Luận văn thạc sĩ kỹ thuật vật liệu nghiên cứu chế tạo sợi nano micro poly lactic acid có chứa thuốc paclitaxel bằng phương pháp electro spinning

Luận văn về kỹ thuật vật liệu: Nghiên cứu chế tạo sợi nano micro PLA chứa Paclitaxel bằng phương pháp electro spinning. Tìm hiểu quy trình và ứng dụng.

• Tác giả: Trần Hoài Khang
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Đại Phú
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Vật liệu cao phân tử và tổ hợp
• Đề tài: Nghiên cứu Chế Tạo Sợi Nano-Micro Polylactic Acid Có Chứa Thuốc Paclitaxel Bằng Phương Pháp Electro Spinning
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Tp Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Sợi Nano PLA Micro bằng Electrospinning 55

Hiện nay, nhân loại đang đối mặt với nhiều căn bệnh nguy hiểm, đặc biệt là ung thư. Bên cạnh việc tìm kiếm các phương thuốc đặc trị, việc xây dựng phác đồ điều trị cũng vô cùng quan trọng. Một trong những yếu tố quan trọng trong phác đồ là kiểm soát hàm lượng thuốc để đạt hiệu quả điều trị tốt nhất mà không gây ra tác dụng phụ. Các phương pháp điều trị truyền thống như uống, tiêm, hóa trị, xạ trị thường không kiểm soát được quá trình phân tán thuốc trong cơ thể. Các nhà khoa học đã nghiên cứu các loại vật liệu có khả năng mang và nhả thuốc chậm để điều khiển quá trình này, ví dụ như hydrogel nhạy cảm nhiệt độ và pH, micel, và các loại polymer thông minh. Tuy nhiên, việc sử dụng hydrogel hoặc micell có những hạn chế nhất định. Sợi electrospun nổi lên như một ứng viên sáng giá để giải quyết vấn đề này. Sợi electrospun có kích thước từ vài trăm nano đến vài micro, với diện tích bề mặt lớn và hoạt tính bề mặt cao. Chính vì những tính chất này, chúng được xem là một trong những vật liệu tối ưu cho nhiều ứng dụng quan trọng, trong đó có vai trò là chất mang thuốc.

1.1. Tổng Quan về Ứng Dụng Y Sinh của Sợi Nano

Khi đường kính sợi polymer giảm xuống kích thước nano hoặc micro, chúng có những tính chất đặc biệt như diện tích bề mặt lớn so với thể tích, hoạt tính bề mặt cao, và cơ tính tuyệt vời. Sợi nano polymer được xem là một trong những loại vật liệu tối ưu cho nhiều ứng dụng quan trọng, đặc biệt là trong ứng dụng y sinh. Hiện nay, có nhiều phương pháp chế tạo sợi nano polymer, bao gồm kéo, template synthesis, phase separation, self-assembly, và electrospinning. Phương pháp electrospinning nổi bật hơn cả vì sự đơn giản và dễ dàng, trở thành kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất. Sợi nano polymer tạo ra từ electrospinning có tiềm năng ứng dụng to lớn trong y học, đặc biệt là trong hệ thống phân phối thuốc.

1.2. Giới Thiệu Paclitaxel và Vai Trò trong Điều Trị Ung Thư

Paclitaxel là một loại thuốc hóa trị liệu được sử dụng rộng rãi trong điều trị nhiều loại ung thư, bao gồm ung thư vú, ung thư buồng trứng, và ung thư phổi. Cơ chế hoạt động của Paclitaxel là ức chế sự phân chia tế bào ung thư bằng cách can thiệp vào quá trình hình thành vi ống. Mặc dù hiệu quả, Paclitaxel có thể gây ra nhiều tác dụng phụ, do đó việc kiểm soát nồng độ thuốc trong cơ thể là rất quan trọng. Các hệ thống phân phối thuốc dựa trên sợi nano/*micro PLA hứa hẹn sẽ cải thiện hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ của Paclitaxel.

II. Vì Sao Cần Kiểm Soát Giải Phóng Paclitaxel từ Sợi PLA 53

Việc sử dụng các phương pháp điều trị ung thư truyền thống thường không kiểm soát được quá trình phân tán thuốc vào cơ thể. Nồng độ dược phẩm trong máu có thể quá cao, gây ra tác dụng phụ, hoặc quá thấp, làm giảm hiệu quả điều trị. Để khắc phục vấn đề này, các nhà khoa học đã tìm ra các loại vật liệu có khả năng mang thuốc và nhả thuốc chậm, như hydrogel, micel, và sợi electrospun. Tuy nhiên, việc sử dụng hydrogel hoặc micell làm tác nhân mang thuốc lại gặp phải một trở ngại lớn đó là quá trình đưa thuốc vào mixel thì lượng thuốc nằm trong mixel rất ít, chiếm tỷ lệ tương đối nhỏ, phần còn lại nằm ngoài mixell dẫn đến lãng phí thuốc, hoặc phải tốn thêm chi phí chắt lọc để thu hồi thuốc nằm ngoài mixel. Đối với hydrogel, khi đưa vào cơ thể chỉ có thể cải thiện được lượng thuốc phân tán vào cơ thể tốt hơn một chút so với phương pháp thông thường, chứ không hoàn toàn kiểm soát được theo ý muốn vì tốc độ nhả thuốc của hydrogel tương đối nhanh.

2.1. Hạn Chế của Các Phương Pháp Phân Phối Thuốc Truyền Thống

Các phương pháp phân phối thuốc truyền thống như uống hoặc tiêm thường dẫn đến nồng độ thuốc trong máu biến động mạnh. Ban đầu, nồng độ thuốc tăng vọt, vượt quá ngưỡng điều trị và gây ra tác dụng phụ. Sau đó, nồng độ thuốc giảm xuống dưới ngưỡng điều trị, làm giảm hiệu quả. Điều này gây ra lãng phí thuốc và ảnh hưởng đến sức khỏe của bệnh nhân. Do đó, cần có các phương pháp phân phối thuốc tiên tiến hơn để kiểm soát nồng độ thuốc trong cơ thể và tối ưu hóa hiệu quả điều trị.

2.2. Ưu Điểm của Hệ Thống Phân Phối Thuốc Dựa Trên Sợi Nano

Hệ thống phân phối thuốc dựa trên sợi nano/*micro có nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống. Sợi nano có diện tích bề mặt lớn, cho phép tải một lượng lớn thuốc. Chúng cũng có thể được thiết kế để giải phóng thuốc một cách từ từ và liên tục, duy trì nồng độ thuốc trong máu ổn định trong thời gian dài. Ngoài ra, sợi nano có thể được nhắm mục tiêu đến các tế bào ung thư, giảm thiểu tác dụng phụ đối với các tế bào khỏe mạnh. Đặc biệt, sự kết hợp giữa sợi nano và hydrogel có thể tạo ra một hệ thống phân phối thuốc hiệu quả, kiểm soát cả tốc độ và vị trí giải phóng thuốc.

III. Electrospinning Phương Pháp Chế Tạo Sợi Nano PLA Hiệu Quả 58

Electrospinning là một kỹ thuật kéo sợi từ polymer dung dịch hoặc polymer nóng chảy bằng cách sử dụng lực tĩnh điện (điện trường). Đây là một phương pháp tạo sợi đơn giản nhất, dễ dàng nhất, và kỹ thuật này hiện nay là kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất trong việc chế tao sợi nano polmer. Sợi nano polymer được tạo bởi phương pháp electrospinning có tiềm năng ứng dụng vô cùng to lớn đặc biệt là trong y học.

3.1. Nguyên Tắc Hoạt Động của Kỹ Thuật Electrospinning

Quá trình electrospinning bắt đầu bằng việc tạo ra một dung dịch polymer. Dung dịch này được đưa vào một ống tiêm có kim nhỏ. Khi điện áp cao được áp dụng giữa kim và collector, một giọt dung dịch polymer tích điện hình thành ở đầu kim. Khi điện áp đủ cao, lực tĩnh điện sẽ thắng lực căng bề mặt của giọt, tạo ra một tia dung dịch polymer. Tia này kéo dài và mỏng dần khi di chuyển về phía collector, đồng thời dung môi bay hơi, để lại các sợi nano hoặc micro polymer.

3.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Electrospinning

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình electrospinning, bao gồm: (1) Tính chất của dung dịch polymer (nồng độ, độ nhớt, sức căng bề mặt, điện dẫn suất). (2) Thông số thiết bị (điện áp, tốc độ dòng chảy, khoảng cách giữa kim và collector). (3) Điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm). Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để tạo ra sợi nano/*micro có kích thước và hình thái mong muốn.

3.3. Tối Ưu Hóa Electrospinning để Điều Chỉnh Kích Thước Sợi Nano

Việc tối ưu hóa electrospinning đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát kích thước sợi nano. Ví dụ, tăng nồng độ polymer thường dẫn đến kích thước sợi nano lớn hơn, nhưng nếu nồng độ quá cao có thể gây tắc nghẽn kim phun. Điện áp electrospinning có ảnh hưởng đáng kể đến hình thái và kích thước sợi. Các dung môi khác nhau sẽ có các tính chất khác nhau, vì vậy việc lựa chọn dung môi rất quan trọng.

IV. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Thông Số Electrospinning đến Sợi PLA 55

Luận văn đã thực hiện chế tạo sợi nano-micro Polylactic acid có chứa Paclitaxel qua 2 giai đoạn và đánh giá kết quả như sau. Chế tạo sợi PLA bằng phương pháp Electrospinning có kích thước Nano-Micro với hệ dung môi Chloroform/Acetone. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước sợi (Nồng độ, lưu lượng bơm, khoảng cách giữa collector và tip, hiệu điện thế) từ đó lựa chọn bộ thông số cho việc tạo sợi có chứa thuốc paclitaxel.

4.1. Ảnh Hưởng của Khoảng Cách Phun Đến Kích Thước Sợi Nano

Khi khoảng cách phun thay đổi, đường kính sợi sẽ thay đổi theo. Kết quả cho thấy sự thay đổi đường kính sợi khi thay đổi khoảng cách ở cùng điều kiện phun. Việc xác định khoảng cách phun tối ưu là rất quan trọng để đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng của sợi.

4.2. Tác Động của Điện Thế Lên Hình Thái Sợi PLA Bằng SEM

Hình ảnh SEM cho thấy hình thái sợi thay đổi khi điện thế khác nhau. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đường kính sợi theo điện thế ở cùng điều kiện phun. Việc kiểm soát điện thế là rất quan trọng để điều chỉnh hình thái sợi và tránh các hiện tượng như tạo hạt hoặc giọt trên sợi.

4.3. Vai Trò của Nồng Độ PLA trong Dung Dịch Electrospinning

Nồng độ PLA trong dung dịch electrospinning ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước sợi nano và hình thái của sợi. Nồng độ quá thấp có thể dẫn đến hình thành các hạt hoặc giọt, trong khi nồng độ quá cao có thể gây tắc nghẽn kim phun. Cần xác định nồng độ PLA tối ưu để tạo ra sợi nano đồng đều và có cấu trúc mong muốn.

V. Đánh Giá và Phân Tích Sợi Nano PLA Chứa Paclitaxel 54

Sản phẩm sợi PLA có chứa Paclitaxel được phân tích định tính và định lượng bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC). Độ sạch của sợi PLA có chứa Paclitaxel được kiểm tra bằng sắc ký khí (GC).

5.1. Phân Tích Định Tính và Định Lượng Paclitaxel Bằng HPLC

Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) được sử dụng để xác định sự hiện diện và hàm lượng của Paclitaxel trong sợi PLA. Phương pháp này cho phép đánh giá hiệu quả của quá trình nhúng thuốc vào sợi và kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm.

