Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed Amanpoor,Dariush Semnani
سعید امانپور (استاد مشاور) داریوش سمنانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mina Nasari
مینا نصاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Manufacturing and characterizing the electro-responsive core/shell Polycaprolactone/Polyvinylpyrrolidone nanofibers coated by Polypyrrole for controlled release of 5-Fluorouracil drug .
With the advent of science and the spread of technology, the use of nanotechnology in the medical field is the latest in the world. Nanotechnology-based drug delivery systems can be considered as a good alternative to conventional chemotherapy for treating a variety of cancerous diseases. Controlled release systems based nanofibers are one of the newest methods for delivering medication purposefully. With the help of nanofiber systems, it is possible to control the amount, timing and extent of drug release with minimal damage to healthy tissues of the body. 5-fluorouracil is one of the common drug used to treat breast, neck and intestinal cancer. This drug is very hydrophilic and can be stored for a short period of time within plain and simple fiber systems. In this study, with the help of a multi-component system, which includes nanofibrous core shell, which is the core of polyvinylpyrrolidone,shell is a combination of polymers of polyvinylpyrrolidone and poly-caprolactone and carbon nanotubes. The core-shell nanofibers were coated with an intrinsically conductive polypyrrole polymer. 5-fluorouracil-mediated drug in the core is due to the rapid degradation of the polymer of polyvinylpyrrolidone and the relatively long-term degradation of the poly-caprolactone polymer in the biological environment of the body, as well as the contraction of the structure through the flow of electricity as an external stimulus from the inside The system is controlled in a controlled manner. The reason for the electrical stimulus is superior to other stimulants in the absence of the need for large and advanced equipment, as well as the ease of production and control of electrical signals, which can be used in sensitive areas of the body where there is no possibility of using other vehicles to control the release of the drug. In the present study, 9 samples of core-shell nanofibers consisting of poly-caprolactone and olyvinylpyrrolidone polymers were considered to be identical in terms of core mass (polyvinylprolidone) and crust (poly-caprolactone: polyvinylpyrrolidone with a composition of 100: 0, 75:25 and 50:50) In such a shell section, the 0, 0.3 and 0.6% carbon nanotubes were also added to each compound. The concentration of polymeric solution was 12% polycaprolactone and polyvinylpyrrolidone 7% w / w. Electrospinning were carried out under conditions of temperature and humidity of the medium at a voltage of 15 KV and a working distance of 15 cm. The core flow rate was 0.4 and the feed rate of the shell was 0.08 ml / h. In drug loaded samples, the drug was loaded at 5,7and 10% relative to the core polymer mass in the core, according to the experimental design. In the first stage, the viscosity of the solutions, morphology and mechanical properties and the percentage of weight loss of non-drug loaded samples were examined. The results showed that with increasing polyvinyl pyrrolidone, viscosity increased significantly, and the diameter increased and tensile strength decreased statistically and led to an increase in weight loss of the solution of phosphate buffer saline. Infrared spectroscopy was performed with Fourier transform to investigate possible interactions between polymers, drugs and carbon nanotubes, which did not show any destructive interactions. Using a transmition electron microscope, the core-shell structure of the fiber was characterized by the appropriate distribution of the crust around the core. According to the experimental design, the drug was considered to be 7.5 and 10% relative to brain weight and loaded into the brain. The release of the drug was studied with spectra obtained from the spectrophotometer. The samples were all analyzed in two stages, and the Atneshar index and the kinetic model of the drug were analyzed using the Pepsa, zero order, first order and Higuchi equations, the samples being subjected to a mechanism Fiki and the Higuchi model. The optimal release sample was determined and then polypyrrol synthesis was performed on a vapour phase method, which was not evaluated desirable. Synthesis was carried out in situ, which was desirable, and the release of conventional, uncontrolled and field-tested samples was investigated. The results showed that the electrical stimulus could be considered as a control agent for release.
با پیشرفت علم و گسترش فناوری، به کارگیری فناوری نانو در حوزه‌ی پزشکی به عنوان جدیدترین روش در سطح جهان مطرح است. سیستم های رهایش دارو مبتنی بر به کارگیری فناوری نانو را می‌توان جایگزین مناسبی برای شیمی درمانی های مرسوم، در درمان انواع بیماری های سرطانی دانست. سیستم های رهایش کنترل شده‌ی نانولیفی یکی از روش‌های نوین، جهت تحویل دارو به صورت هدفمند می‌باشد. به کمک سامانه‌های نانولیفی، با کمترین آسیب به بافت های سالم بدن، می‌توان مقدار، زمان و محدوده‌ی رهایش دارو را کنترل کرد. داروی5-فلوئوروراسیل، یکی از داروهای مرسوم مورد استفاده در درمان سرطان‌ سینه، سر‌‌وگردن و روده می باشد. این دارو بسیار آبدوست است و مدت زمان کوتاهی می‌توان آن را در درون سامانه های الیافی ساده ومعمولی نگهداری کرد. دراین پژوهش یک سامانه چند جزئی، که شامل نانو الیاف پوسته-مغزی، که مغزی ازجنس پلیمر پلی وینیل پیرولیدون، پوسته ترکیبی از پلیمرهای پلی وینیل پیرولیدون و پلی کاپرولاکتون و نانولوله های کربنی است، تولیدشد. این نانوالیاف پوسته-مغزی توسط پلیمر ذاتاً رسانای پلی پیرول پوشش دهی شدند. داروی ضد سرطان 5-فلوئوروراسیل محبوس شده در بخش مغزی به واسطه‌ی تخریب سریع پلیمر پلی وینیل پیرولیدون و انتشار از پلیمر پلی کاپرولاکتون در محیط شبه بیولوژیکی بدن، هم چنین انبساط ساختار از طریق بر قراری جریان الکتریسیته به عنوان یک محرک خارجی، از درون سامانه به صورت کنترل شده رها می شود. دلیل ارجحیت محرک الکتریکی نسبت به سایر محرک‌ها در عدم نیاز به تجهیزات بزرگ و پیشرفته وهم‌چنین راحتی تولید و کنترل الکتریکی، قابل به کاربردن در نواحی حساس بدن که در آن نقاط امکان استفاده از سایرمحرک‌ها جهت کنترل رهایش دارو وجود ندارد، می‌باشد. در پژوهش حاضر9 نمونه نانوالیاف پوسته-مغزی مرکب ازپلیمرهای پلی کاپرولاکتون و پلی وینیل پیرولیدون با یکسان در نظرگرفت جنس مغزی(پلی وینیل پرولیدون) و پوسته(پلی کاپرولاکتون:پلی وینیل پیرولیدون با ترکیب درصد های وزنی:وزنی 100:0 و75:25 و50:50 ) وهم چنین دربخش پوسته نیز سه مقدار0و3/0و6/0%وزنی/وزنی نانولوله کربنی نیز به هر ترکیب افزوده شد. غلظت محلول پلیمری پلی کاپرولاکتون12% وزنی و پلی وینیل پیرولیدون7% وزنی/وزنی بود.الکتروریسی در شرایط دما و رطوبت محیط تحت ولتاژ 15کیلو ولت و فاصله کاری 15سانتی متر انجام شد. نرخ تغذیه مغزی04/0 و نرخ تغذیه پوسته08/ 0میلی لیتر بر ساعت لحاظ شد. در نمونه های حاوی دارو ، دارو با مقادیر7،5 و10% نسبت به وزن پلیمر مغزی دربخش مغزی با توجه به طرح آزمایش بار گذاری شد. در مرحله نخست گرانروی محلول ها، مورفولوژی و خواص مکانیکی، آبدوستی نمونه ها و درصد کاهش وزن نمونه های فاقد دارو مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد با حضور وافزایش پلی وینیل پیرولیدون گرانروی به صورت معنی دار افزایش پیدا می کند و هم چنین قطر افزایش یافته و استحکام کششی کاهش می یابد ونیز سبب افزایش کاهش وزن نمونه هادرمحلول فسفات بافرسالین شد. طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه برای بررسی برهمکنش های احتمالی بین پلیمرها، دارو ونانولوله های کربنی صورت گرفت که برهم کنش مخربی مشاهده نشد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری ساختار پوسته -مغزی الیاف با توزیع مناسب پوسته حول مغزی مشخص شد. رهایش داروی نمونه های مختلف با طیف های حاصل ازدستگاه اسپکتوفوتومتر بررسی شد. رهایش در تمامی نمونه ها دو مرحله ای بود و شاخص اتنشار و مدل سینتیکی دارو بااستفاده از معادله های پپاس، درجه صفر،درجه یک و هیگوچی تحلیل شد که نمونه ها تابع مکانیسم فیکی و مدل هیگوچی بودند. نمونه بهینه رهایش مشخص شد وسپس پلی پیرول رو به روش فاز بخاربر روی آن پوشش دهی شد که مطلوب ارزیابی نشد. سپس پوشش دهی به روش شیمیایی انجام شد که مطلوب بود و رهایش نمونه های پوشش دهی شده بدون میدان و با اعمال میدان بررسی شد که نتایج نشان داد که محرک الکتریکی می تواند به عنوان یک عامل کنترل رهایش مطرح گردد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی