شماره مدرك :
19489
شماره راهنما :
16853
پديد آورنده :
خادمي، ريحانه
عنوان :

ساخت و مشخصه يابي سيستم رهايش داروي كنترل شده كامپوزيتي بر پايه ژلما- ميكروكره هاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي براي درمان بيماري هاي پريودنتال

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيومتريال
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1402
صفحه شمار :
سيزده، 97ص.: مصور، جدول ، نمودار
توصيفگر ها :
بيماري هاي پريودنتال , هيدروژل هاي تزريقي , پليمر هاي قالب مولكولي , ژلاتين متاكريلات , داكسي سايكلين
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/03/29
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي پزشكي
دانشكده :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/03/30
كد ايرانداك :
23043521
چكيده فارسي :
بيماريهاي پريودنتال در اثر فعلوانفعالات پيچيده، بين سيستم ايمني ميزبان و ميكروارگانيسم پلاك ايجاد ميشود و تحليل استخوان آلوئولار و از دست دادن دندان، نتيجه اين بيماريها محسوب ميشود. استفاده از هيدروژلهاي تزريقي به دليل جريان پذيري آسان در پاكت پريودنتال،يكي از بهترين گزينهها براي بهبود بيماريهاي پريودنتال هست. وجود عوامل دارويي مثل داكسي سايكلين به دليل خاصيت ضدباكتريايي ميتواند عملكرد هيدروژلها را در برابر بيماريهاي پريودنتال تقويت كند. استفاده از هيدروژلها بهتنهايي جهت كنترل نرخ رهايش دارو مفيد نخواهد بود كه در اين راستا ميتوان از پليمرهاي قالب مولكولي استفاده كرد. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصهيابي هيدروژل قابل تزريق ژلما حاوي مقادير مختلف ميكروكرههاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي ( 5 ،2و 7درصد وزني) بارگذاري شده با داروي داكسي سايكلين جهت درمان بيماريهاي پريودنتال است. در اين راستا ابتدا ذرات شيشه زيست فعال با مورفولوژي كروي با استفاده از روش سل-ژل سنتز و سپس با استفاده از كيتوسان اصلاح شدند. ميكروكرههاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي با روش قالب مولكولي سطحي و داروي داكسي سايكلين بهعنوان الگو، ساخته شدند. همچنين ژلاتين بهطور جداگانه با گروههاي متاكريلات اصلاح شد. پس از مشخصهيابي ذرات و پيشساز ژلاتين متاكريلات، در انتها ميكروكرههاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي با غلظتهاي ذكرشده به بستر هيدروژل ژلما افزوده و مشخصهيابي گرديد. نتايج نشان داد كه اصلاح ميكروكرههاي شيشه زيست فعال با كيتوسان و روش قالب مولكولي سطحي منجر به ايجاد گروههاي عاملي جديد و تغيير در اندازه ذرات از 370± 12نانومتر به 566± 30نانومتر شد. همچنين بار سطحي اندازهگيري شده از -50 ±1/87ميلي ولت به -60 ± 1/46ميلي ولت تغيير پيدا كرد. حساسيت به دما و pHظرفيت جذب تعادلي ميكروكرههاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي نشان داد كه بيشترين ظرفيت جذب تعادلي در دماي 35درجه سانتيگراد ( 96 ± 2ميليگرم برگرم) و 122 ± 2) pH =9ميليگرم برگرم) قابلمشاهده است. گزينش پذيري نسبت به الگوي داكسي سايكلين، فعاليت ضدباكتريايي، بيش از 128درصد زندهماني در برابر سلولهاي استئوبلاست ) (MG-63پس از سه روز كشت و افزايش ميزان رسوب كلسيم با افزايش زمان كشت در طي آزمون آليزارين رد، موفقيتآميز بودن روش قالب مولكولي سطحي را نشان داد. در ادامه، بهمنظور ارزيابي اثر ميكروكرههاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي در هيدروژل ژلما، زمان ژل شدن، قابليت تورم، نرخ تخريب، خواص مكانيكي و رئولوژيكي، خون سازگاري و زيست سازگاري هيدروژلهاي كامپوزيتي بررسي شد. در اين راستا افزايش غلظت ذرات تا 7درصد وزني، كاهش ميزان تخريب و تورم هيدروژل كامپوزيتي نسبت به هيدروژل ژلما خالص را به دنبال داشت. در ادامه هيدروژلهاي كامپوزيتي حاوي 2و 5درصد وزني ذرات قالب مولكولي، حدود 50درصد از دارو را در طول چهار روز اول رها كردند و انتشار طولانيمدت آنها تا هفت روز ثبت شد. نشان داده شد كه افزودن 2درصد وزني ذرات قالب مولكولي منجر به بهبود قابلتوجه خواص مكانيكي ازجمله مدول فشاري ( 41± 2كيلو پاسكال)، استحكام فشاري ( 51 ± 9كيلو پاسكال) و همچنين چقرمگي ( 6/5 0±/3كيلو ژول بر مترمكعب) شد. هيدروژل كامپوزيتي حاوي 5درصد وزني ذرات قالب مولكولي علاوه بر رفتار ويسكوالاستيك مناسب، نرخ هموليز پايينتر و رسوب كلسيم بيشتر نسبت به هيدروژل ژلما خالص، زندهماني بيش از 110درصد پس از سه روز كشت و 45درصد گسترش سلولي پس از پنج روز كشت را نشان داد. همچنين ارزيابي فعاليت ضدباكتريايي هيدروژلهاي كامپوزيتي نيز نشان داد كه افزايش غلظت ذرات قالب مولكولي باعث افزايش قابلتوجه قطر هاله عدم رشد ميشود. بر اساس نتايج كلي بهدستآمده، هيدروژل كامپوزيتي حاوي 5درصد وزني ميكروكرههاي شيشه زيست فعال قالب مولكولي بهعنوان نمونه بهينه ميتواند پتانسيل لازم جهت درمان بيماريهاي پريودنتال داشته باشد
چكيده انگليسي :
The preva‎lence of periodontal diseases results from intricate interactions between the host immune system and microbial plaque organisms. The analysis of alveolar bone and tooth loss is considered an outcome of these diseases. Hydrogels, due to their facile permeability in the periodontal pocket, represent the optimal choice for improving periodontal diseases. Incorporating drugs such as doxycycline into hydrogels can enhance their effectiveness against periodontal diseases, owing to their antibacterial properties. However, using hydrogels alone for controlling drug release may not be sufficient, and in this regard, molecularly imprinted polymers can be employed. The objective of the present research is to fabricate and characterize injectable hydrogel composites containing varying amounts of molecularly imprinted bioglass microspheres (2%, 5%, and 7% w/w) loaded with doxycycline for the treatment of periodontal diseases. Initially, bioglass microspheres were synthesized using the sol-gel method and modified with chitosan. Molecularly imprinted bioglass microspheres were then prepared using the surface molecular imprinting method, with doxycycline as the template. Gelatin was separately modified with methacrylate groups. Subsequently, after characterizing the particles and the gelatin precursor, the molecularly imprinted bioglass microspheres were added to the gelatin hydrogel matrix, and the resulting composites were characterized. Results indicated that the modification of bioglass microspheres with chitosan and the surface molecular imprinting method led to the creation of new functional groups and a change in particle size from 370 ± 12 nm to 566 ± 30 nm. Surface charge measured changed from -50± 1.87 to -60 ± 1.46 mV. Temperature sensitivity and acidic pH equilibrium adsorption capacity of the molecularly imprinted bioglass microspheres demonstrated the highest equilibrium adsorption capacity at 35 oC (96 ± 2 mg/g) and in pH=9 (122± 2 mg/g). selectivity towards the doxycycline template, antibacterial activity, over 128% viability against osteoblast cells (MG-63) after 3 days of culture, and an increase in calcium deposition over time during the alizarin red test demonstrated the success of the surface molecular imprinting method. Additionally, to eva‎luate the effect of molecularly imprinted bioglass microspheres in the hydrogel composite, gelation time, swelling capacity, degradation rate, mechanical and rheological properties, blood compatibility, and biocompatibility of the hydrogels were investigated. Increasing the particle concentration to 7%w/w resulted in reduced degradation and swelling of the composite hydrogel compared to the pure gelatin hydrogel. Furthermore, composite hydrogels containing 2%w/w and 5%w/w of Molecularly imprinted bioglass microspheres released approximately 50% of the drug in the first 4 days, with sustained release up to 7 days. Adding 2%w/w of molecularly imprinted bioglass microspheres significantly improved mechanical properties, including compressive modulus (41 ± 2 kpa), compressive strength (51 ± 9 kpa), and elasticity (5.6 ± 3.0 Kj/m2). The composite hydrogel containing 5% w/w microspheres exhibited suitable viscoelastic behavior, lower hemolysis rate, and increased calcium deposition compared to the pure gelatin hydrogel, with over 110% viability after 3 days of culture and 45% cell proliferation after 5 days of culture. Moreover, the antibacterial activityeva‎luation of the composite hydrogels showed that increasing the concentration of molecularly imprinted bioglass microspheres led to a significant increase in the halo diameter of growth inhibition. Overall, based on the obtained results, the composite hydrogel containing 5% w/w of molecularly imprinted bioglass microspheres can be considered an optimal sample with the potential for the treatment of periodontal diseases.
استاد راهنما :
مهشيد خرازيهاي اصفهاني
استاد داور :
محمد ديناري , سعيد نوري خراساني
لينک به اين مدرک :

بازگشت