31927

بارگذاري و تحويل داروهاي آنتي‌بيوتيك بر پايه غشاهاي نانوالياف الكتروريسي شده و بررسي رهايش دارو

دكترا

مهندسي شيمي

1397

1403/8/23

دكتر تورج محمدي

دكتر اميراتابك اسدي

مهندسي شيمي

زخم پوستي ناشي از آسيب خارجي همچنان يك چالش جدي است. بارگذاري دارو بر روي نانوالياف الكتروريسي شده (زخم پوش/داربست) با خواص ضدباكتريايي مبتني بر پليمرهاي زيستي به طور گسترده براي بهبود زخم مورد بررسي قرار گرفته‌ است. در اين مطالعه، شبكه هاي دولايه پلي ونيل الكل (PVA) /كيتوسان (CS)/موپيروسين (CPM) و CS/PVA/بوپي واكايين (CPB) به روش الكتروريسي (شامل 20 % وزن پليمر) تهيه و همچنين با استفاده از پليمر غيرسمي و آب‌دوست پلي‌اتيلن اكسايد (PEO) در تركيب CS/PVA، نانوالياف نازك‌تر (µm 5 ± 251 بدون دارو و µm ±4 263 همراه با دارو) با تركيب درصد بالاتري از CS (حدود 40% وزن پليمر) جهت ترميم سريع‌تر زخم ساخته شد. مورفولوژي شبكه‌ها به‌عنوان نانوالياف بدون نقص و متصل‌به‌هم توسط ميكروسكوپ الكتروني (SEM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) بررسي شد. با استفاده از آزمايش آناليز مادون‌قرمز تبديل فوريه (FTIR) نيز خواص ساختار شيميايي آنها ارزيابي شد. تخلخل، ترشوندگي سطح و درجه تورم شبكه‌هاي دولايه CPB/CPM حدود 20%، ° 12 و 200% نسبت به نمونه CS/PVA بهبود يافت تا يك محيط مرطوب براي تنفس مؤثر زخم و ترميم آن فراهم شود. بر اساس نتايج ارزيابي شده، شبكه هاي بسيار متخلخل، جذب ترشحات زخم و نفوذپذيري هوا را به‌خوبي تسهيل مي‌كنند والياف حاوي CPB/CPM با مهار رشد كلني‌هاي باكتري استافيلوكوكوس اورئوس با ناحيه‌اي به قطر mm 3/71، احتمال عفونت‌هاي باكتريايي را كاهش داده اند. . نتايج رهاسازي دارو در شرايط آزمايشگاهي نشان داد موپيروسين داراي توزيع رهايش ادامه‌دار است درحالي‌كه بوپي واكايين سريعاً 80% رهايش نشان مي‌دهد. سنجش سميت سلولي (MTT) براي بررسي ميزان زنده‌ماندن يا ميزان بقاء سلول و تست‌هاي داخل بدن، 90% زنده‌ماندن سلولي و بهبود تكثير سلولي را نشان داد. همچنين استفاده از زخم‌پوش CPB/CPM، بهبود زخم را سه برابر در مقايسه با گروه كنترل تسريع كرد و زخم پس از 21 روز تقريباً به طور كامل بهبود يافت و در الياف حاوي PEO ترميم زخم ظرف مدت 21 روز حاصل شد تا اين زخم‌پوش به‌عنوان يك درمان بالقوه زخم باليني معرفي شود. همچنين، اليافي جهت ترميم بافت استخواني ساخته و مورد بررسي قرار گرفت. الياف CS/PVA همراه با هيالورونيك اسيد (HA) و بارگذاري سلول‌هاي بنيادي استخراج شده (اگزوزم) در ترميم استخوان استفاده شدند. با استفاده از نانوالياف (CS/PVA/HA) با تركيب درصد حجمي 1:1:1 نتايج كاهش 5% قطر الياف، افزايش 25% تخلخل، رهايش آهسته اگزوزوم و بازسازي سريعتر(33%)‌ استخوان را در 8 هفته نشان دادند.

1403/11/04

Loading and Delivery of Antibiotic Drugs Based on Electrospun Nanofiber Membranes and Investigation of Drug Release

11/14/2025 12:00:00 AM

An infected skin wound caused by external injury remains a serious challenge. Electrospun drug-loaded nanofibers with antibacterial properties based on biopolymers have been widely explored for wound healing. In this study, the double-layer CS/PVA/mupirocin (CPM) + CS/PVA/bupivacaine (CPB) mats were prepared by electrospinning method (20 % polymer weight) and then crosslinked with glutaraldehyde (GA) to optimize the water-resistant and biodegradation properties for wound dressing applications. The morphology of mats was characterized as defect-free and interconnected nanofibers by Scanning Electron Microscope (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR) analysis also assessed the chemical structural properties. The porosity, surface wettability, and swelling degree of the dual-drug loaded mats were improved by about 20 %, 12◦, and 200 % of the CS/PVA sample to provide a moist environment for efficient wound breathing and repairing. This highly porous mat facilitated the wound exudates absorption and air permeability excellently, reducing the chance of bacterial infections by inhibiting the growth of S. aureus bacterial colonies with a zone of 71.3 mm diameter. In vitro drug release results showed a high-burst release of 80 %and a continuous release profile for bupivacaine and mupirocin, respectively. MTT assay and in vivo tests indicated 90 % of cell viability and improvement in cell proliferation. It triply accelerated wound closure compared to the control group, reaching nearly full closure after 21 days as a potential clinical wound treatment.

بيومتريال , رهايش دارو , آنتي بيوتيك , الكتروريسي , ترميم زخم , ترميم بافت استخواني

biomaterials , drug release , antibiotics , electrospinning , wound healing , bone repair

soha habibi

dr.touraj mohammadi