Σύνθεση και Χαρακτηρισμός Ανταποκρινόμενων Πολυμερικών Υδρογελών για Βιοϊατρικές εφαρμογές
Creators: name: Ατζέμογλου, Αλέξανδρος Αρτέμιου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: DMAEMA
Υδρογέλες
Απόκριση
Hydrogels
Responsiveness

description: Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα στον τομέα της βιοϊατρικής μηχανικής που ασχολείται με τη στοχευμένη μεταφορά φαρμάκων, έχει λάβει τεράστιο ενδιαφέρον. Η ανάγκη για τη στοχευμένη και σταδιακή αποδέσμευση ενός φαρμάκου σε συγκεκριμένο ιστό – στόχο ή / και όργανο και πολλές φορές σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη συστημάτων ικανών να μπορούν να ενσωματώσουν το επιθυμητό φάρμακο και να το μεταφέρουν σε συγκεκριμένο στόχο. Οι υδρογέλες είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιου υλικού, που με κατάλληλες διαφοροποιήσεις και προσαρμογές κατά τη διαδικασία παρασκευής τους, μπορούν να τροποποιηθούν ώστε να αποτελέσουν κατάλληλα βιοϋλικά, βιοσυμβατά με το ανθρώπινο σώμα. Οι υδρογέλες έχουν την ικανότητα να μπορούν να μεταφέρουν τα μόρια του φαρμάκου, προστατεύοντας τα από διαδικασίες αποικοδόμησης και από τους μηχανισμούς απόρριψης του σώματος. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής πειραματικής εργασίας είναι η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός «έξυπνων» πολυμερικών υδρογελών με βασικό μονομερές τον (2-διμεθυλαμινο) μεθακρυλικό αιθυλεστέρα (DMAEMA) και η ενδεχόμενη χρήση τους ως συστήματα ελεγχόμενης μεταφοράς φαρμάκων. Μελετήθηκε η συμπεριφορά των παραγόμενων συμπολυμερών και η απόκρισή τους σε εξωτερικά ερεθίσματα, όπως η εναλλαγή του pH και της θερμοκρασίας, τα οποία αποτελούν το έναυσμα ώστε να αποδεσμευτούν τα μόρια της φαρμακευτικής ουσίας. Αυτό συμβαίνει καθώς μεταβάλλεται η δομή τους, ανταποκρινόμενη στο εξωτερικό ερέθισμα, με αποτέλεσμα να διογκώνεται ή να συρρικνώνεται και τελικά να επανέρχεται στην αρχική της μορφή μετά την αφαίρεση του ερεθίσματος. Η παράμετρος αυτή είναι που μας επιτρέπει να χαρακτηρίσουμε ένα πολυμερές ως «έξυπνο». Υπάρχουν διάφορα ερεθίσματα στα οποία μπορούν να ανταποκριθούν γενικά οι πολυμερικές δομές, όμως οι μελετούμενες πολυμερικές υδρογέλες που μελετώνται στη διπλωματική εργασία, ανταποκρίνονται σε αλλαγές των τιμών του pH του περιβάλλοντος όπως και της θερμοκρασίας.
description: The last few years, research in the field of biomedical engineering dealing with the targeted delivery of drugs, has gained great interest. The need for targeted and gradual release of a drug in a specific target tissue and / or organ and usually over a specific period of time, has led to the development of systems capable of incorporating the desired drug and delivering it to a specific target. Hydrogels are a typical example of such material, which with appropriate variations and adaptions during their manufacturing process, can be modified to be suitable biomaterials, biocompatible with the human body. Hydrogels have the ability to carry drug molecules, protecting them from degradation processes and body rejection mechanisms. The purpose of this dissertation is to synthesize and characterize "smart" polymeric hydrogels with basic monomer (2-dimethylamine) methacrylate ethylene (DMAEMA) and their possible use as controlled drug transport systems. The produced copolymers were examined in order to assess their behavior and their responsiveness to external stimuli, like alteration of pH and temperature, which are the trigger for the molecules of the drug to be release. This occurs due to the structure’s alteration, responding to the external stimuli and resulting to its swelling or shrinkage, which eventually returns to its original shape after the stimuli has been removed. It is this parameter that allows us to characterize a polymer as "smart". There are various stimuli that polymeric structures can generally respond to, but the studied polymeric hydrogels studied in the dissertation, respond to changes in the pH values of the environment as well as the changes in temperature values.