طراحي، تهيه و ارزيابي خواص ميكروسوزن بر پايه هيدروژل ژلما/كتيراي حاوي وانيليك اسيد به منظور كاربرد در درمان بيماري آرتريت روماتوئيد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي پزشكي

دكتري

آرايه‌هاي ميكروسوزني سامانه‌هاي نوين دارورساني هستند كه با عبور از لايه سطحي پوست، دارو را بدون درد و خونريزي به بدن منتقل مي‌كنند. اين سامانه‌ها با افزايش كارايي دارو و كاهش مشكلات مرتبط با داروهاي موضعي و خوراكي، موجب بهبود اثر درماني و كاهش عوارض جانبي مي‌شوند. در اين راستا، استفاده از ميكروسوزن‌ها در درمان بيماري‌هايي مانند آرتريت روماتوئيد كه روش‌هاي رايج درماني آن با مشكلات متعددي نظير مشكلات گوارشي و پوكي استخوان همراه است،گزينه‌اي اميدواركننده محسوب مي‌شود. هدف از پژوهش حاضر طراحي و ساخت ميكروسوزن هيدروژلي بر پايه ژلما/ كتيرا به منظور رهايش عامل ضدالتهاب وانيليك اسيد در بدن است. از وانيليك‌اسيد، به‌عنوان تركيبي با منشأ گياهي و داراي خواص آنتي‌اكسيداني و ضدالتهابي، به‌عنوان عامل دارويي استفاده شد. در ابتدا ژلما سنتز و با استفاده از آزمون‌هاي طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز و رزونانس مغناطيسي هسته مشخصه‌يابي شد. سپس هيدروژل‌هاي هيبريدي ژلما/كتيرا با غلظت‌هاي مختلف تهيه شدند. در غلظت‌هاي بالاي كتيرا، تشكيل هيدروژل هيبريدي پايدار امكان‌پذير نبود و با كاهش مقدار كتيرا، نسبت 4 به 1 (ژلما به كتيرا) به‌عنوان بالاترين ميزان كتيرا شناسايي شد كه در آن هيدروژل هيبريدي پايدار تشكيل شد. بنابراين نسبت‌هاي ژلما به كتيراي 4 ،6 و 8 برابر كه به ترتيب 1G-0.250Tg، 1G-0.166Tg و 1G-0.125Tg نامگذاري شدند، براي ارزيابي‌هاي بعدي در نظر گرفته شد. آزمون‌هاي طيف‌سنجي مادون قرمزتبديل فوريه و رزونانس مغناطيسي هسته ايجاد پيوند ميان ژلما و كتيرا را تأييد كردند. نمونه‌هاي هيدروژلي حاوي كتيرا ميزان تورم بسيار بالاتري (حدود 1000 برابر وزن خشك) در مقايسه با نمونه ژلما (400 برابر وزن خشك) نشان دادند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان دادند كه نمونه 1G-0.250Tg داراي تخلخل‌هاي ريزتر (حدود 33 ± 128 ميكرومتر) نسبت به ساير نمونه‌ها است. ارزيابي مكانيكي نشان داد كه نمونه‌هاي حاوي كتيرا استحكام فشاري بالاتري نسبت به نمونه فاقد كتيرا دارا مي‌باشند، به‌ويژه استحكام فشاري نمونه 1G-0.250Tg با ميزان 3±49 كيلوپاسكال كه نسبت به نمونه فاقد كتيرا (1±15 كيلوپاسكال) به‌طور قابل‌توجهي بهبود يافت. ارزيابي رهايش دارو نشان‌دهنده‌ي رهايش پيوسته و پايدار وانيليك اسيد از تمامي نمونه‌ها بود. نتايج ارزيابي حرارتي نشان داد كه افزودن كتيرا موجب افزايش پايداري حرارتي هيدروژل هيبريدي نسبت به ژلما مي‌شود. همچنين تمامي نمونه‌ها از نظر تزريق‌پذيري، رئولوژي و زيست‌سازگاري عملكرد مناسبي داشتند و در نهايت نمونه 1G-0.250Tg به‌عنوان بهينه هيبريد ژلما/كتيرا انتخاب و خاصيت آنتي‌اكسيداني آن تاييد شد. در ادامه، پس از طراحي و تهيه قالب ميكروسوزن،آرايه‌هاي ميكروسوزني ژلما، كتيرا و هيبريد ژلما/كتيرا با ارتفاع حدود 550 ميكرومتر و قطر300 ميكرومتر تهيه شدند. ارزيابي‌هاي ساختاري و آزمون ‌استحكام فشاري نشان دادند كه آرايه ميكروسوزني هيبريدي از نظر استحكام و تيزي نوك سوزن نسبت به دو آرايه ديگر برتري دارد. آزمايش نفوذ در پارافيلم (به عنوان مدل پوستي) و پوست جسد موش صحرايي توانايي نفوذ مؤثر آرايه ميكروسوزني هيبريد ژلما/كتيرا را تأييد نمودند. همچنين، ارزيابي رهايش دارو به كمك سامانه فرنزسل نشان داد كه اين ميكروسوزن طي 24 ساعت تقريباً 96 درصد وانيليك اسيد را آزاد مي‌نمايد. بررسي تأثير هيدروژل هيبريدي ژلما/كتيرا حاوي وانيليك اسيد بر سلول‌هاي ماكروفاژ تحريك‌شده با LPS، نشان داد كه اين هيدروژل موجب كاهش بيان TNF-α و افزايش IL-10 مي‌شود و خاصيت ضد التهابي از خود نشان مي‌دهد. نتايج حاصل بيانگر اين است كه آرايه ميكروسوزني هيبريدي ژلما/كتيرا حاوي وانيليك اسيد مي‌تواند گزينه‌اي مناسب براي درمان بيماري‌ آرتريت روماتوئيد باشد.

237733

بيو متريال

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان