پديد آورنده :
روان بخش، مينا
عنوان :
ساخت و مشخصهيابي سيستم دارو رساني چندمنظوره برپايه نانوذرات شيشه زيست فعال مزومتخلخل حاوي داروي آلندرونيت براي كاربرد در بافت استخوان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
سيزده، ۸۷ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
شيدا لباف، فتح الله كريم زاده
توصيفگر ها :
شيشه زيستفعال , مزومتخلخل , انتقال دارو , آلندرونيت , اصلاح سطح , مهندسي بافت استخوان
استاد داور :
محمد حسين عنايتي، رحمت الله عمادي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/01/29
چكيده فارسي :
چكيده بازسازي آسيبهاي بزرگ بافت استخوان از نظر كلينيكي چالش مهمي محسوب ميشود و براي درمان سيستمهاي چندمنظوره با ويژگيهاي زيستفعالي و زيست تخريبپذيري فعاليت آنتيباكتريايي استخوانسازي و رگسازي و همچنين توانايي انتقال و رهايش دارو نياز است شيوههاي سنتي استعمال مواد دارويي ازجمله تزريقي و خوراكي ميتواند باعث بروز مشكالتي ازجمله تداخل دارويي و نوسانات غلظت دارو در خون شود و بهدليل اثربخشي كمتر ميزان دوز مورد نياز دارو را نيز افزايش ميدهد در بين اين سامانههاي دارورسان سامانههاي نانوذرهاي بهدليل سايز كوچك كه توانايي دسترسي به بافتهاي متخلف بدن را ممكن ميسازد و همچنين سطح ويژهي بسيار زيادشان كه توانايي بارگذاري دارو را افزايش ميدهد توجه زيادي را به خود جلب كردهاند از بين مواد موجود نانوذرات شيشه زيستفعال مزومتخلخل بهدليل خواص منحصربهفردشان ازجمله زيست سازگاري زيست تخريبپذيري سطح ويژه بسيار زياد و توانايي بااليشان در كپسولهكردن داروها و ديگر عوامل بيولوژيكي و توانايي ساخت استخوان طبيعي همراه با تشكيل اليه HCA هنگام قرارگرفتن در محيط بدن بسيار مورد توجه قرارگرفتهاند هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهيابي نانوذرات شيشه زيستفعال مزومتخلخل و اصالح سطحي آنها با گروههاي آمين و در ادامه بررسي بارگذاري و رهايش دارو در آنها ميباشد در اين تحقيق داروي آلندرونيت بهعنوان داروي مورد مطالعه انتخاب شد چرا كه اين دارو باوجود اثرات مطلوبي كه بر روي فرايند استخوانسازي داشته و به درمان شكستگيهاي استخواني همراه با پوكياستخوان كمك ميكند اما بهدليل جذب پاييني كه در صورت مصرف خوراكي دارد اثربخشي كمي خواهدداشت و در صورت استعمال موضعي اثربخشي آن بهطور چشمگيري افزايش مييابد در اين راستا در مرحله اول نانوذرات شيشه زيستفعال مزومتخلخل با استفاده از روش سلژل ساختهشد و بهينهسازي پارامترهاي فرايند انجام شد در ادامه اين نانوذرات تحت آزمونهاي پراش پرتو ايكس ميكروسكوپ الكتروني روبشي ميكروسكوپ الكتروني عبوري و طيف نگاري فلئورسانس پرتو ايكس و توزيع انرژي پرتو ايكس مورد ارزيابي قرارگرفتند در اين آزمونها مورفولوژي كروي ساختار مزومتخلخل اندازه ذرات 92 419 تركيب شيميايي حاوي3 1 5 31 درصد مولي 2 03 1 13 SiO درصد مولي CaO و 31 1 5 0 درصد مولي 5 P2O بهدست آمد زيستفعالي نانوذرات در محيط شبيهسازي شده سيال بدن مورد ارزيابي قرارگرفت و ساختار مزومتخلخل ذرات نيز در آزمون جذب و واجذب نيتروژن بررسي شد و اثبات تشكيل هيدروكسي كربنات آپاتيت روي سطحشان با استفاده از آزمونهاي پراش پرتو ايكس و طيفسنجي مادون قرمز با تبديل فوريه بررسي شد و تشكيل كامل هيدروكسي كربنات آپاتيت پساز يك روز قرارگيري در محيط شبيهسازي شده سيال بدن تأييد شد در ادامه اصالح سطحي نانوذرات با استفاده از طيفسنجي مادون قرمز با تبديل فوريه تأييد شد و ساختار مزومتخلخل نانوذرات آمينهنشده و آمينهشده سايز آنها و پتانسيل زتا با استفاده از آزمون جذب و واجذب نيتروژن و پراكنده سازي ديناميكي نور مورد ارزيابي قرارگرفت و تغييرات اندازه سطح ويژه تخلخلها و پتانسيل زتا بررسي شد به گونهاي كه پساز فرايند آمنيه كردن اندازه ذرات اندكي افزايش يافت اندازه حفرات با مقداري كاهش روبرو شد و پتانسيل زتا از مقدار 9 1 3 10 به 1 0 1 84 رسيد سپس بارگذاري داروي آلندرونيت در نانوذرات آمينهنشده و آمينهشده انجام شد و راندمان كپسولهكردن دارو براي اين ذرات بهترتيب 51 درصد و 58 درصد بهدست آمد سپس رهايش دارو از نانوذرات در مدت زمان 13 ساعت انجام شد و شناسايي دارو با استفاده از آزمون كروماتوگرافي فاز مايع با عملكرد باال انجام شد و يك پروفايل رهايش كنترل شده در هر دو حالت بهدست آمد به گونهاي كه در اين مدت زمان براي نانوذرات آمينهنشده و آمينهشده بهترتيب 91 درصد و 19 درصد از كل داروي بارگذاري شده رهايش يافت و در نتيجه نانوذرات آمينهشده رهايش آهستهتري داشتند در انتها نيز آزمون كشت سلولي بر روي نمونههاي شيشه زيستفعال آمينهنشده و آمينهشده با استفاده از سلولهاي 36 MG انجام شد و نتايج آزمون سميت آلماربلو حاكي از عدم ايجاد تأثيرات سمي اين نانوذرات بود كلمات كليدي شيشه زيستفعال مزومتخلخل انتقال دارو آلندرونيت اصالح سطح مهندسي بافت استخوان
