Luận án tiến sĩ kỹ thuật vật liệu nghiên cứu chế tạo hệ vận chuyển thuốc chữa bệnh tiểu đường từ hạt micro pcl chứa insulin và hydrogel nhạy nhiệt độ

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật vật liệu nghiên cứu chế tạo hệ vận chuyển thuốc chữa bệnh tiểu đường từ hạt micro pcl chứa, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Nguyễn Vũ Việt Linh
• Người hướng dẫn: PGS. Huỳnh Đại Phú
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Vật Liệu
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Hệ Vận Chuyển Thuốc Chữa Bệnh Tiểu Đường Từ Hạt Micro PCL Chứa Insulin Và Hydrogel Nhạy Nhiệt
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• Đặt vấn đề và ý tưởng khoa học
• Mục tiêu nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học
• Ý nghĩa thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Hạt nano-micro polymer
• 1.1.1. Tổng quan về hạt nano-micro polymer
• 1.1.2. Nguyên lý của phương pháp electrospray chế tạo hạt nano-micro polymer
• 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thái, và kích thước hạt electrospray polymer
• 1.2. Tổng quan về hydrogel
• 1.2.1. Hydrogel nhạy nhiệt độ
• 1.2.2. Polymer nhạy pH
• 1.2.3. Hydrogel nhạy nhiệt độ/pH
• 1.2.4. Ứng dụng của hydrogel nhạy nhiệt độ/pH
• 1.3. Thuốc insulin chữa bệnh tiểu đường
• 1.3.1. Bệnh tiểu đường và phương pháp điều trị bệnh tiểu đường
• 1.3.2. Giới thiệu về insulin
• 1.3.3. Vai trò của insulin
• 1.4. Cơ chế mang thuốc và giải phóng thuốc của hạt micro polymer, và hydrogel nhạy nhiệt/pH
• 1.4.1. Cơ chế mang thuốc và giải phóng thuốc của hạt micro polymer
• 1.4.2. Cơ chế mang thuốc và giải phóng thuốc của hydrogel nhạy nhiệt/pH
• 1.5. Tổng quan các nghiên cứu liên quan
• 1.5.1. Phương pháp electrospray trong chế tạo hệ vật liệu mang thuốc
• 1.5.2. Hệ vật liệu kết hợp hạt nano-micro polymer và hydrogel
• 1.5.3. Các nghiên cứu trong nước về lĩnh vực liên quan
• 1.5.4. Các nghiên cứu về phương pháp thử nghiệm phân hủy hạt micro PCL trong môi trường in-vitro
• 1.5.5. Các nghiên cứu về khả năng mang thuốc và giải phóng thuốc insulin trong môi trường in-vitro bằng phương pháp HPLC
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nguyên vật liệu và dụng cụ thí nghiệm
• 2.1.1. Nguyên vật liệu
• 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Chế tạo hạt micro PCL và hạt micro In-PCL bằng phương pháp electrospray
• 2.2.2. Thử nghiệm sự phân hủy hạt micro PCL trong môi trường in-vitro
• 2.2.3. Tổng hợp pentablock copolymer OS-PCL-PEG-PCL-OS
• 2.2.4. Thử nghiệm độc tính của hạt micro PCL và copolymer OS-PCL-PEG-PCL-OS bằng phương pháp MTT
• 2.2.5. Chế tạo hệ vật liệu hạt micro PCL/hydrogel OS-PCL-PEG-PCL-OS
• 2.2.6. Khảo sát sự chuyển pha sol-gel của hydrogel và hệ vật liệu hạt micro PCL/hydrogel trong môi trường in-vitro
• 2.2.7. Thử nghiệm sự hình thành và phân hủy khối gel của hydrogel nhạy nhiệt/pH OS-PCL-PEG-PCL-OS và hệ vật liệu hạt micro PCL/hydrogel trong môi trường in-vivo (trên chuột)
• 2.2.8. Nghiên cứu khả năng mang thuốc và quá trình giải phóng thuốc insulin của hạt PCL và của hệ vật liệu hạt In-PCL/ hydrogel OS-PCL-PEG-PCL-OS trong in-vitro
• 2.3. Các phương pháp đánh giá vật liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Chế tạo hạt PCL bằng phương pháp electrospray
• 3.1.1. Ảnh hưởng của dung môi lên hình thái và kích thước hạt micro PCL
• 3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ polymer lên hình thái hạt micro PCL
• 3.1.3. Ảnh hưởng của chế độ phun đến sự hình thành hạt micro PCL
• 3.1.4. Ảnh hưởng của các thông số gia công đến hình thái và kích thước hạt PCL
• 3.2. Chế tạo hạt PCL mang thuốc insulin bằng phương pháp electrospray
• 3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ lên hình thái và kích thước của hạt micro PCL mang thuốc insulin
• 3.2.2. Ảnh hưởng của thông số gia công lên hình thái và kích thước hạt In-PCL
• 3.2.3. Ảnh hưởng của loại PCL lên hình thái và kích thước hạt micro In-PCL
• 3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ insulin lên hình thái và kích thước của hạt PCL mang thuốc insulin
• 3.3. Thử nghiệm phân hủy hạt micro PCL trong môi trường in-vitro
• 3.3.1. Chế tạo hạt micro PCL có hình thái và kích thước khác nhau
• 3.3.2. Ảnh hưởng của hình thái hạt electrospray PCL lên khả năng phân hủy PCL trong môi trường in-vitro
• 3.3.3. Ảnh hưởng của kích thước hạt electrospray PCL lên khả năng phân hủy PCL trong môi trường in-vitro
• 3.3.4. Ảnh hưởng của loại polymer lên khả năng phân hủy của hạt micro PCL
• 3.4. Đánh giá tính chất của hạt micro PCL
• 3.5. Tổng hợp pentablock OS-PCL-PEG-PCL-OS
• 3.5.1. Xác định cấu trúc của pentablock bằng H1NMR
• 3.5.2. Xác định khối lượng phân tử của pentablock bằng sắc ký gel GPC
• 3.5.3. Nghiên cứu sự chuyển trạng thái sol-gel trong môi trường in-vitro của hydrogel nhạy nhiệt/pH OS-PCL-PEG-PCL-OS
• 3.5.4. Độc tính của copolymer OS-PCL-PEG-PCL-OS lên tế bào sống bằng phương pháp MTT
• 3.5.5. Nghiên cứu sự hình thành và phân hủy khối gel của hydrogel và nhạy nhiệt/pH OS-PCL-PEG-PCL-OS trong môi trường in-vivo
• 3.6. Chế tạo hệ vật liệu hạt nano-micro electrospray In-PCL và hydrogel OS-PCL-PEG-PCL-OS
• 3.6.1. Nghiên cứu sự chuyển trạng thái sol-gel trong in-vitro của hệ hydrogel và hạt micro PCL
• 3.6.2. Nghiên cứu sự hình thành và phân hủy khối gel của hệ hạt micro PCL/hydrogel OS-PCL-PEG-PCL-OS trong môi trường in-vivo
• 3.7. Nghiên cứu khả năng mang thuốc và sự giải phóng thuốc insulin trong in-vitro của hạt micro PCL và hệ vật liệu hạt micro In-PCL/hydrogel OS-PCL-PEG-PCL-OS
• 3.7.1. Lập đường chuẩn nồng độ insulin bằng phương pháp HPLC
• 3.7.2. Nghiên cứu khả năng mang thuốc và giải phóng thuốc insulin của hạt In-PCL trong môi trường in-vitro
• 3.7.3. Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của hệ vật liệu hạt micro electrospray In-PCL và hydrogel OS-PCL-PEG-PCL-OS
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hệ vận chuyển thuốc

Hệ vận chuyển thuốc tiểu đường từ hạt micro PCL chứa insulin và hydrogel nhạy nhiệt là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực dược phẩm. Nghiên cứu này nhằm phát triển một hệ thống phân phối thuốc hiệu quả, giúp cải thiện khả năng điều trị bệnh tiểu đường. Công nghệ vận chuyển thuốc hiện đại yêu cầu các vật liệu có khả năng mang thuốc tốt và giải phóng thuốc một cách kiểm soát. Hệ thống này không chỉ giúp tăng cường hiệu quả điều trị mà còn giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân. Việc sử dụng hạt micro PCL cho phép tạo ra các hạt có kích thước nhỏ, dễ dàng thâm nhập vào cơ thể và mang theo insulin. Hệ thống này cũng có khả năng điều chỉnh tốc độ giải phóng thuốc dựa trên các yếu tố như nhiệt độ và pH, nhờ vào tính năng của hydrogel nhạy nhiệt.

II. Chế tạo hạt micro PCL chứa insulin

Quá trình chế tạo hạt micro PCL chứa insulin được thực hiện bằng phương pháp electrospray. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt hình thái và kích thước của hạt. Các yếu tố như loại dung môi, nồng độ polymer, và điện thế áp vào đều ảnh hưởng đến hình thái của hạt. Kết quả cho thấy, hạt micro PCL có diện tích bề mặt lớn sẽ phân rã nhanh hơn trong môi trường in-vitro. Đặc biệt, insulin được đưa vào hạt với nồng độ khác nhau, cho thấy hiệu quả mang thuốc cao, đạt tới 90% cho hạt 20In-PCL. Điều này chứng tỏ rằng hệ thống phân phối thuốc này có khả năng mang và giải phóng insulin một cách hiệu quả, mở ra hướng đi mới trong điều trị bệnh tiểu đường.

III. Đánh giá tính chất và khả năng giải phóng thuốc

Đánh giá tính chất của hạt micro PCL và hydrogel nhạy nhiệt cho thấy chúng có khả năng giải phóng insulin một cách ổn định. Sau 8 giờ, hàm lượng thuốc giải phóng từ hạt 25In-PCL đạt 42,77%. Hệ hạt micro In-PCL/hydrogel cho thấy khả năng hạn chế sự bùng phát thuốc trong 8 giờ đầu, với lượng thuốc giải phóng giảm xuống còn 25,83%. Điều này cho thấy hệ thống phân phối thuốc này không chỉ hiệu quả trong việc mang thuốc mà còn trong việc kiểm soát tốc độ giải phóng, giúp duy trì nồng độ insulin ổn định trong cơ thể. Việc sử dụng hydrogel nhạy nhiệt kết hợp với hạt micro PCL tạo ra một hệ thống mang thuốc tiên tiến, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả điều trị bệnh tiểu đường.

IV. Ý nghĩa thực tiễn và ứng dụng

Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc phát triển các phương pháp điều trị bệnh tiểu đường. Hệ thống vận chuyển thuốc từ hạt micro PCL chứa insulin và hydrogel nhạy nhiệt không chỉ giúp cải thiện hiệu quả điều trị mà còn giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân. Việc kiểm soát tốc độ giải phóng thuốc giúp duy trì nồng độ insulin ổn định trong cơ thể, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống cho người bệnh. Hệ thống này có thể được áp dụng rộng rãi trong các liệu pháp điều trị khác, mở ra hướng đi mới cho nghiên cứu và phát triển dược phẩm trong tương lai.