Σχεδιασμός ενός καινοτόμου νανοδομημένου συστήματος μεταφοράς φαρμάκων συνδυασμό λιποσωμάτων και ηλεκτροποιημένων ινωδών μεμβρανών πολυβινυλικής αλκοόλης

• Κύριος συγγραφέας: Μητροπούλου, Αθηνά
• Άλλοι συγγραφείς: Αντιμησιάρη, Σοφία
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Λιποσώματα; Ηλεκτροϊνοποίηση; Ιστομηχανικά ικριώματα; Χορήγηση φαρμάκων; Liposomes; Electrospinning; Scaffolds; Drug delivery; 615.7

Τα λιποσώματα είναι μικροσκοπικά σφαιρικά σωματίδια που αποτελούνται κυρίως από φωσφολιπίδια και χοληστερόλη και διαθέτουν αρκετά πλεονεκτήματα ως νανοφορείς βιοδραστικών ουσιών, όπως στοχευμένη χορήγηση, ελεγχόμενη αποδέσμευση και προστασία των εγκλωβισμένων ουσιών. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν κάποια μειονεκτήματα όσον αφορά την εκτεταμένη χρήση τους, λόγω του σχετικά βραχέους χρόνου ημιζωής τους, που έχει ως επακόλουθο την ανεπαρκή συγκράτηση της δραστικής ουσίας στο σημείο εφαρμογής. Ο συνδυασμός λιποσωμάτων με πολυμερικά νανοϊνώδη ικριώματα (scaffolds) θα μπορούσε να ξεπεράσει τους παραπάνω περιορισμούς χρήσης συμβατικών λιποσωμάτων και να επεκτείνει τις εφαρμογές τους στη βιοϊατρική μηχανική. Η τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης (electrospinning) αποτελεί μια αναδυόμενη μέθοδο για την παρασκευή ινωδών πολυμερικών ικριωμάτων. Η ευελιξία στην παρασκευή των ινών, οι εξαιρετικές ιδιότητες των μεμβρανών, η υψηλή αναλογία επιφάνειας ανά όγκο και η ελεγχόμενη βιοαποικοδόμηση των ινών, καθιστούν τα παραπάνω ικριώματα ιδανικούς φορείς βιοδραστικών ουσιών. Μεταξύ των διαφόρων πολυμερών που χρησιμοποιούνται ως υλικά ηλεκτροϊνοποίησης, η πολυβινυλική αλκοόλη (PVA) αποτελεί ένα βιοαποικοδομήσιμο, βιοσυμβατό και μη-τοξικό πολυμερές με εξαιρετικές μηχανικές και χημικές ιδιότητες, γεγονός που την καθιστά ιδανική για εφαρμογές μεταφοράς φαρμάκων. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη και ο σχεδιασμός ενός καινοτόμου νανοδομημένου συστήματος μεταφοράς φαρμάκων με συνδυασμό λιποσωμάτων και ηλεκτροϊνοποιημένων ινωδών μεμβρανών πολυβινυλικής αλκοόλης. Συγκεκριμένα, παρήχθησαν ινώδη ικριώματα από πολυβινυλική αλκοόλη, εμπλουτισμένα με λιποσώματα στα οποία εγκλείεται η φθορίζουσα ουσία, καλσεΐνη (ως μόριο-μοντέλο υδατοδιαλυτού φαρμάκου). Οι λιποσωμικές συνθέσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν : α) DSPC (1,2-διστεαροϋλο-3-γλυκερο-3-φωσφοχολίνη) / Chol (χοληστερόλη) και β) PC (Φωσφατιδυλοχολίνη). Για την παρασκευή νανοϊνών μέσω ηλεκτροϊνοποίησης , που εμπεριέχουν λιποσωμική- καλσεΐνη, χρησιμοποιήθηκε διάλυμα πολυβινυλικής αλκοόλης που περιείχε διασπορά λιποσωμικής- καλσεΐνης σε κατάλληλη συγκέντρωση. Η ακεραιότητα των λιποσωμάτων πριν και μετά την ενσωμάτωσή τους στις νανοΐνες προσδιορίστηκε από το συγκριτικό ποσοστό συγκράτησης της εγκλωβισμένης χρωστικής (% Latency) [που είχε αρχικά εγκλωβιστεί στα λιποσώματα σε υψηλή συγκέντρωση ώστε να αποσβήνεται ο φθορισμός της], μετά από μετρήσεις της έντασης φθορισμού των δειγμάτων, πριν και μετά την καταστροφή τους με απορρυπαντικό (Triton X-100). Η μορφολογία των ινωδών μεμβρανών εμπλουτισμένων με λιποσώματα, εξετάστηκε με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM) και τα αποτελέσματα όπως προκύπτουν, απεικονίζουν λεπτές, ομοιογενείς και συνεχείς ίνες, χωρίς ορατές ατέλειες μέσα στις οποίες είναι εμφανής η ύπαρξη σφαιριδίων ή ελλειψοειδών δομών, πιθανότατα λιποσωμάτων (ή και συσσωματώματα αυτών). Η επιτυχής ενσωμάτωση των λιποσωμάτων στις ίνες, επιβεβαιώθηκε με τη χρήση Συνεστιακού Μικροσκοπίου Σάρωσης με Λέιζερ (Confocal Laser Scanning Microscope), όπου τα φθορίζοντα σήματα κατά μήκος των ινών υποδεικνύουν την ύπαρξη μεμονωμένων λιποσωμάτων με καλσεΐνη εντός των ινών. Τέλος, οι μετρήσεις του ποσοστού της συγκράτησης καλσεΐνης στις ίνες, έδειξαν ότι τα ενσωματωμένα στις ίνες λιποσώματα DSPC/Chol παρουσίασαν υψηλό και σταθερό ποσοστό συγκράτησης της καλσεΐνης, αντίθετα από τις ίνες με τα PC λιποσώματα στις οποίες το ποσοστό συγκράτησης μειώνεται σημαντικά. Το τελευταίο αποτέλεσμα είναι λογικό αφού τα λιποσώματα DSPC/Chol έχουν μεγαλύτερη σταθερότητα (πιο σκληρή μεμβράνη) από τα λιποσώματα PC.