عنوان پایان‌نامه
تهیه پوشش های زخم از نانو الیاف چند لایه پلی وینیل الکل/ پلی کاپرولاکتون حاوی داروهای فنیتوئین سدیم و تتراسایکلین هیدروکلراید و بررسی سینتیک رهایش دارو و زیست پذیری سلولی آن ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی پلیمر - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1546.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66830
- تاریخ دفاع
- ۲۸ آبان ۱۳۹۳
- دانشجو
- پویان عسکری
- استاد راهنما
- پیام زاهدی
- چکیده
- در این پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از روش الکتروریسی، ترکیبی از نانوالیاف پلیمری آب دوست پلی وینیل الکل (PVA) و آبگریز پلی کاپرولاکتون (PCL) با قطر بسیار کم ریسیده شود که بترتیب حاوی داروی ضد التهاب و فاکتور رشد سلولی فنیتوئین سدیم (PHT-Na) و داروی آنتی بیوتیک تتراسایکلین هیدروکلراید (Tet-HCl) می باشند. لایه های مختلف از پلیمرها باید بگونه ای در کنار هم قرار می گرفتند تا بالاترین بازدهی و بیشترین رهایش دارو را در زمان طولانی تر (بیش از 24 ساعت) داشته باشند. به این منظور یک ماتریس سه لایه پیشنهاد شد و با استفاده از آزمون های گوناگون مورد سنجش قرار گرفت. هدف اصلی در کار فوق الذکر، کنترل رهایش داروی Tet-HCl در محلول بافرفسفات ( فاز In vitro ) می باشد که این دارو در لایه میانی -که بر پایه پلیمر PCL الکتروریسی شده است- بار گذاری شد. بمنظور پوشش دادن لایه میانی از نانوالیاف PVA در دو طرف لایه میانی استفاده شد که سبب کنترل بهتر و رهایش پایدارتر داروی Tet-HCl از نانوالیاف PCL گردید. از طرفی برای بهره وری بهتر، در لایه های PVA داروی فنیتوئین سدیم بارگذاری شد تا در کنار کنترل رهایش داروی Tet-HCl، به رشد سلولی ماتریس فوق الذکر کمک شود. جهت بررسی مورفولوژی و زیست تخریب پذیری نانوالیاف به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز مادون قرمز انتقال فوریه (FTIR) استفاده شد. تصاویر SEM حاکی از کاهش قطر میانگین نانوالیاف در اثر افزودن داروهای مورد استفاده بود. بررسی آنالیز FTIR و مقایسه نمودارهای قبل و بعد از غوطه وری نمد نانوالیاف (بخصوص پیک های مربوط به دارو) در محیط بافر فسفات، بیانگر رهایش بخش اعظم داروی فنیتوئین سدیم در طول 24 ساعت بود. رفتار رهایش داروی تتراسایکلین هیدروکلراید در دو حالت نمد تک لایه PCL و نمد سه لایه PVA/PCL/PVA توسط طیف بینی اشعه فرابنفش(UV) مورد سنجش قرار گرفت و مطابق انتظار، میزان رهایش دارو در دوره زمانی 48ساعت برای نمد سه لایه تقریباً نیمی از میزان آن برای نمد تک لایه بود. ارزیابی ضد باکتریایی نمونه ها و اندازه گیری هاله عدم رشد باکتری S.aureus ، بر نتایج آزمون طیف بینی UV و نیز رهایش داروی تتراسایکلین هیدروکلراید صحه گذارد. رهایش داروی فنیتوئین سدیم نیز بوسیله آزمون کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) محاسبه شد. آزمون های تکمیلی دیگر شامل آزمون تیازولیل آبی (MTT) و کشت سلولی برای بررسی سمیت سلولی و زیست سازگاری نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد که چسبندگی سلولی مناسبی بین سلول های فیبروبلاست پوستی و نمد نانوالیاف ایجاد شده است و نانوالیاف مورد استفاده عملکردی فاقد سمیت از خود نشان دادند. زیست تخریب پذیری نمونه ها در محیط آبی سبب رهایش دارو توسط دو مکانیزم نفوذ و تخریب می شود. همچنین مکانیزم غالب رهایش از نمد نانوالیاف مکانیزم نفوذ فیکی است که این امر با استفاده از معادله پپاس تایید شد. درجه تورم و کاهش وزن نمد نانوالیاف سه لایه طی 48 ساعت حاکی از تورم حدود 500% بود در حالیکه وزن نمد در همین مدت زمان تغییر چندانی نداشت.
- Abstract
- The aim of this research work was to provide single and three-layered electrospun poly(vinyl alcohol) (PVA) and poly (?-caprolactone) (PCL) as well as their combination containing phenytoin sodium (PHT-Na) and tetracycline hydrochloride (Tet.HCl) as cell growth factor and antibiotic drug, respectively. These above nonofibers should be put each other due to have higher efficiency and prolonged release in a longer time (more than 24 hrs). Therefore in order to achieve this purpose, a three-layer matrix consisted of PCL and PVA at locations of middle and side, respectively was proposed. The main goal of this study described above is in vitro controlled drug release of tet-HCl which was loaded into middle layer, based on PCL. The recommended design for prolonging tet.HCl from the three-layered electrospun samples was as follows: PCL containing tet.HCl as a middle layer and PVA containing PHT.Na as side layers (PVA-PHT.Na/ PCL-Tet.Hcl/ PVA-PHT.Na). Morphology and biodegradation tests were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), respectively. SEM images showed that average diameter of nanofibers decreased by the addition of drugs. The comparison of FTIR analysis charts of nanofiber mats before and after immersing in phosphate buffer solution(PBS), represented a much amounts of PHT.Na had been released over 24 hrs. Tet.HCl drug release behavior from PCL in both single and three layered mats was measured by using ultraviolet spectroscopy (UV). The results obtained clearly expressed that both rate and ultimate amount of the drug release for the three layered mat was a half of this for a single layer mat during 48 hrs. Anti-bacterial evaluation and measuring the inhibition zone of bacteria S.aureus endorsed the UV spectroscopy results and drug delivery of tetracycline hydrochloride. Also, release of PHT.Na was determined by HPLC analysis. Further tests, including MTT and cell culture were performed to investigate the cytotoxicity and biocompatibility of the samples. The results showed a remarkable cell adhesion between skin fibroblast cells and nanofiber mats with no toxicity. Biodegradation of samples in the water caused the drug delivery by applying two mechanisms consist of diffusion and degradation. Also Fickian diffusion mechanism was a dominant mechanism for tet.HCl release from electrospun mats. Degree of swelling of three layered-nanofiber mat showed inflation of 500% over 48 hrs While the weight of mats did not change much at the same time.
