Điều Chế Hydrogel Từ Mủ Trôm Và Alginat Định Hướng Ứng Dụng Trong Y Sinh

• Tác giả: Thân Ngọc Khánh Linh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Vinh Tiến
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Điều Chế Hydrogel Từ Mủ Trôm Và Alginat Ứng Dụng Trong Y Sinh
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về hydrogel
• 1.2. Định nghĩa hydrogel
• 1.3. Tính chất hydrogel
• 1.3.1. Tính chất cơ lý
• 1.3.2. Tính tương thích sinh học
• 1.3.3. Tính chất trương nở
• 1.4. Ứng dụng của hydrogel
• 1.4.1. Ứng dụng trong nông nghiệp
• 1.4.2. Ứng dụng trong y sinh
• 1.4.3. Ứng dụng trong đời sống
• 1.5. Tổng quan về hydrogel nhạy pH
• 1.5.1. Giới thiệu về hydrogel nhạy pH
• 1.5.2. Tính chất và cơ chế trương nở của hydrogel nhạy pH
• 1.5.3. Phương pháp nạp thuốc vào mẫu hydrogel nhạy pH
• 1.5.4. Cơ chế giải phóng thuốc của hydrogel nhạy pH
• 1.5.5. Ứng dụng của hydrogel nhạy pH
• 1.5.5.1. Cung cấp thuốc qua dạ dày
• 1.5.5.2. Cung cấp thuốc trong ruột
• 1.5.5.3. Theo dõi sự thay đổi pH
• 1.5.5.4. Băng bó vết thương
• 1.6. Tổng quan về nguyên liệu
• 1.6.1. Tính chất vật lý
• 1.6.2. Tính chất hóa học
• 1.6.3. Nguồn gốc của ALG
• 1.6.4. Cấu trúc hóa học của ALG
• 1.6.5. Tính chất hóa lý của ALG
• 1.6.6. Ứng dụng của ALG trong y sinh
• 1.6.7. Nguồn gốc của MT
• 1.6.8. Cấu trúc hóa học của MT
• 1.6.9. Tính chất hóa lý của MT
• 1.6.10. Ứng dụng của MT
• 1.7. Một số phương pháp nghiên cứu
• 1.7.1. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 1.7.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và quang phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX)
• 1.7.3. Phổ hấp thụ UV-Vis
• 1.8. Khả năng trương nở của hydrogel
• 1.9. Khảo sát khả năng giữ và giải phóng pantoprazole
• 1.9.1. Khảo sát khả năng giữ pantoprazole
• 1.9.2. Khảo sát sự giải phóng pantoprazole
• 1.10. Mô hình toán học quá trình trương nở và giải phóng thuốc
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị
• 2.2. Quy trình thực nghiệm và nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Quy trình thủy phân mủ trôm
• 2.2.2. Quy trình tổng hợp các hạt hydrogel
• 2.2.3. Thuyết minh quy trình tổng hợp hydrogel A và hydrogel B
• 2.3. Phương pháp đo các tính chất
• 2.3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 2.3.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và quang phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX)
• 2.3.3. Khảo sát mức độ trương nở (Swelling Rate)
• 2.3.4. Khảo sát khả năng giữ và giải phóng pantoprazole
• 2.3.4.1. Xây dựng các đường chuẩn
• 2.3.4.2. Khảo sát hàm lượng pantoprazole trong hydrogel
• 2.3.4.3. Khảo sát khả năng giải phóng pantoprazole của hydrogel
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả tổng hợp hạt hydrogel A
• 3.2. Quá trình trương nở của các mẫu hydrogel
• 3.2.1. Ảnh hưởng hàm lượng SA
• 3.2.2. Ảnh hưởng hàm lượng MT
• 3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2
• 3.3. Kết quả đo cơ tính của các hạt hydrogel
• 3.4. Kết quả đo trương và động học trương nở của hydrogel trong dung dịch đệm pH = 2.2 và đệm pH = 7
• 3.5. Kết quả đo trương nở của các mẫu hydrogel trong đệm pH=7
• 3.6. Động học trương nở của hydrogel
• 3.7. Kết quả chụp SEM và đo EDX
• 3.7.1. Kết quả chụp SEM
• 3.7.2. Kết quả đo EDX
• 3.8. Khảo sát khả năng giữ và giải phóng pantoprazole của hydrogel
• 3.8.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn
• 3.8.2. Hiệu suất giữ thuốc và khả năng giải phóng thuốc của pantoprazole
• 3.8.3. Động học giải phóng thuốc của hydrogel trong đệm pH = 2.4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Điều Chế Hydrogel Từ Mủ Trôm

Nghiên cứu điều chế hydrogel từ mủ trôm và alginate đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực y sinh. Hydrogel là vật liệu polymer có khả năng hấp thụ nước cao, được ứng dụng rộng rãi trong y học. Mủ trôm và alginate là hai loại polymer sinh học có tiềm năng lớn trong việc phát triển hydrogel. Việc hiểu rõ về tính chất và ứng dụng của chúng là rất quan trọng.

