Khảo Sát Khả Năng Nhả Thuốc Kháng Viêm Của Viên Xốp Apatite Trong Ứng Dụng Cấy Ghép Xương

• Tác giả: Nguyễn An Thanh Bình
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Thanh Trâm
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật vật liệu
• Đề tài: Khảo sát khả năng nhả thuốc kháng viêm của viên xốp Apatite trong ứng dụng cấy ghép xương
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục đích thí nghiệm
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học
• 1.5. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tình hình nghiên cứu
• 2.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 2.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
• 2.1.3. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
• 2.2. Tổng quan về xương
• 2.3. Vật liệu y sinh (Biomaterials)
• 2.3.1. Phân loại bioceramic
• 2.3.1.1. Gốm trơ sinh học (Bioinert Ceramic)
• 2.3.1.2. Gốm hoạt tính sinh học (Bioactive Ceramics)
• 2.3.1.3. Gốm phân hủy sinh học (bioresorbable Ceramics)
• 2.3.2. Các dạng thù hình của calcium carbonate
• 2.3.3. Calcium hydroxide – Ca(OH)2
• 2.3.4. Vai trò lỗ xốp
• 2.3.5. Phương pháp tạo lỗ xốp
• 2.3.5.1. Phương pháp hy sinh
• 2.3.6. Dung dịch giả dịch thể người (Simulated Body Fluid - SBF)
• 2.3.6.1. Dung dịch giả dịch thể người
• 2.3.6.2. Cơ chế hình thành lớp apatite
• 2.3.7. Vật liệu vận chuyển thuốc kháng viêm ibuprofen
• 2.3.7.1. Thuốc kháng viêm ibuprofen
• 2.3.7.2. Viên xốp CO3Ap trong vận chuyển ibuprofen
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
• 3.1. Phương pháp thí nghiệm
• 3.1.1. Tạo viên calcite
• 3.1.2. Tạo viên CO3Ap
• 3.2. Thí nghiệm in-vitro
• 3.2.1. Mục đích của thí nghiệm in-vitro
• 3.2.2. Tổng hợp dung dịch SBF
• 3.2.3. Tổng hợp dung dịch PBS (pH=7.4 Thực nghiệm in-vitro
• 3.2.4. Khảo sát khối xốp CO3Ap ngâm trong dung dịch ibuprofen
• 3.2.5. Khảo sát khối xốp CO3Ap ngậm ibuprofen trong dung dịch SBF
• 3.2.6. Khảo sát hiệu suất ngậm và khả năng tải ibuprofen của khối xốp CO3Ap trong dung dịch ethanol
• 3.2.7. Khảo sát khối xốp CO3Ap với tỉ lệ xốp 7:3 giải phóng ibuprofen trong dung dịch PBS (pH = 7
• 3.3. Các phương pháp phân tích vật liệu
• 3.3.1. Phân tích nhiễu xạ tia X (X ray – Diffraction – XRD)
• 3.3.2. Quang phổ hồng ngoại (Fourier transform infrared spectroscopy – FTIR)
• 3.3.3. Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscopy – SEM)
• 3.3.4. Phân tích quang phổ tử ngoại khà kiến (Ultra violet - Visible - UV-Vis)
• 3.3.6. Mật độ thực bột (ρrắn )
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Kết quả phân tích thành phần khoáng hóa
• 4.1.1. Kết quả phân tích thành phần khoáng hóa vật liệu xốp calcite
• 4.1.2. Kết quả thí nghiệm thử phenolphthalein vật liệu xốp calcite
• 4.1.3. Kết quả phân tích thành phần khoáng hóa vật liệu xốp CO3Ap
• 4.2. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại truyền qua FTIR
• 4.2.1. Kết quả phân tích FTIR của vật liệu xốp CO3Ap
• 4.3. Độ xốp của mẫu viên xốp calcite
• 4.4. Độ xốp của mẫu viên xốp CO3Ap
• 4.5. Độ bền cơ của mẫu
• 4.5.1. Độ bền cơ của mẫu viên xốp calcite
• 4.5.2. Độ bền cơ của mẫu viên xốp CO3Ap
• 4.6. Quan sát vi cấu trúc mẫu viên
• 4.6.1. Quan sát vi cấu trúc mẫu viên calcite
• 4.6.2. Quan sát vi cấu trúc mẫu viên CO3Ap
• 4.7. Đánh giá hoạt tính in-vitro và chọn họ mẫu tiến hành thí nghiệm tải thuốc
• 4.7.1. Đánh giá vi cấu trúc của viên mẫu trước và sau khi ngâm ibuprofen trong dung dịch SBF
• 4.8. Khảo sát ảnh hưởng ibuprofen đến hoạt tính khối xốp CO3Ap
• 4.8.1. Kết quả phân tích thành phần khoáng hóa vật liệu xốp CO3Ap sau ngâm ibuprofen
• 4.9. Khảo sát hiệu suất ngậm và khả năng tải ibuprofen của viên mẫu
• 4.9.1. Kết quả phân tích UV-Vis vật liệu xốp CO3Ap sau ngâm ibuprofen và hiệu suất ngậm thuốc của viên mẫu
• 4.9.2. Kết quả phân tích UV-Vis vật liệu xốp CO3Ap sau ngâm ibuprofen và khả năng tải thuốc của viên mẫu
• 4.10. Khảo sát thí nghiệm nhả thuốc trong dung dịch PBS khi cho thuốc ngậm ibuprofen ở môi trường bình thường và chân không
• 4.10.1. Kết quả khảo sát phần trăm thuốc nhả trong dung dịch đệm PBS với hai loại viên mẫu ngậm ibuprofen trong môi trường bình thường và chân không
• 4.10.2. Áp dụng kết quả khảo sát phần trăm thuốc nhả trong dung dịch đệm PBS vào các mô hình động học cụ thể
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về khả năng nhả thuốc kháng viêm của viên xốp Apatite

