سنتز و مشخصه یابی پلیمرهای پرشاخه و كاهش سمیت آن در جهت ایجاد سامانه ی پاسخگو به گلوكز و محاسبه ثابت تفكیك اسیدی و اتصال
تاریخ دفاع
استاد
طيبه بهزاد
دانشکده
مهندسی شیمی
دیابت یک بیماری متابولیکی است که به دلیل کاهش ترشح انسولین یا اختلال در عملکرد آن، منجر به افزایش غیرطبیعی قند خون می شود. در صورت عدمکنترل کنترل، این بیماری می تواند با عوارض حاد مانند افزایش یا کاهش شدید قند خون و عوارض مزمن همچون آسیب به چشم، کلیه، اعصاب، قلب، اندام ها همراه باشد. افراد مبتلا به دیابت نیازمند تزریق مکرر انسولین و پایش مداوم قند خون هستند، که این فرآیند علاوه بر ایجاد درد، تورم، یا واکنش های آلرژیک در محل تزریق، می تواند کیفیت زندگی آن ها را تحت تأثیر قرار دهد. برای غلبه بر این چالش ها، سامانه های رهایش خودتنظیم انسولین مبتنی بر پایه مواد پاسخگو به گلوکز توسعه یافته اند که قادر به آزادسازی هوشمند و خودکار انسولین متناسب با میزان گلوکز خون هستند. یکی از مهم ترین مواد پاسخگو به گلوکز، فنیل بورونیک اسید (PBA) است که به دلیل واکنش پذیری بالا و انتخاب پذیری نسبت به گلوکز مورد توجه پژوهشگران این حوزه قرار گرفته، اما به دلیل ثابت تفکیک بالا و پایداری پایین در pH فیزیولوژیکی بدن، کاربرد آن در شرایط فیزیولوزیک بدن محدود شده است. در این رساله، نانوحامل های هیبریدی نوین با استفاده از دندریمرهای پلی(آمیدوآمین) (PAMAM) با هسته نانوکریستال سلولز و نانو حامل های دندریمر و پلی(پروپیلن ایمین) (PPI) با هسته اتیلن دی آمین سنتز شده و با 4-کربوکسی فنیل بورونیک اسید اصلاح شدند تا پاسخگویی به گلوکز ایجاد شود. برای مشخصه یابی هردو دندریمر از آنالیزهای FT-IR، 1HNMR، GPC، TGA استفاده گردید و درستی سنتز تایید شد همچنین برای تایید اصلاح نانوحامل های دندریمری با 4-کربوکسی فنیل بورونیک اسید (PBA) از آنالیزهای FT-IR، 1HNMR،XRD استفاده گردید. پس تایید سنتز دندریمرها و اصلاح موفقیت آمیز با PBA به ارزیابی و های انجام شده شامل بررسی ثابت تفکیک اسیدی به دو روش تیتراسیون و اختلاف طیفی پرداخته شد.می باشد. نتایج هر دو روش برای نانوحامل دندریمری PAMAM نشان دادند که با افزایش نسل دندریمرPAMAMها، مقدار ثابت تفکیک اسید کاهش می یابد و ثابت تفکیک اسید نسل سوم دندریمر کاملا با pH فیزیولوژیکی کاملا سازگاری دارد و چالش بالا بودن ثابت تفکیک اسید PBA برطرف شده است. پس از برطرف سازی این چالش مهم، به بررسی پاسخگویی به گلوکز نانوحامل دندریمری PAMAM با استفاده از آنالیزهای DLS و FE-SEM پرداخته شد که نتایج موید پاسخگویی مناسب به گلوکز می باشد. بارگذاری و رهایش دارو نیز برای تمامی نسل های نانوحامل های سنتز شده دندریمر انجام شد و نتایج گواه رهایش مناسب برای تمامی نسل ها بودند به عنوان مثال بازده کپسوله سازی انسولین در نانوحامل دندریمری PAMAM پلی(آمیدوآمین) نسل سوم 74% تعیین شد و انسولین در غیاب گلوکز (30%)، در حضور 1 میلی گرم بر میلی لیتر (58%) و در حضور 3 میلی گرم بر میلی لیتر گلوکز (60%) به طور مؤثر رهاسازی شد. نتایج آزمون زیست سازگاری سمیت نیز مؤید ایمنی بالای این نانوحامل بود، به طوری که تا غلظت 200 میکروگرم بر میلی لیتر، بقای سلولی تقریبا کامل باقی ماند و تنها در غلظت های بالاتر کاهش جزئی زنده ماندن سلول مشاهده شد. در مجموع، این نانوحامل هیبریدی یک گزینه ی مؤثر، ایمن و قابل توسعه برای ایجاد یک سیستم رهایش انسولین پاسخ گو به گلوکز با قابلیت رهایش انسولین به شمار می رود و می تواند گامی مؤثر در بهبود مدیریت درمانی دیابت باشد.