تهیه و مشخصه یابی خمیرتزریق پذیر ساخته شده از پلیمرهای طبیعی و نانو ذرات کلسیم فسفات منیزیم دار حامل دارو

در این تحقیق، خمیرهای تزریق پذیر با استفاده از پلیمرهای طبیعی ژلاتین، سدیم کربوکسی متیل سلولز، سدیم آلژینات و ماده معدنی هیدروکسی آپاتیت/کلسیم فسفات دو فازی تهیه شدند. کلسیم فسفات دو فازی با استفاده از واکنش حالت جامد سنتز شده و بعد از 3 ساعت آسیاب در اسپکس، به ابعاد نانو رسید. bcp حاصل با نسبت وزنی 53:47 با هیدروکسی آپاتیت مخلوط و سپس همگن شدند. بررسی طیف پراش اشعه ایکس از bcp و bcp/ha، وجود فازهای هیدروکسی آپاتیت و تری کلسیم فسفات را تایید کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی از bcp ، ابعاد نانومتری پودر را نشان داد. اندازه نانو در پودر معدنی، موجب افزایش برقراری پیوند با پلیمرها در خمیر می گردد. آزمایش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز از خمیر و پودر ، بنیان های مشخصه هیدروکسی آپاتیت را نشان داد. کم شدن عمق پیک های مختلف مربوط به پلیمرها در طیف مربوط به خمیرها، به درصد کم پلیمرها در ترکیب خمیر، نسبت داده می شود. کاهش عمق پیک آب در خمیرها نسبت به نمونه های پلیمری، نشان دهنده برقراری موفق پیوند پلیمر با بخش معدنی است. خمیر دارای ژلاتین با 2/1% آلژینات و 67 % ترکیب کلسیم فسفاتی (ga12hb) و خمیر دارای ژلاتین و 4/0% سدیم کربوکسی متیل سلولز با 66 % ترکیب کلسیم فسفاتی (gc4hb)، به دلیل عدم تخریب در ساعت اول نسبت به دیگر نمونه ها و همین طور نرخ تخریب آهسته تر در طی یک هفته، به عنوان خمیرهای بهینه در نظر گرفته شدند. آزمایش تزریق پذیری دو خمیر بهینه، تزریق 84% برای gc4hb و 91% برایga12hb را نشان می دهد. خمیرها به صورت پیوسته تزریق شده و دارای حداقل فیلترپرس بودند. نیروی وارد شده از طرف دستگاه جهت تزریق دو خمیردر حدود 20 نیوتون بود که مشابه با نیروی وارد شده توسط دست جراح می باشد. مطالعه آزمایش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز خمیرها، حضور بنیان های مربوط به پلیمرها و همچنین جزء معدنی را نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی گرفته شده از خمیر همچنین توزیع مناسب پودر معدنی در ترکیب و برقراری موفق پیوند آلی – معدنی را همانند تزریق پذیری تایید کرد. تصاویرmap گرفته شده، حضور عناصر اکسیژن، کربن، فسفر، کلسیم و بویژه منیزم را تایید کرد. بررسی رفتار سیلان خمیرها در حالت چرخشی، بیانگر افت ویسکوزیته با افزایش تنش برشی بود. در حالت ارتعاشی، مقاومت بخش مایع و جامد خمیرهای ویسکوالاستیک، بررسی شد. با افزایش کرنش وارده به خمیرها، مقاومت هر دو بخش مایع و جامد کاهش یافت که می توان آنرا به شکسته شدن پیوندها نسبت داد. در خمیر آلژیناتی انتقال رفتار جامد به مایع در کرنش های کمتر اتفاق افتاد که نشانگر سیالیت بیشتر آن نسبت به خمیر سلولزی می باشد. در مجموع خمیرها تیکسوتروپ بوده و دارای رفتار thinning shear می باشند. رهایش داروی سیم واستاتین علی رغم هیدروفوب بودن آن قابل توجه بود. هرچند که در ساعات اولیه مقدار داروی رهایش یافته بیش از اندازه ی مورد نیاز می باشد ولی به نظر می رسد که پایداری ساختاری خمیر اجازه تداوم رهایش بیش از حد را نداده است. خمیرهای تهیه شده در این تحقیق توانایی حمل بالای ماده معدنی به موضع استخوانی به همراه تزریق پذیری بالا و همچنین خواص سیلان و نرخ تخریب مناسب در طی یک هفته را دارا هستند. حضور منیزیم در ترکیب bcp باعث بهبود فعالیت بیولوژیکی آن می باشد. همچنین افزایش زیست فعالی وسرعت جذب بالاتر بخش معدنی به دلیل حضور کلسیم فسفات دوفازی نسبت به هیدروکسی آپاتیت تنها از دیگر مزیت های این خمیرها می باشد. مواد آلی موجود در خمیر بعد از قرارگیری در بدن در مایعات بیولوژیک بدن حل شده و منجر به رهایش دارو و همین طور آزاد سازی ماده معدنی می شود. تاثیر سیم واستاتین در تحریک استخوان سازی به همراه جذب پودر معدنی توسط بدن منجر به بازسازی بافت جدید استخوانی می گردد. در نتیجه این خمیرها می توانند نوید بخش امکان استفاده در کاربردهای ترمیم بافت استخوانی باشند.