Viên xốp Apatite, đặc biệt là Carbonate Apatite (CO3Ap), đã được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực cấy ghép xương. Vật liệu này không chỉ có cấu trúc tương tự như xương tự nhiên mà còn có khả năng nhả thuốc kháng viêm hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tải thuốc kháng viêm ibuprofen vào viên xốp CO3Ap có thể cải thiện khả năng phục hồi xương và giảm viêm tại vị trí cấy ghép.

1.1. Đặc điểm của viên xốp Apatite trong cấy ghép xương

Viên xốp Apatite có cấu trúc xốp, giúp tăng cường khả năng tương thích sinh học và thúc đẩy sự phát triển của tế bào xương. Đặc điểm này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng cấy ghép xương.

1.2. Tại sao cần nghiên cứu khả năng nhả thuốc kháng viêm

Khả năng nhả thuốc kháng viêm từ viên xốp Apatite không chỉ giúp giảm đau mà còn ngăn ngừa tình trạng viêm nhiễm tại vị trí cấy ghép. Điều này rất quan trọng trong việc cải thiện hiệu quả điều trị và phục hồi chức năng xương.

II. Vấn đề và thách thức trong việc sử dụng viên xốp Apatite

Mặc dù viên xốp Apatite có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc tối ưu hóa khả năng nhả thuốc kháng viêm. Các yếu tố như độ xốp, phương pháp tải thuốc và môi trường xung quanh đều ảnh hưởng đến hiệu suất nhả thuốc.

2.1. Độ xốp và ảnh hưởng đến khả năng nhả thuốc

Độ xốp của viên xốp Apatite ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng lưu trữ và nhả thuốc. Viên xốp với độ xốp cao thường có khả năng nhả thuốc tốt hơn, nhưng cũng cần cân nhắc đến độ bền cơ học.

2.2. Phương pháp tải thuốc và hiệu suất nhả thuốc

Có nhiều phương pháp tải thuốc khác nhau, bao gồm ngâm trong dung dịch và hút chân không. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất nhả thuốc kháng viêm.

III. Phương pháp nghiên cứu khả năng nhả thuốc kháng viêm

Nghiên cứu khả năng nhả thuốc kháng viêm từ viên xốp Apatite thường sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại như UV-Vis và SEM. Những phương pháp này giúp đánh giá hiệu suất nhả thuốc và cấu trúc vi mô của vật liệu.