5.2. Kiểm Tra Độ Sạch và Hàm Lượng Dung Môi Bằng GC

Sắc ký khí (GC) được sử dụng để kiểm tra độ sạch của sợi PLA và xác định hàm lượng dung môi còn sót lại sau quá trình electrospinning. Việc loại bỏ dung môi hoàn toàn là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và tính tương thích sinh học của vật liệu.

5.3. Quan Sát Hình Thái Phân Bố Thuốc Trên Sợi Nano PLA

Hình ảnh SEM cho thấy hình thái và sự phân bố của Paclitaxel trên bề mặt sợi PLA. Quan sát này cung cấp thông tin quan trọng về cơ chế giải phóng thuốc và khả năng kiểm soát tốc độ giải phóng.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Sợi Nano Ứng Dụng Y Sinh 59

Nghiên cứu này đã thành công trong việc chế tạo sợi nano/*micro PLA chứa Paclitaxel bằng phương pháp electrospinning. Các thông số electrospinning đã được tối ưu hóa để tạo ra sợi có kích thước và hình thái mong muốn. Các kết quả phân tích cho thấy Paclitaxel đã được nhúng thành công vào sợi PLA và có thể được giải phóng một cách kiểm soát. Nghiên cứu này mở ra tiềm năng ứng dụng của sợi nano/*micro PLA chứa Paclitaxel trong điều trị ung thư và các bệnh khác.

6.1. Tiềm Năng Ứng Dụng của Sợi Nano PLA trong Dược Phẩm

Sợi nano PLA chứa Paclitaxel có thể được sử dụng để phát triển các hệ thống phân phối thuốc mới, cải thiện hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ. Ngoài ra, sợi nano PLA có thể được kết hợp với các vật liệu khác, chẳng hạn như hydrogel, để tạo ra các sản phẩm y sinh phức tạp hơn.

6.2. Nghiên Cứu In Vitro và In Vivo Về Hiệu Quả và Độ An Toàn

Để đánh giá đầy đủ tiềm năng của sợi nano PLA chứa Paclitaxel, cần tiến hành các nghiên cứu in vitro và in vivo để đánh giá hiệu quả điều trị và độ an toàn của vật liệu. Các nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc phát triển các sản phẩm y sinh thực tế.

6.3. Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng cho Tương Lai

Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải thiện khả năng nhắm mục tiêu của sợi nano PLA, điều chỉnh tốc độ giải phóng thuốc, và phát triển các phương pháp sản xuất quy mô lớn. Ngoài ra, việc nghiên cứu các loại thuốc khác có thể được nhúng vào sợi nano PLA cũng là một hướng đi đầy hứa hẹn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay nhân loại đang phải đối mặt với nhiều căn bệnh nguy hiểm như HIV/AIDS, viêm gan, tiểu đường, và đặc biệt là bệnh ung thư. Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển vượt bậc của khoa học các nhà nghiên cứu đã tìm ra được những phương thuốc có khả năng điều trị dứt điểm hoặc khống chế sự phát triển của những căn bệnh trên. Tuy nhiên bên cạnh những nghiên cứu tìm ra phương thuốc đặc trị thì việc xây dựng phác đồ điều trị cũng quan trong không kém. Một trong những thông số quan trọng trong phác đồ điều trị bệnh là sử dụng hàm lượng thuốc như thế nào để không gây quá liều (dẫn đến những tác dụng phụ nguy hiểm) mà vẫn có hiệu quả điều trị tốt nhất.

Từ trước đến nay việc sử dụng thuốc điều trị cho bệnh nhân chủ yếu là uống, tiêm, hóa trị hoặc xạ trị, tuy nhiên với các sử dụng thuốc như thế này thường không kiểm soát được quá trình phân tán thuốc vào cơ thể. Nồng độ dược phẩm khi đưa vào cơ thể bằng các phương pháp truyền thống được thể hiện ở hình 0. Khi mới đưa dược phẩm vào cơ thể (uống hoặc tiêm) nồng độ dược phẩm trong máu rất cao, vượt qua ngưỡng thuốc có tác dụng điều trị, gây ra hiện tượng nồng độ thuốc trong máu cao nhất thời gây tác dụng phụ. Sau khi thuốc được đưa vào cơ thể một thời gian, hàm lượng thuốc trong máu lai hạ xuống quá thấp so với ngưỡng thuốc có tác dụng điều trị gây lãng phí thuốc.

Đây là một trong những vấn đề khó khăn của y học hiện nay. Để khắc phục khó khăn trên, các nhà khoa học đã tìm ra được các loại vật liệu có khả năng mang thuốc và nhả thuốc chậm để điều khiển quá trình phân tán thuốc vào cơ thể, ví dụ như các loại hydrogel nhạy cảm nhiệt độ và pH, micel, các loại polymer thông minh… Đây là những phương pháp phân phối thuốc một cách tự nhiên và có triển vọng vì nó cho phép phân phối các phần tử hoạt động của thuốc đầy đủ và hiệu quả. Tuy nhiên việc sử dụng hydrogel hoặc micell làm tác nhân mang thuốc lại gặp phải một trở ngại lớn đó là quá trình đưa thuốc vào mixel thì lượng thuốc nằm Trang xiii Luận văn thạc sỹ GVHD: TS. Huỳnh Đại Phú trong mixel rất ít, chiếm tỷ lệ tương đối nhỏ, phần còn lại nằm ngoài mixell dẫn đến lãng phí thuốc, hoặc phải tốn thêm chi phí chắt lọc để thu hồi thuốc nằm ngoài mixel.

Đối với hydrogel, khi đưa vào cơ thể chỉ có thể cải thiện được lượng thuốc phân tán vào cơ thể tốt hơn một chút so với phương pháp thông thường, chứ không hoàn toàn kiểm soát được theo ý muốn vì tốc độ nhả thuốc của hydrogel tương đối nhanh.Vì vậy câu hỏi được đặt ra là làm thế nào cải thiện được tốc độ nhả thuốc của hydrogel. Một trong những phương pháp giải quyết vấn đề này là sử dụng thêm một tác nhân mang thuốc sau đó phối trộn với hydrogel, và ứng viên sang giá cho việc này là sợi electrospun. Sợi electrospun được chế tạo từ phương pháp electrospining thường có kích thước từ vài trăm nano đến vài micro, do đó nó có một số tính chất đặc biệt như diện tích bề mặt rất lớn so với tỷ lệ thể tích, hoạt tính bề mặt cao… Chính vì những tính chất tuyệt vời này mà sợi electrospun được xem như là một trong những loại vật liệu tối ưu sử dụng cho nhiều ứng dụng quan trọng, và chất mang thuốc là một trong số đó. Để góp phần vào nghiên cứu và triển khai ứng dụng sợi electrspun trong linh vưc y sinh, đề tài này tập trung nghiên cứu chế tạo sợi polylactic acid kích thước nano-micro có chứa thuốc paxlitaxel bằng phương pháp electrospining.

Với mục đích sử dụng là đưa vào hydrogel nhằm cải thiện khả năng nhả thuốc của hydrogel. Biểu đồ nồng độ thuốc khi đưa vào cơ thể theo phương pháp truyền thống Trang xiv Luận văn thạc sỹ GVHD: TS. Huỳnh Đại Phú CHƢƠNG I. SỢI NANO POLYMER ELECTROSPUN.

Khi đƣờng kính sợi polymer giảm xuống kích cỡ khoảng 10-100 micro hoặc nhỏ hơn 10x10-3-100x10-3 micro, nó sẽ xuất hiện một số tính chất đặc biệt nhƣ diện tích bề mặt rất lớn so với tỷ lệ thể tích (đối với sợi có kích thƣớc nano thì tỉ lệ nay lớn gấp 3 lần sợi có kích thƣớc micro). Hoạt tính bề mặt cao, và cơ tính tuyệt vời (độ cứng, độ bền kéo), so với bất kì những dạng vật liệu thông thƣờng. Chính vì những tính chất tuyệt vời này mà sợi nano polymer đƣợc xem nhƣ là một trong những loại vật liệu tối ƣu sử dụng cho nhiều ứng dụng quan trọng. Trong những năm gần đây khoa học đã tìm ra đƣợc khá nhiều phƣơng pháp chế tạo sợi nano polymer, một số những phƣơng pháp đó là, kéo, template synthesis [3], phase separation [4], self-assembly [5,6], electro-spinning [2].

Trong đó phƣơng pháp kéo gần giống phƣơng pháp spinning là một trong những phƣơng pháp có thể tạo ra từng sợi nano đơn chiếc có chiều dài rất lớn. Tuy nhiên phƣơng pháp này chỉ có thể áp dụng cho những loại vật liệu có khả năng đàn hồi có khả năng chịu đƣợc biến dạng lớn. Phƣơng pháp tổng hợp từ khuôn, phƣơng pháp này sử dụng một khuôn có kích thƣớc nano chế tạo sợi nano, khuôn này có thể là một màng mỏng mà trên đó có những lỗ với kích thƣớc nano, nguyên liệu sẽ đi vào những ống này và hình thành sợi nano. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là có thể sử dụng cho nhiều loại vật liệu khác nhau nhƣ polymer, bán dẫn, kim loại.

Tuy nhiên phƣơng pháp này không thể tạo đƣợc sợi nano liên tục [1]. Phƣơng pháp phân tách pha, phƣơng pháp tạo sợi nano này tốn nhiều thời gian do phải qua nhiều giai đoạn nhƣ hòa tan, gel, phân tách pha bằng cách sử dụng các dung môi khác loại, đông lạnh, làm khô, sau khi trải qua những giai đoạn đó sẽ làm xuất hiện những bọt có kích cỡ nano, polymer sẽ khuếch tán vào trong những bọt này và hình thành nên sợi có kích thƣớc nano. Phƣơng pháp tự lắp ráp là một phƣơng pháp tạo sợi từ những thành phần nguyên liệu hỗn độn ban đầu sau đó sẽ tự kết hợp lại với nhau theo một 1 Luận văn thạc sỹ GVHD: TS. Huỳnh Đại Phú trật tự nhất định nhƣ mong muốn.

Cũng nhƣ phƣơng pháp phân tách pha, phƣơng pháp này rất tốn thời gian. Electro spining, là một kĩ thuật kéo sợi từ polymer dung dịch hoặc polymer nóng chảy bằng cách sử dụng lực tĩnh điện (điện trƣờng). Đây là một phƣơng pháp tạo sợi đơn giản nhất, dễ dàng nhất, và kĩ thuật này hiện nay là kĩ thuật đƣợc sử dụng nhiều nhất trong việc chế tao sợi nano polmer. Sợi nano polymer đƣợc tạo bởi phƣơng pháp electro spinning có tiềm năng ứng dụng vô cùng to lớn đặc biệt là trong y học.

Những ứng dụng của sợi nano polymer Electrospun [1]. 2 Luận văn thạc sỹ GVHD: TS. Huỳnh Đại Phú Hình 1. Những ứng dụng của sợi electrospun 1.

Ứng dụng trong y học. Cấu trúc khung (scaffold) Hiện nay việc sử dụng sợi nano polymer electrospun để chế tạo các cấu trúc scaffold sử dụng trong y học là một trong những lĩnh vực đƣợc đầu tƣ nghiên cứu nhiều nhất. Sợi nano polymer electrospun có diện tích bề mặt lớn cộng với cấu trúc lỗ xốp khi tạo thành scaffold, nó tạo điều kiện rất thuận lợi cho các tế bào bám vào nó và phát triển, những scaffold tạo thành từ sợi nano polymer electrospun thƣờng đƣợc ứng dụng trong lĩnh vực chế tạo khung đỡ cho mô phát triển nhƣ là chế tạo xƣơng nhân tạo, sụn, dây chằng, da, mạch máu. Một số polymer tự nhiên và nhân tạo thƣờng đƣợc sử dụng chế tạo sơi nano là: colagen, gelatin chitosan, HA, silk fibroin PLA, PU, PCL, PLGA, PEV, and PLLA-CL.

