ساخت و مشخصه¬يابي داربست نانوكامپوزيتي پلي¬كاپرولاكتون - زئوليت حاوي سيس¬پلاتين جهت كاربرد در درمان سرطان استخوان

دكتري

هدف از پژوهش حاضر طراحي داربست نانوكامپوزيتي پلي¬كاپرولاكتون – زئوليت حاوي داروي سيس¬پلاتين با استفاده از فرايند ريخته¬گري حلال و خشك كردن انجمادي به منظور بازسازي بافت استخوان همزمان با تاثير بر تكثير سلول¬هاي سرطان استخوان است. در اين راستا پس از سنتز نانوذرات زئوليت و بارگذاري سيس¬پلاتين در مقداري از اين نانوذرات، اثر پارامترهاي مختلفي مانند غلظت محلول دارو، pH محيط بارگذاري و زمان بارگذاري بر مقدار دارو بارگذاري شده ارزيابي و رهايش دارو در محيط¬هاي اسيدي و خنثي بررسي شد همچنين برهم¬كنش¬هاي سلولي نانوذارت زئوليت و نانوذرات زئوليت حاوي دارو ارزيابي شد. در ادامه، بعد از ساخت داربست¬هاي پلي¬كاپرولاكتون - زئوليت ( با درصدهاي مختلف زئوليت نانومتري) تاثير حضور نانوذرات زئوليت بر خواص فيزيكي، مكانيكي، زيست¬تخريب پذيري، زيست¬فعالي و برهم¬كنش¬هاي سلولي داربست ارزيابي شد. علاوه¬براين داربست¬هاي پلي¬كاپرولاكتون – زئوليت حاوي سيس¬پلاتين نيز ساخته شد و رهايش دارو از اين داربست¬ها و تاثير آن بررفتار¬ سلولي آن¬ها بررسي شد. نتايج نشان داد كه اندازه نانوذرات زئوليت سنتز شده 1/6 ± 1/12 نانومترو سطح ويژه اين ذرات 11 ± 4/523 متر مربع بر گرم مي¬باشد. ظرفيت بارگذاري، بازده و كارايي بهره¬وري بارگذاري سيس¬پلاتين در نانوذرات زئوليت به ترتيب 2/31 ، 7/93 و 0/78 درصد محاسبه¬شد. پرفايل رهايش دارو سيس¬پلاتين از نانوذرات زئوليت رهايش آهسته، پايدار و وابسته به pH، را در طول 7 روز قرارگيري در محيط انكوباتور نشان داد و سرعت رهايش دارو در محيط اسيدي نسبت به محيط خنثي بيشتر بود. ميزان داروي رهايش يافته در محيط اسيدي و خنثي به ترتيب 8/93 و 6/50 درصد محاسبه شد. مكانيزم رهايش دارو از نانوذرات زئوليت انتشار فيكي ملكول¬هاي سيس¬پلاتين از منافذ داخلي زئوليت و ورود اين ملكول¬ها به كانال¬هاي زئوليت و خروج از ذرات زئوليت پيش¬بيني شد. نتايج كشت سلول بر نانوذارت زئوليت و نانوذرات زئوليت حاوي دارو نشان داد حضور زئوليت فعاليت سلولي را بهبود بخشيده¬است در حاليكه رهايش سيس¬پلاتين از اين نانوذرات به شدت جمعيت سلول¬ها را كاهش داده¬است. داربست¬هاي پلي¬كاپرولاكتون – زئوليت با اندازه حفرات داربست بين 200 تا 400 ميكرومتر و حضور ميكروتخلخل¬هايي با ابعاد در محدوده 1 تا 10 ميكرومتر ساخته شد. استحكام فشاري و مدول الاستيك داربست¬ها با افزايش درصد زئوليت و كاهش درصد تخلخل¬ها به ترتيب در محدوده 25/0 تا 5/7 و 0/2 تا 1/15 مگاپاسكال برآورد شد. سرعت تخريب و زيست فعالي داربست¬ها با افزايش درصد زئوليت تا 20 درصد افزايش پيدا كرد. سرعت رهايش سيس¬پلاتين از داربست¬هاي پلي¬كاپرولاكتون - زئوليت در محيط اسيدي بالاتر بود و مكانيزم رهايش دارو از داربست نفوذ دارو و تخريب پليمر تعيين شد. 17/58 درصد از دارو تا روز 28 از داربست با 20 درصد زئوليت، رهايش يافت. نتايج كشت سلول بر داربست¬ها پلي¬كاپرولاكتون - زئوليت نشان داد كه حضور زئوليت منجر به افزايش تكثير سلول¬ها و رهايش سيس¬پلاتين از اين داربست¬ها باعث كاهش تكثير سلول¬ها شده¬است. بر اين اساس اميد است داربست پلي¬كاپرولاكتون – زئوليت حاوي سيس¬پلاتين، كه داربستي با خاصيت هدايت رشد استخوان است با رهايش سيس¬پلاتين به خصوص در pHهاي اسيدي رشد سلول¬هاي سرطاني را محدود كند.

209092

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مهشيد خرازيها

مهندسي مواد و متالوژي

دكتر جعفر جوادپور - دكتر حميدرضا رضايي