چکیده
به منظور درک کنترل شدید هیپرگلیسمی (افزایش قند خون) برای بیماران دیابتی، کیتوزان کاتیونی (HTCC) مبتنی بر هیدروژل های نانوکامپوزیتی با استفاده از گرافن اکسید (GO) به عنوان نانوحامل برای داروی مدل (آلبومین سرم گاوی، BSA) آماده سازی شد. BSA به درون لایه های GO اینتر کلیت (میان افزایی) شد و فرایند اینترکلیشن اساسا توسط برهم کنش دوجانبه ی الکتروستاتیک پیش می رود. با معرفی (ورود) GO-BSA، یک ساختار شبکه ای با مرکزیت GO برای هیدروژل شکل می گیرد. در مقایسه با HTCC/BSA، هیدروژل HTCC/2.0wt%GO-BSA یک حساسیت به گلوکز/PH متمایزتر و یک آزادسازی انفجاری آغازین پایین تری را نشان داد که به ساختار فشرده و برهم کنش های قوی در بین HTCC، GO و BSA در سیستم هیدروژل نسبت داده می شود.
مقدمه
دیابت ملیتوس، (یک بیماری از تنظیم گلوکز)، یک بار جهانی است که 366 میلیون فرد را در سرتاسر دنیا تحت تاثیر قرار داده است (1). برای کنترل شدید هیپرگلیسمی و پیش گیری از عوارض ایجاد شده در بیماران دیابتی، توسعه ی سیستم های انتقال داروی خود تنظیم شونده، موثر و ساده به شدت مطلوب است (2). هیدروژل های پاسخگو به گلوکز، که تحت عنوان سیستم های هوشمند یا پاسخگو به محرک شناخته می شوند، می توانند به منظور حفظ سطوح گلوکز خون در محدوده ی نرمال، سرعت رهاسازی دارو در پاسخ به تغییرات در غلظت گلوکز راتنظیم کنند. آنزیم گلوکز اکسیداز (GOD)، یک رسپتور طبیعی که به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، می تواند در یک ماتریس حساس به PH به دام بیافتد یا بی حرکت شود، که منجر به تبدیل آنزیمی گلوکز به گلوکونیک اسید می شود از این رو موجب کاهش PH در ریزمحیط هیدروژل می-شود و منجر به رهاسازی دارو می شود (5-3).
ABSTRACT
To realize tight control of hyperglycemia for diabetic patients, cationic chitosan (HTCC) based nanocomposite hydrogels were prepared by using graphene oxide (GO) as nano-carrier for the model drug (bovine serum albumin, BSA). BSA intercalated into the layers of GO and the intercalation process was mainly driven by the mutual electrostatic interaction. By introducing GO-BSA, a more compact GOcentered network structure formed for the hydrogel. Compared with HTCC/BSA, HTCC/2.0wt%GO-BSA hydrogels exhibited a more distinct pH-/glucose-sensitivity and a much lower initial burst release, which was attributed to the compact structure and strong interactions among HTCC, GO and BSA in the hydrogel system.
Introduction
Diabetes mellitus, a disorder of glucose regulation, is a global burden affecting 366 million people across the world [1]. For tight control of hyperglycemia and prevention of the resulting complications in diabetic patients, it is highly desirable to develop simple, effective, and continuously self-regulated drug delivery systems [2]. Glucose-responsive hydrogels, known as stimuliresponsive or “intelligent” systems, can adapt the rate of drug release in response to changes in glucose concentration in order to maintain blood glucose levels within the normal range. Enzyme glucose oxidase (GOD), a widely used natural receptor, can be entrapped or immobilized within a pH-sensitive matrix, which results in enzyme-catalyzed conversion of glucose to gluconic acid, thereby lowering the pH in the microenvironment of the hydrogel and causing drug release [3–5].
چکیده
مقدمه
آزمایش
مواد
آماده سازی کمپلکس های اینترکلیشن GO-BSA
آماده سازی هیدروژل های نانوکامپوزیتی HTCC/GO
اندازه گیری ها (سنجش ها)
آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)
آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA)
میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM)
آنالیز میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)
آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)
رفتار رئولوژیکی
نسبت تورم
رهاسازی دارو در محیط in vitro
آنالیز آماری
نتایج و بحث
رفتار اینترکلیشن کمپلکس های GO-BSA
ساختار شبکه ای هیدروژل HTCC/GO-BSA
رفتار رهاسازی دارو حساس به PH از هیدروژل های HTCC/GO-BSA
رفتار رهاسازی دارو پاسخگو به گلوکز در هیدروژل های HTCC/GO-BSA
نتیجه گیری نهایی
ABSTRACT
Introduction
Experimental
Material
Preparation of GO-BSA intercalation complexes
Preparation of HTCC/GO nano-composite hydrogels
Measurements
X-ray diffraction analysis (XRD)
Thermo-gravimetric analysis (TGA)
Atomic force microscopy (AFM)
Scanning electron microscopy analysis (SEM)
Transmission electron microscopy analysis (TEM)
Rheological behavior
Swelling ratio
In vitro drug release
Statistical analysis
Results and discussion
Intercalation behavior of GO-BSA complexes
Network structure of HTCC/GO-BSA hydrogel
pH-sensitive drug release behavior of HTCC/GO-BSA hydrogels
Glucose-responsive drug release behavior of HTCC/GO-BSA hydrogels
Conclusions