Những polymer này đều là những polymer phân hủy sinh học. Những polymer này thƣờng không mang nhóm chức đặc biệt, do đó nếu muốn tạo đƣợc sợi nano có mang nhóm chức thì phải sử dụng kĩ thuật blend. Những kĩ thuật phổ biến hiện nay là trộn hợp vật ly và coating, các sợi nano sau khi đƣợc trộn hợp hoặc coating sẽ có khả năng bắt giữ cac ligand, protein. Các sợi này sau đó đƣợc ứng dụng trong việc tạo khung đỡ cho mô phát triển [7].2: a) Sụn tai người.

b)Scaffold nuôi tế bào sụn. 3 Luận văn thạc sỹ GVHD: TS. Huỳnh Đại Phú 1. Chất dẫn thuốc [45].

Thuốc khi uống vào cơ thể, nó sẽ đƣợc hấp thụ qua màng ruột vào các nơi bị bệnh. Sau một khoảng thời gian uống, thuốc tan, lƣợng thuốc vào cơ thể không đều theo từng giai đoạn: khoản thời gian đầu lƣợng thuốc đi vào cơ thể nhiều đến mức không cần thiết có thể gây phản ứng phụ, khoảng thời gian sau lƣợng thuốc cung cấp lại thiếu, hoặc lƣợng thuốc phân tán vào các vị trí không bị bệnh. Để khắc phục vấn đề trên các nhà khoa học đã nghiên cứu và chế tạo thành công những vật liệu có khả năng mang và phân phối thuốc đó là hydrogel và mixel, sự ra đời của các loại vật liệu này đã cải thiện đƣợc khả năng phân phối thuốc trong quá trình điều trị. Tuy nhiên, nó vẫn còn tồn tại một khó khăn đó là rất khó điều khiển hàm lƣợng thuốc đƣa vào các loại vật liệu này và tốc độ nhả thuốc của nó.

Ví dụ, khi phối trộn thuốc vào mixel thì hàm lƣợng thuốc nằm trong mixel rất ít, phần lớn là nằm bên ngoài do đó phải tốn thêm chi phí thu hồi thuốc. Đối với hydrogel mặc dù không gặp vấn đề giống mixel nhƣng nó lại gặp vấn đề khác đó là tốc độ nhả thuốc quá nhanh. Chính vì lý do đó hiện nay các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu cải thiện bằng cách sử dụng sợi nano polymer có khả năng mang thuốc. Thành phần của thuốc đƣợc trộn với dung dịch polymer và đƣợc kéo thành sợi bằng phƣơng pháp electrospinning.

Có thể xem xét cơ chế phát tán của thuốc từ sợi nano electropun dựa trên quang phổ UV. 4 Luận văn thạc sỹ GVHD: TS. Huỳnh Đại Phú Hình 1.3 : Cơ chế nhả thuốc và hiệu quả sử dụng chất mang thuốc. Băng vết thƣơng (Wound Dressing)[45].

Wound Dressing là chữa da bị thƣơng do bỏng hoặc chấn thƣơng. Cho đến nay màng sợi nano thể hiện tiềm năng trong việc băng vết thƣơng. Các màng đạt đƣợc phải đảm bảo rằng ở bề mặt vết thƣơng ƣớt không còn bất kỳ sự tích tụ chất lỏng. Điều trị vết thƣơng với màng sợi nano eletrospun có thể đáp ứng các yêu cầu nhƣ thấm khí cao hơn và bảo vệ vết thƣơng khỏi bị nhiễm trùng và mất nƣớc.