چكيده انگليسي :
81AbstractRepair of a large bone defect from a clinical point of view is considered as an importantmedical challenge and for the treatment often multifunctional systems that are bioactive biodegradable antibacterial osteogenic and allow vascularisation and drug loading isneeded Nowadays a large number of studies are dedicated to drug delivery systems as onethe most promising fields in biomaterials The traditional form of drug delivery oraladministration or injection often causes fluctuation of drug concentration in bloodstream and due to insufficient effectiveness there is a great need for an optimized drug delivery Nanoparticles have received great attention due to their small size easy tissues penetration and high surface area greater drug loading efficiency Amongst the many nanoparticlesstudied bioactive glasses have received significant attention due to their biocompativility bioactivity biodegradability and their high specific surface area and great ability for drugencapsulation as well as the possibility of forming hydroxyapatite on their surface uponcontact with body fluid The main aim of the current study was to synthesis and characterizemesoporous bioactive glass particles and to surface functionalize the optimized particleswith amine groups followed by their ability to encapsulate drugs Bisphosphonate are a well established group class of drugs applied for metabolic bone disorder related therapies byaltering the balance of bone resorption and formation but the low bioavailability and hightoxicity at increase dose limits their application In the proposed study to overcomeaforementioned drawbacks and to achieve a local and sustained release sodium alendronate AL a class of bisphosphonate drug loaded nanoparticle was developed AL wassuccessfully encapsulated into mesoporous bioactive glass MBG particles through sol gelsynthesis method XRD SEM TEM EDX DLS and N2 adsorption desorption were appliedto characterize the obtained MBG particles The results of the chemical and structuralcharacterization showed that synthesized MBG particles possessed a uniform spherical andmesoporous structure with particle size of 302 43 nm a pore size of 4 nm and a surfacearea of 353 51 m2g 1 Bioactivity testing suggested that MBG nanoparticles were bioactivesuch that they produced HCA on their surface as analyzed by both XRD and FTIR Alsosurface functionalization of MBG particles with amine groups MBGA was confirmed byFTIR and zeta potential changed from 16 9 0 3 to 28 7 1 7 after functionalisation Drug release tests within 4 days showed a more sustained release of AL from MBGAparticles than MBG particles so that for MBG Al and MBGA Al 63 and 36 of totalamount of drug loaded was released In addition exposure of MBGs and MBGAs to MG 63cells showed to be non toxic following 6 days in culture Therefore the synergic effect ofalendronate release capability subsequent bioactive behavior non cytotoxic nature ofMBGs and MBGAs make these particles a good candidate for bone substitutes in the localtreatment of bone diseases associated with bone resorption like osteoporosis Keywords Mesoporous bioactive glass drug delivery sodium alendronate surfacefunctionalization osteoporosis
استاد راهنما :
شيدا لباف، فتح الله كريم زاده
استاد داور :
محمد حسين عنايتي، رحمت الله عمادي