1.1. Định nghĩa và Tính chất của Hydrogel

Hydrogel là mạng polymer ba chiều, có khả năng trương nở trong nước mà không hòa tan. Tính chất này giúp hydrogel hấp thụ nước và giữ ẩm, rất cần thiết cho các ứng dụng y sinh.

1.2. Ứng dụng của Hydrogel trong Y Sinh

Hydrogel được sử dụng trong nhiều ứng dụng y sinh như băng vết thương, vận chuyển thuốc và điều trị tế bào. Chúng giúp cải thiện hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ của thuốc.

II. Vấn đề và Thách thức Trong Nghiên Cứu Hydrogel

Mặc dù hydrogel có nhiều ứng dụng tiềm năng, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc phát triển và ứng dụng chúng. Các vấn đề như khả năng giải phóng thuốc không đồng đều và độ bền cơ học của hydrogel cần được giải quyết.

2.1. Khó khăn trong Việc Giải Phóng Thuốc

Một trong những thách thức lớn nhất là khả năng giải phóng thuốc không đồng đều trong môi trường khác nhau. Điều này ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị của thuốc.

2.2. Độ Bền Cơ Học của Hydrogel

Độ bền cơ học của hydrogel là yếu tố quan trọng quyết định khả năng ứng dụng trong y sinh. Cần nghiên cứu để cải thiện tính chất này mà không làm giảm khả năng trương nở.

III. Phương Pháp Điều Chế Hydrogel Từ Mủ Trôm và Alginat

Phương pháp điều chế hydrogel từ mủ trôm và alginate bao gồm việc sử dụng các chất tạo liên kết ngang như CaCl2 và CaCO3. Quy trình này giúp tạo ra các loại hydrogel với tính chất khác nhau, phục vụ cho các ứng dụng y sinh.

3.1. Quy Trình Tổng Hợp Hydrogel

Quy trình tổng hợp hydrogel bao gồm các bước như thủy phân mủ trôm, trộn với alginate và thêm chất tạo liên kết. Các thông số như nồng độ và thời gian phản ứng cần được tối ưu hóa.

3.2. Tính Chất Của Hydrogel Sau Khi Tổng Hợp

Sau khi tổng hợp, hydrogel cần được khảo sát về tính chất như độ trương nở, khả năng giữ thuốc và độ bền cơ học. Những thông số này quyết định khả năng ứng dụng trong y sinh.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hydrogel Trong Y Sinh

Hydrogel từ mủ trôm và alginate có nhiều ứng dụng thực tiễn trong y sinh, đặc biệt trong việc vận chuyển thuốc. Nghiên cứu cho thấy hydrogel có khả năng giữ và giải phóng thuốc hiệu quả, mở ra nhiều cơ hội mới trong điều trị.

4.1. Khả Năng Giữ Thuốc Của Hydrogel

Hydrogel có khả năng giữ thuốc cao, giúp duy trì nồng độ thuốc trong cơ thể lâu hơn. Điều này rất quan trọng trong việc điều trị các bệnh mãn tính.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Về Giải Phóng Thuốc

Kết quả nghiên cứu cho thấy hydrogel có khả năng giải phóng thuốc theo cơ chế khuếch tán, giúp cải thiện hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Nghiên Cứu Hydrogel

Nghiên cứu điều chế hydrogel từ mủ trôm và alginate đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều ứng dụng mới trong y sinh, đặc biệt là trong lĩnh vực vận chuyển thuốc.

5.1. Tiềm Năng Phát Triển Hydrogel Trong Y Sinh

Hydrogel có tiềm năng lớn trong việc phát triển các hệ thống vận chuyển thuốc thông minh, giúp cải thiện hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình tổng hợp và cải thiện tính chất của hydrogel, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong y sinh.