عنوان پایان‌نامه
تهیه و بررسی خصوصیات نانوژلهای پلیمری زیست تخریب پذیر زیست سازگار و حساس به دما بر پایه دکستران
- رشته تحصیلی
- مهندسی پلیمر
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1802.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77259;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1802.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77259
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- مریم جعفری
- استاد راهنما
- بابک کفاشی
- چکیده
- در سال های گذشته تحقیقات وسیعی در زمینه توسعه مولکول های درمان کننده انجام گرفته است که نتایج این تحقیقات نشان دهنده آینده روشن و امیدوارکننده در درمان طیف بسیار وسیعی از بیماری ها است. هدف اصلی از انجام این پژوهش ساخت سامانه دارورسانی جدید از نانوژل های پلیمری بر پایه پلی-ساکارید دکستران بود. به منظور کاهش تعداد آزمونه ها، جهت بررسی و انجام آزمون های بیشتر، توسط روش طراحی آزمایش ها پنج سری نمونه آزمون با تغییر در دو پارامتر نسبت دکستران-هیدروکسی-اتیل متاکریلات (دارنده خواص زیست سازگاری و تخریب پذیری) به مونومر ان ایزو پروپیل اکریل آمید (دارنده خاصیت حساسیت به دما) و مقدار عامل شبکه کننده طراحی شد. ژل های دکستران-هیدروکسی اتیل متاکریلات-پلی ان ایزوپروپیل اکریل آمید، با پلیمریزاسیون اشعه-فرابنفش، همزمان با شبکه ای کردن در درون لیپوزومی با ابعاد نانو به عنوان راکتور انجام شده است. کنترل اندازه ژل توسط کنترل اندازه لیپوزوم صورت گرفته است. در بخش نخست، با اتصال گروه های هیدروکسی اتیل متا اکریلات و پلی ان ایزوپروپیل اکریل آمید به ساختار ژل خواص زیست تخریب پذیری و حساسیت به دما القا می شود. پس از اثبات ساخته شدن ژل، در ادامه تأثیر تغییرات 2 فاکتور مورد بررسی بر روی پارامترهایی نظیر تخریب پذیری، حساسیت به دما، خواص رئولوژیکی، حرارتی و تورم ژل و ... مورد بررسی قرار گرفته است. سپس همان نمونه های ساخته شده در مرحله پیشین با دارو بارگذاری شد و مجددأ خواص فیزیکی و شیمیایی و ... مورد بررسی قرارگرفت تا تأثیر حضور دارو در نانوژل نیز معلوم گردد. همچنین بازده بارگذاری دارو، مکانیسم و سینتیک رهایش دارو و مطالعات برون تنی انجام گرفته است. نتایج حاصل از بررسی ها مؤید اتصال موفق گروه ها به هم و همچنین پلیمریزاسیون و ساخته شدن ژل ها در ابعاد نانو است. ابعاد نانوژل ها پس از حذف لایه لیسیتین و توسط پراکنش نور دینامیکی در محدوده 325 تا 370 نانومتر قرار گرفته که پس از بارگذاری با دارو بین 75/0-5/1 ? افزایش ابعادی مشاهده گردید و همچنین بررسی های تکمیلی توسط میکروسکوپ الکترونی نتایج حاصل را تایید کرد. مقدارتورم مشاهده شده در نمونه ها با ساختار های متفاوت از محدوده 2 تا 106 ? تغییر را از خود نشان داد. محدوده تغییر فاز مشاهده شده برای تمامی نمونه ها در حدود 5/32 درجه سانتی گراد اتفاق افتاد. درصد بارگذاری داروی ایزونیازید در نانوژل ها در شرایط مورد آزمایش بین 15-22 ? بوده است و در تمامی نمونه ها در هنگام رهایش دارو درصدی رهایش انفجاری در ساعات اولیه مشاهده گردید.
- Abstract
- In the last decade a booming development of therapeutic molecules with promising results to treat a wide variety of inherited and acquired diseases has started. pDNA, DNA, RNA, siRNA, peptides, proteins… are modern drug candidates, but often they lack stability once entered in the human body. Most of these molecules are destabilized by enzymatic attack or they are cleared from the bloodstream by phagocytosis before they can carry out any therapeutic intervention. As a result, there is a growing interest in drug carriers which can deliver therapeutic molecules intracellularly, intact and at the desired place and time. The general aim of this study is to develop nanometer sized hydrogel particles which are able to load therapeutic molecules, deliver them in a time controlled manner, with high efficiency and without the loss of the molecules’ integrity. The first key aspect of this thesis includes the synthesis of nanoscopic dextran nanogels without a surrounding lipid-coating. Our aim was to provide controlled delivery of therapeutic components, so the nanogels should contain some model molecules and release them in a time controlled manner. Also the synthesis of nanogels using liposomes as a nanoscopic reaction container is described. Liposomes were filled with a polymerizable dextran (hydroxyethyl methacrylated dextran, DEX-HEMA) and N-isoprophyl acryl amide monomer and subsequently irradiated with the UV. As a result, lipid-coated nanogels can be produced. By adding a detergent, the lipid-coating can be removed and naked nanogels were obtained. As is known dex-HEMA is biodegradable and poly-N- isoprpphyl acryl amide is thermosensitive. Iit was checked whether nanosized DEX- HEMA- PNIPAm hydrogels with degradation, thermosensitivity and biocompatibility properties can be obtained. Having established a good procedure to prepare DEX- HEMA- PNIPAm nanogels, these nanogels were loaded with isoniazide as model drug. The loading efficiency and encapsulation efficiency were determined. Using design experiment methods, five series of nanogels were synthesized by changing crosslinking agent amount and DEX-HEMA/NIPAm. Many of important characterictic of the nanogels were studied such as swelling, thermal, rheological, release kinetic, antibacterial and etc. The results proved successful attachment of of HEMA to dextran and also photocrosslinking and polymerization of Dex-HEMA-PNIPAAm nanogels. Nanogels size were in the range of 325-370nm obtained by DLS and SEM methods. 0.75-1.5% size increase was observed when gels were loaded by drug. The LCST temprature of nanogels occured about 32.5?C. Burst release happened in the first hours of drug release.
