I. Tổng quan về nghiên cứu biến tính PEG
Nghiên cứu biến tính PEG trên nano silica rỗng nhằm tối ưu hóa hiệu quả mang tải và kiểm soát phóng thích thuốc là một lĩnh vực quan trọng trong y học hiện đại. PEG (polyethylene glycol) được biết đến với khả năng cải thiện tính tương thích sinh học và giảm thiểu hiện tượng rò rỉ thuốc. Việc biến tính nano silica bằng PEG không chỉ giúp tăng cường hiệu quả mang tải mà còn kiểm soát tốt hơn quá trình phóng thích thuốc. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nano silica có cấu trúc rỗng có thể chứa một lượng lớn thuốc, nhưng lại gặp khó khăn trong việc kiểm soát phóng thích. Do đó, việc kết hợp PEG với nano silica rỗng là một giải pháp tiềm năng để khắc phục vấn đề này.
1.1. Tính chất của PEG và nano silica
PEG là một polymer có tính chất hóa lý đặc biệt, bao gồm khả năng hòa tan tốt trong nước và tính tương thích sinh học cao. Nano silica rỗng, với cấu trúc lỗ xốp, có diện tích bề mặt lớn, cho phép chứa một lượng thuốc đáng kể. Sự kết hợp giữa PEG và nano silica rỗng tạo ra một hệ thống mang thuốc hiệu quả, giúp tăng cường khả năng mang tải và kiểm soát phóng thích thuốc. Nghiên cứu cho thấy rằng việc biến tính bề mặt của nano silica bằng PEG có thể làm giảm tốc độ phóng thích thuốc, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị trong các liệu pháp hóa trị.
II. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu trong luận văn này bao gồm tổng hợp nano silica cấu trúc rỗng và biến tính bề mặt bằng PEG. Các bước thực hiện bao gồm tổng hợp nano silica từ các tiền chất như TEOS và CTAB, sau đó tiến hành chức hóa bề mặt bằng nhóm amin. Tiếp theo, PEG được hoạt hóa bằng p-nitrophenyl chloroformate và phủ lên bề mặt của nano silica. Các phương pháp phân tích như FTIR, TEM, và DLS được sử dụng để đánh giá cấu trúc và kích thước của vật liệu. Kết quả cho thấy rằng việc biến tính bề mặt bằng PEG đã cải thiện đáng kể khả năng mang tải và kiểm soát phóng thích thuốc của hệ thống này.
2.1. Tổng hợp nano silica cấu trúc rỗng
Quá trình tổng hợp nano silica cấu trúc rỗng bắt đầu bằng việc sử dụng TEOS và CTAB để tạo ra các hạt silica. Sau đó, các hạt này được xử lý để loại bỏ lõi, tạo ra cấu trúc rỗng. Phân tích bằng TEM cho thấy kích thước và hình dạng của các hạt silica đạt yêu cầu. Kết quả từ phương pháp BET cho thấy diện tích bề mặt của nano silica rỗng cao, cho phép chứa một lượng lớn thuốc. Điều này chứng tỏ rằng nano silica rỗng có tiềm năng lớn trong việc phát triển hệ thống mang thuốc hiệu quả.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hệ thống HMSN@PEG có khả năng mang tải thuốc doxorubicin tốt hơn so với hệ thống HMSN không biến tính. Hiệu quả mang tải thuốc được đánh giá thông qua các chỉ số như DLE (Drug Loading Efficiency) và DLC (Drug Loading Content). Kết quả cho thấy rằng HMSN@PEG có khả năng mang tải thuốc cao hơn, đồng thời thời gian phóng thích thuốc cũng được kéo dài. Điều này cho thấy rằng việc biến tính bề mặt bằng PEG không chỉ cải thiện khả năng mang tải mà còn kiểm soát tốt hơn quá trình phóng thích thuốc, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị trong các liệu pháp hóa trị.
3.1. Đánh giá khả năng phóng thích thuốc
Khả năng phóng thích thuốc của hệ thống HMSN@PEG được đánh giá qua các thí nghiệm trong môi trường pH khác nhau. Kết quả cho thấy rằng hệ thống này có khả năng phóng thích thuốc chậm hơn trong môi trường pH 7,4 so với pH 4,5, điều này cho thấy khả năng kiểm soát phóng thích thuốc tốt hơn. Sự khác biệt này có thể được giải thích bởi sự tương tác giữa PEG và môi trường, giúp duy trì nồng độ thuốc trong thời gian dài hơn. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các hệ thống mang thuốc hướng đích, đặc biệt trong điều trị ung thư.
