عنوان پایان‌نامه
ساخت و مشخص یابی نانو ذرات کیتوسانی با قابلیت رهایش کنترل شده دارو و بارگذاری آن درون داربست پلی کاپرولاکتون
- رشته تحصیلی
- مهندسی پزشکی - بیو مواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 545;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79697;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 545;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79697
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سوسن مازیارفر
- استاد راهنما
- آزاده غائی
- چکیده
- سالیانه درصد بسیار بالایی از انواع آسیب‌های استخوانی در سراسر جهان گزارش می‌شود. از این رو حجم بسیار زیادی از تحقیقات مهندسی بافت به سمت طراحی سیستم‌های جایگزین و یا ترمیم کننده استخوانی اختصاص یافته است. یکی از چالش‌های مهندسان بافت طراحی و توسعه داربست‌های استخوانی موقتی است که قابلیت رهایش داروها و مولکول‌های زیست‌فعال را به‌محل آسیب و در نتیجه عملکرد زیستی گسترده‌تری داشته باشند. تجویز عوامل رشد و سایر مولکول‌های زیست‌فعال برای پیشرفت شکل‌گیری و ترمیم بافت استخوان، به نتایج امیدبخشی در مدل‌های بالینی و پیش‌بالینی دست یافته است. داربست‌های پلی‌کاپرولاکتون به عنوان پلیمری با استحکام نسبتا مناسب، کماکان تحقیقات بسیاری در زمینه مهندسی بافت استخوان را به خود اختصاص می دهد در چند سال اخیر داروی کرکومین به واسطه خواص منحصر به فرد، همزمان و بسیار گسترده خود به عنوان راه حل جایگزین استعمال داروهای چندگانه توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. این دارو دارای طیف بسیار گسترده درمانی شامل اثرات آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی و ویروسی، ضد قارچی، ضد التهابی، و ضد تکثیر سرطانی است.همزمانی این خواص در کرکومین باعث شده است تا به یکی از داروهای مهم مورد تحقیق در مهندسی بافت استخوان تبدیل شودهرچند در کنار تمام خواص کم نظیر این دارو، مدت زمان کوتاه حضور و حذف سریع از بدن و همچنین گنجایش بارگذاری محدود کرکومین، محققان را برآن داشته تا با استفاده از نانوذرات پلیمری به عنوان حامل در جهت رفع مشکلات ذکر شده تلاش کنند هدف کلی پژوهش حاضر دست یابی به روشی برای افزایش بارگذاری نانوداروی کرکومین درون نانوذرات کیتوسانی سنتز شده از طریق نشاندن گروه‌های آمینه بر ساختار و سپس قرار دادن آن درون داربست پلی کاپرولاکتون/پلورونیک اسید با درصد بهینه است. تحقیق پیش رو در دو فاز کلی سنتز داربست و نانوذره حاوی دارو دنبال شد. ساخت و مشخصه یابی نانوذرات آمینه کیتوسانی توسط تعیین اندازه ذره، پتانسیل زتا، تبدیل فوریه مادون قرمز، تصویر برداری انجام و در نهایت رهایش آن با بعد از بارگذاری درون داربست نهایی سنتز شده، مقایسه شد. همچنین برای انتخاب داربست بهینه پلورونیک اسید/PCL از میان سه درصد انتخابی (10/90؛20/80 و 30/70) آزمون های زاویه تماس، تخلخل سنجی، استحکام فشاری، سمیت و چسبندگی سلولی روی آنها صورت گرفت که در مجموع مشخص شد داربست پلی کاپرولاکتون حاوی 20% پلورونیک اسید بدون افت قابل توجه خواص مکانیکی حاصل از حضور پلی کاپرولاکتون، توانسته است آبدوستی سیستم را در حد بسیار خوب افزایش دهد. نانوذرات آمینه سنتز شده حاوی داروی کرکومین با 92% بازده انکپسوله، قطر میانگین 118 نانومتر و پتانسیل زتا برابر با 4/34 میلی ولت درون داربست نهایی بارگذاری شد و سپس مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می‌دهد نرخ رهایش کرکومین پس از اضافه شدن به ساختار داربست با حالت قبل از بارگذاری آن تفاوت دارد، در واقع داربست پلورونیک اسید/PCL با دمپ نوسانات و رهایش انفجاری کرکومین از این نانوذرات به عنوان سیستم ثانویه کنترل کننده عمل می‌کند.
- Abstract
- There are a uge number of musculoskeletal injuries reported annually all over the world. Therefore, a very large volume of tissue engineering researches are focused on bone replacement or repair. One of the crucial challenges in bone tissue engineering is to design and develop temporary scaffolds with the ability to deliver drugs and bioactive molecules to damaged area and which will result in enhanced biological functions.Administration of growth factors and other bioactive molecules to promote tissue formation and repair of bone, clinical and pre-clinical models have achieved promising results so far. Poly(caprolactone), as a polymer with relatively high strength, has attracted lots of attention in terms of bone tissue engineering approaches. The purpose of the current research is to find an optimum method to incorporate curcumin nanodrug into the synthesized chitosan nanoparticles, which is done via impregnation (installation) of amine groups to structure, and further to locate it into a polycaprolactone/ pluronic acid scaffold.This present study deals with two major steps of scaffold and drug-incorporated nanoparticles synthesis. Characterization of the final chitosan-amino nanoparticles was carried out using zeta potential measurement, dynamic light scattering, Fourier transform infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy. Finally, the scaffold was characterized in terms of drug release before and after incorporating nanoparticles in the scaffold. In order to select the appropriate amount of pluronic acid among the three selected values, contact angle, porosity measurement, compressive strength analysis, cytotoxicity and cell adhesion tests were performed. It was found that the scaffold containing 20 wt%?? of pluronic acid increased hydrophilicity system to an acceptable level, without any significant loss of mechanical properties. The synthesized amino nanoparticles including curcumin showed an encapsulation efficiency of 92%, average diameter of 118 nm and zeta potential of +4.34 mv, are further loaded into the synthesized scaffold. The results show variations in the rate of curcumin delivery after being added to the scaffold structurein contrast to before.In fact, pluronic acid scaffold works as secondary controlling system by elimination the fluctuation and burst delivery of curcumin from nanoparticles. Key words: Aminaited chitosan, Bone scaffold, Curcumin, Nanoparticle