3.1. Phân tích UV Vis trong đánh giá nhả thuốc

Phân tích UV-Vis được sử dụng để xác định nồng độ ibuprofen trong dung dịch sau khi nhả thuốc. Kết quả cho thấy khả năng nhả thuốc của viên xốp Apatite có thể được điều chỉnh thông qua các yếu tố như độ xốp và phương pháp tải thuốc.

3.2. Sử dụng SEM để quan sát cấu trúc vi mô

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho phép quan sát cấu trúc vi mô của viên xốp Apatite trước và sau khi tải thuốc. Điều này giúp hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa thuốc và vật liệu.

IV. Kết quả nghiên cứu khả năng nhả thuốc kháng viêm

Kết quả nghiên cứu cho thấy viên xốp Apatite có khả năng nhả thuốc kháng viêm ibuprofen hiệu quả trong môi trường dung dịch muối đệm. Điều này khẳng định tiềm năng của vật liệu trong ứng dụng cấy ghép xương.

4.1. Hiệu suất nhả thuốc trong dung dịch PBS

Nghiên cứu cho thấy rằng viên xốp Apatite có thể nhả ibuprofen trong dung dịch PBS với pH 7, duy trì nồng độ thuốc ở mức hiệu quả trong thời gian dài.

4.2. Tác động của phương pháp tải thuốc đến hiệu suất nhả

Phương pháp tải thuốc có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất nhả. Việc sử dụng môi trường hút chân không đã cải thiện đáng kể khả năng nhả thuốc so với phương pháp ngâm thông thường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về khả năng nhả thuốc kháng viêm của viên xốp Apatite mở ra nhiều triển vọng trong lĩnh vực cấy ghép xương. Việc tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nhả thuốc sẽ giúp phát triển các vật liệu cấy ghép hiệu quả hơn.

5.1. Tương lai của vật liệu Apatite trong y học

Vật liệu Apatite có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm y tế mới, đặc biệt là trong lĩnh vực cấy ghép xương và điều trị các bệnh lý liên quan đến xương.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải thiện hiệu suất nhả thuốc và khả năng tương thích sinh học của viên xốp Apatite, nhằm tối ưu hóa ứng dụng trong y học.

Tổng quan nghiên cứu

Trong lĩnh vực kỹ thuật vật liệu y sinh, việc phát triển vật liệu thay thế xương có khả năng tương thích sinh học cao và hỗ trợ điều trị viêm là một thách thức lớn. Carbonate apatite (CO3Ap) với cấu trúc xốp tương tự xương tự nhiên được xem là vật liệu lý tưởng nhờ khả năng tự phân hủy sinh học và tạo khung đỡ cho sự phát triển xương mới. Nghiên cứu này tập trung khảo sát khả năng nhả thuốc kháng viêm ibuprofen của viên xốp CO3Ap nhằm ứng dụng trong cấy ghép xương, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị các bệnh lý về xương khớp và giảm thiểu nguy cơ tàn tật.

Mục tiêu chính của luận văn là tổng hợp viên xốp CO3Ap có độ xốp từ 44-60% và độ bền nén xuyên tâm (DTS) khoảng 1 MPa, đồng thời đánh giá hiệu suất ngậm thuốc và khả năng nhả thuốc ibuprofen trong môi trường mô phỏng dịch thể người (SBF) và dung dịch đệm phosphate (PBS) với pH = 7.4. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 9 năm 2022 đến tháng 12 năm 2023 tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM.

Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc phát triển vật liệu thay thế xương mang thuốc kháng viêm, giúp giảm phản ứng viêm cục bộ tại vị trí cấy ghép, đồng thời tăng cường khả năng phục hồi xương. Kết quả nghiên cứu góp phần mở rộng lựa chọn vật liệu y sinh đa chức năng, hỗ trợ điều trị hiệu quả các bệnh lý xương khớp, đặc biệt phù hợp với người cao tuổi và bệnh nhân có sức đề kháng yếu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về vật liệu y sinh và mô hình phân phối thuốc trong vật liệu xốp.

1. Lý thuyết vật liệu y sinh (Biomaterials): Vật liệu y sinh được định nghĩa là chất tổng hợp hoặc tự nhiên tương tác với cơ thể nhằm thay thế hoặc hỗ trợ chức năng mô. CO3Ap thuộc nhóm gốm phân hủy sinh học (bioresorbable ceramics), có khả năng hòa tan dần trong môi trường sinh lý, tạo điều kiện cho tế bào xương phát triển và tái tạo mô mới. Đặc điểm cấu trúc xốp liên kết của CO3Ap tương tự xương tự nhiên giúp tăng khả năng tương thích sinh học và vận chuyển chất dinh dưỡng.

2. Mô hình phân phối thuốc trong vật liệu xốp: Ibuprofen, một thuốc chống viêm không steroid (NSAID), được tải vào viên xốp CO3Ap nhằm giảm viêm tại vị trí cấy ghép. Quá trình tải và nhả thuốc được mô tả qua các động học hấp phụ và giải phóng thuốc, trong đó phương pháp tải thuốc (bình thường hoặc hút chân không) ảnh hưởng đến hiệu suất ngậm và khả năng nhả thuốc. Các khái niệm chính bao gồm hiệu suất ngậm thuốc (%), khả năng tải thuốc (%), và phần trăm nhả thuốc theo thời gian.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng mẫu viên xốp CO3Ap tổng hợp từ calcium hydroxide (Ca(OH)2) và muối NaCl làm mẫu hi sinh để tạo lỗ xốp. Quá trình chuyển hóa calcite thành CO3Ap được thực hiện qua ngâm trong dung dịch Na2CO3 1M và Na2HPO4 1M ở 60℃ trong các khoảng thời gian khác nhau (3 ngày cho calcite, 4 và 7 ngày cho CO3Ap).

• Phương pháp phân tích: Các kỹ thuật phân tích vật liệu bao gồm phổ nhiễu xạ tia X (XRD) để xác định thành phần khoáng hóa, phổ hồng ngoại (FTIR) để khảo sát cấu trúc hóa học, kính hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát vi cấu trúc và sự phân bố thuốc trong vật liệu, cùng phương pháp quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) để định lượng nồng độ ibuprofen trong dung dịch.

• Thí nghiệm in-vitro: Đánh giá hoạt tính sinh học của viên CO3Ap qua ngâm trong dung dịch mô phỏng dịch thể người (SBF) ở 37℃ trong 10, 20 và 30 ngày, quan sát sự hình thành lớp apatite trên bề mặt mẫu. Khảo sát hiệu suất ngậm và khả năng tải ibuprofen trong dung dịch ethanol ở điều kiện bình thường và hút chân không. Thí nghiệm nhả thuốc được thực hiện trong dung dịch PBS (pH=7.4) với các mốc thời gian từ 6 giờ đến 29 ngày.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mẫu viên có kích thước 3x6 mm, được tổng hợp với tỷ lệ Ca(OH)2 và NaCl khác nhau (10:0, 9:1, 7:3, 5:5) để điều chỉnh độ xốp. Mỗi thí nghiệm được thực hiện với ít nhất 5 lần đo để đảm bảo độ tin cậy.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu bắt đầu từ tháng 9/2022, hoàn thành tổng hợp và phân tích vật liệu trong 6 tháng, tiếp tục thí nghiệm in-vitro và khảo sát tải thuốc trong 6 tháng tiếp theo, hoàn thiện luận văn vào tháng 12/2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tổng hợp viên xốp CO3Ap: Viên xốp calcite có độ xốp toàn phần từ 45-70% và độ bền nén xuyên tâm (DTS) gần 0 MPa. Sau chuyển hóa thành CO3Ap, độ xốp giảm nhẹ còn 44-60%, trong khi DTS tăng lên khoảng 1 MPa, cho thấy vật liệu có độ bền cơ học phù hợp cho ứng dụng cấy ghép xương.

2. Hoạt tính sinh học in-vitro: Sau 10 ngày ngâm trong dung dịch SBF, tất cả mẫu CO3Ap đều hình thành lớp apatite mới trên bề mặt, được quan sát rõ qua ảnh SEM với độ phóng đại 5000x và 10000x. Đặc biệt, viên CO3Ap chứa ibuprofen vẫn duy trì được khả năng hoạt tính sinh học, chứng tỏ việc tải thuốc không làm giảm hiệu quả sinh học của vật liệu.

3. Hiệu suất ngậm và khả năng tải thuốc: Sử dụng phương pháp tải thuốc trong môi trường hút chân không làm tăng hiệu suất ngậm thuốc từ khoảng 60% lên gần 80%, và khả năng tải thuốc tăng từ 15% lên 25%. Điều này cho thấy phương pháp tải thuốc là yếu tố quyết định đến khả năng ngậm và nhả ibuprofen của viên xốp CO3Ap.

4. Động học nhả thuốc: Trong dung dịch PBS pH=7.4, viên CO3Ap ngậm ibuprofen trong môi trường hút chân không giải phóng thuốc chậm và ổn định hơn so với môi trường bình thường. Sau 29 ngày, phần trăm nhả thuốc đạt khoảng 70% ở môi trường hút chân không, so với 85% ở môi trường bình thường. Các mô hình động học bậc một và Higuchi được áp dụng để mô tả quá trình giải phóng thuốc, phù hợp với dữ liệu thu thập.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy vật liệu CO3Ap có cấu trúc xốp liên kết tương tự xương tự nhiên, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển tế bào xương và mạch máu. Độ bền cơ học của viên CO3Ap đủ để chịu lực tại vị trí cấy ghép, đồng thời duy trì khả năng hoạt tính sinh học sau khi tải ibuprofen. Việc sử dụng phương pháp hút chân không trong quá trình tải thuốc giúp tăng hiệu suất ngậm và kiểm soát tốt hơn quá trình nhả thuốc, giảm nguy cơ phóng thích thuốc quá nhanh gây tác dụng phụ.

So sánh với các nghiên cứu trước đây về hydroxyapatite (HAp) và biphasic calcium phosphate (BCP), CO3Ap thể hiện ưu thế vượt trội về khả năng tự phân hủy sinh học và tương thích sinh học, đồng thời hỗ trợ phân phối thuốc kháng viêm hiệu quả. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện độ xốp, độ bền nén, hiệu suất ngậm thuốc và phần trăm nhả thuốc theo thời gian, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt giữa các điều kiện tải thuốc.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng phương pháp hút chân không trong tải thuốc: Khuyến nghị sử dụng môi trường hút chân không để tăng hiệu suất ngậm và kiểm soát quá trình nhả thuốc ibuprofen, nhằm nâng cao hiệu quả điều trị viêm tại vị trí cấy ghép. Thời gian áp dụng: ngay trong quy trình sản xuất viên xốp CO3Ap.

2. Tối ưu tỷ lệ vật liệu hi sinh NaCl: Đề xuất điều chỉnh tỷ lệ Ca(OH)2 và NaCl trong khoảng 7:3 để đạt độ xốp và độ bền cơ học tối ưu, phù hợp với yêu cầu cấy ghép xương. Chủ thể thực hiện: nhà sản xuất vật liệu y sinh.

3. Phát triển quy trình tổng hợp CO3Ap ở nhiệt độ thấp: Giữ nhiệt độ ngâm ở 60℃ để bảo toàn hoạt tính sinh học và giảm chi phí năng lượng, đồng thời đảm bảo chất lượng vật liệu. Thời gian thực hiện: trong giai đoạn nghiên cứu và sản xuất.

4. Mở rộng nghiên cứu ứng dụng lâm sàng: Khuyến nghị tiến hành các thử nghiệm in-vivo và lâm sàng để đánh giá hiệu quả điều trị và tính an toàn của viên xốp CO3Ap mang ibuprofen trên người bệnh, đặc biệt là bệnh nhân cao tuổi và người có bệnh lý xương khớp. Chủ thể thực hiện: các trung tâm nghiên cứu y sinh và bệnh viện chuyên khoa.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu vật liệu y sinh: Luận văn cung cấp dữ liệu chi tiết về quy trình tổng hợp, phân tích vật liệu và đánh giá hoạt tính sinh học của CO3Ap, hỗ trợ phát triển các vật liệu thay thế xương đa chức năng.

2. Bác sĩ chuyên khoa xương khớp và phẫu thuật cấy ghép: Thông tin về khả năng tải và nhả thuốc kháng viêm của vật liệu giúp lựa chọn vật liệu cấy ghép phù hợp, giảm biến chứng viêm sau phẫu thuật.

3. Nhà sản xuất vật liệu y sinh: Các phương pháp tổng hợp và tải thuốc được mô tả chi tiết giúp tối ưu quy trình sản xuất viên xốp CO3Ap mang thuốc, nâng cao chất lượng sản phẩm.

4. Sinh viên và học viên cao học ngành kỹ thuật vật liệu và y sinh: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về kỹ thuật tổng hợp vật liệu xốp, phương pháp phân tích vật liệu và ứng dụng trong phân phối thuốc.

Câu hỏi thường gặp

1. Viên xốp CO3Ap có ưu điểm gì so với hydroxyapatite (HAp)?
   CO3Ap có khả năng tự phân hủy sinh học tốt hơn, cấu trúc xốp liên kết tương tự xương tự nhiên, giúp tăng khả năng tái tạo xương và tương thích sinh học, trong khi HAp có khả năng tự hủy kém và lỗ xốp chủ yếu là kín.

2. Tại sao ibuprofen được chọn làm thuốc kháng viêm trong nghiên cứu?
   Ibuprofen là thuốc chống viêm không steroid phổ biến, có hiệu quả cao, thời gian bán hủy ngắn, ít tác dụng phụ và kích thước phân tử nhỏ giúp dễ dàng lan truyền qua vật liệu xốp.

3. Phương pháp hút chân không ảnh hưởng thế nào đến khả năng tải thuốc?
   Phương pháp hút chân không làm tăng hiệu suất ngậm thuốc và khả năng tải ibuprofen lên viên xốp CO3Ap, đồng thời giúp kiểm soát quá trình nhả thuốc ổn định hơn.

4. Độ xốp của viên CO3Ap ảnh hưởng ra sao đến tính chất vật liệu?
   Độ xốp cao tạo điều kiện cho sự phát triển tế bào và mạch máu, nhưng nếu quá lớn sẽ làm giảm độ bền cơ học. Tỷ lệ xốp từ 44-60% được đánh giá là cân bằng giữa sinh học và cơ học.

5. Quá trình nhả thuốc ibuprofen được kiểm soát như thế nào trong dung dịch PBS?
   Quá trình nhả thuốc tuân theo các mô hình động học bậc một và Higuchi, với tốc độ nhả thuốc chậm và ổn định hơn khi sử dụng phương pháp tải thuốc trong môi trường hút chân không.

Kết luận

• Viên xốp CO3Ap được tổng hợp thành công với độ xốp 44-60% và độ bền nén xuyên tâm khoảng 1 MPa, phù hợp làm vật liệu thay thế xương.
• Viên CO3Ap duy trì hoạt tính sinh học tốt sau khi tải ibuprofen và ngâm trong dung dịch mô phỏng dịch thể người (SBF).
• Phương pháp tải thuốc trong môi trường hút chân không nâng cao hiệu suất ngậm thuốc và kiểm soát quá trình nhả thuốc hiệu quả.
• Quá trình nhả thuốc ibuprofen trong dung dịch PBS diễn ra ổn định, phù hợp với yêu cầu điều trị viêm tại vị trí cấy ghép.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển vật liệu y sinh đa chức năng, kết hợp khả năng thay thế xương và phân phối thuốc kháng viêm, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị các bệnh lý xương khớp.

Next steps: Tiến hành thử nghiệm in-vivo và lâm sàng để đánh giá hiệu quả và an toàn của vật liệu trong điều kiện thực tế.

Call-to-action: Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực vật liệu y sinh nên tiếp tục phát triển và ứng dụng viên xốp CO3Ap mang thuốc kháng viêm nhằm cải thiện chất lượng điều trị và chăm sóc sức khỏe cộng đồng.