدم وجود تفاعل بين الدواء والبوليمر المستخدم. يثبت اختبار الخصائص الحرارية أن الدواء ينتشر في ألياف البوليمر في الطور عشوائي بغض النظر عن طريقة المستحلب أو الطريقة المختلطة. بالمقارنة مع طريقة إضافة الدواء مباشرة ، فإنه يظهر أن جزءًا من الدواء لا يزال في الطور البلوري لأنه أعلى من النسبة المئوية المسموح بها من الدواء. هذا مفيد لتشخيص عدم وجود تفاعل بين الدواء والمحاليل البوليمرية. يعمل المؤثر السطحي وزيادة تركيز بولي كابرولاكتون وتقليل ثنائي ميثيل فورماميد على خفض زاوية تماس الماء وتحسين الفة الماء (قابلية البلل) للبوليمر. تظهر النسبة الوزنية للدواء سلوكين،ء فهي تعمل على خفض الزاوية في المستحلب بالمقارنة بطريقة المزج Cus تزداد قيمة زاوية تماس الماء. صنع البولي إيقيلين جلايكول الأغشية المغزولة كهربائياً dine للماء )°0( في جميع النسب المستخدمة. أظهرت نتائج فحص إطلاق الدواء أن الدواء تم إطلاقه على مرحلتين، المرحلة الأولى بمعدل إطلاق le للغاية خلال 48 dels ، ثم إطلاقه على المدى الطويل. تؤدي زيادة تركيز بوليمر PCL إلى تقليل معدل الإطلاق الأولي للدواء ، وتأثير تقليل ثنائي ميثيل فورماميد ، طريقة المستحلب وإضافة البولي إيثيلين جلايكول هو نفس التأثير السابق. أظهرت نتائج اختبار زراعة والسمية للخلايا الجذعية الدهنية المشتقة من الإنسان أن العقار ليس له أي تأثير سلبي على نمو الخلايا. تعمل طريقة المستحلب على تعزيز نمو الخلايا في ثلاثة أبعاد، بينما تعزز الطريقة المزج النمو السطحي بسبب صغر حجم المسام.

Cardiovascular disease is the primary cause of death and morbidity in the world today. Poly(ɛ-caprolactone) PCL has distinct properties and is a promising material for tissue regeneration. In this study, PCL has been as a potential device for drug loading and human adipose tissue-derived mesenchymal stem cell scaffold for cardiac tissue regeneration by evaluating metoprolol tartrate MPT or metformin hydrochloride MH release and cell culture profile. Drug-loaded polycaprolactone scaffolds produced using electrospinning techniques (blend, emulsion, and direct addition). The study investigates the effect of polymer concentration, solvent system, drug ratio, the addition of the second component, and different drug-incorporation method on release profile and adhesion and growth of hADSCs cells. The results of the polymeric solution tests indicate that viscosity, surface tension, and electrical conductivity all have a direct effect on how electrospun fibers behave. Increasing the DMF ratio reduces viscosity while increasing surface tension and electrical conductivity. The emulsion MPT-loaded solution has a higher viscosity and lower electrical conductivity than the blend MPT-loaded solution. PEG decreased solution viscosity simultaneously, increasing electrical conductivity and surface tension. The blend method creating more uniform and smaller diameter fibers than the emulsion method. Further, MH-PCL produced fibers with a smaller diameter than MPT-PCL, owing to the charge carriers in MH being higher than those in MPT. The morphology of fibers are uniform, branching, twisted, nano-net, porous, or wrinkled, depending on various parameters. The average fiber diameter increased as the DMF ratio was reduced. The drug's addition has the same effect. The diameter of the fibers increased from 499.9 nm for PCL to 785.45 nm for (3:1) (PCL: PEG). Infrared spectroscopy (FTIR) analysis revealed no interaction between the drug and the polymer components. The thermal analysis demonstrated that the drug is dispersed in the amorphous phase within the polymeric fibers in the emulsion and blend methods. However, the direct addition method revealed that a proportion of the drug is still in the crystalline phase due to its concentration exceeding the critical drug concentration. The polymer hydrophilicity has increased with raising the PCL concentration and decreasing the DMF ratio or by the presence of surfactant. In both cases, the drug content had two behavior: in the emulsion, it operated to reduce the angle, in contrast to the blend method, which increased the water contact angle. In all ratios used, PEG forms electrospun mats with 100% hydrophilicity. The drug release results revealed that the drug has been released in two phases: the initial burst with a fast release rate within 48 hours, followed by a prolonged release. Increasing the PCL concentration reduces the burst release rate; lowering the DMF ratio, using the emulsion process, and adding PEG all have the same effect. The results of the human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells culture and cytotoxicity assay indicated that the medication had no adverse effect on cell viability. The emulsion method promoted three-dimensional cell growth, whereas the blend method promoted surface cell growth due to the tiny pore size.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب