Polymeric microneedle arrays for transdermal drug delivery
Deri yoluyla ilaç verilmesi için polimerik mikro iğne dizileri
- Tez No: 310122
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. OYA KERİMOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 256
Özet
Derinin boynuzsu tabakasının bariyer özelliğine takılmadan, protein gibi makromolekülleri daha derindeki dermis tabakasına minimal girişimsel tarzda ulaştırabilecek alternatif yaklaşımların geliştirilmesi arzulanmaktadır. Mikro iğneler, ağrı oluşturmayarak boynuzsu tabakayı delip deri tabakalarında mikro delikler oluşturabilen deriden pasif yolla geçemeyen moleküllerin geçişini sağlamak için kullanılan Mikro Elektro Mekanik Sistem cihazlarıdır. MEMS teknolojileriyle nano hassasiyetle üretilen erkek pozitif mikro kalıbın yumuşak baskılamayla çoğaltılmasıyla oluşturulan dişi negatif kalıplardan çeşitli polimerik mikro iğneler üretilmiştir. Mikro iğne üretimi için uygun polimerler araştırılmıştır. Çözünebilen, şişebilen ve vücutta parçalanabilen, düzlemden bağımsız katı polimerik mikro iğne üretim parametrelerinin optimize edilmesi, keşfedilen mikro iğnelerin ışık ve taramalı elektron mikroskobu ile fiziksel karakterizasyonu, termal analizleri, mikro mekanik test analizleri incelenmiştir. Model bir protein olan sığır serum albuminin analitik validasyonu BCA kalorimterik metodu kullanılarak optimize edilmiştir. Protein ve polimerik mikro iğne etkileşimleri BCA ve SDS PAGE metotları ile çok yönlü incelenmiştir. BCA'ya göre incelenen protein yüklenmiş birçok polimerik mikro iğnelerden, sodyum aljinat mikro iğneleri, BSA' nın kantitasyonunu istatistiki açıdan engellememiştir. BCA metodu, SDS PAGE'in aksine, polimer mikro diziler içine karıştırılan BSA' nın kantitasyonu için daha uygun bulunmuştur. Keşfedilen sodyum aljinat yamalarına ve 900 mikron yüksekliğe sahip piramitsel sodyum aljinat mikro iğnelerine aynı miktarda yüklenen BSA proteinin dermatomlanmış insan karın derisinden geçişi karşılaştırılmış ve belirtilen yamaların aksine, mikro iğneler proteinin deriden geçişine 15.4 kat daha fazla müsaade etmiştir. Hızlı çözünebilen sodyum aljinat mikro iğnelerinin yanı sıra BSA' nın permeasyonunun artırılmasında, icat edilen yay aktiviteli aplikatörün de payı olduğu düşünülmektedir. Keşfedilen bu buluşların, Türkiye Cumhuriyeti ekonomisine katkı sağlayacağı ve ülkenin ithal edilen biyomalzeme cihazlarına bağımlılığını azaltacağı kanaatindeyim.
Özet (Çeviri)
Alternative pain free minimally invasive approaches are in demand to eliminate stratum corneum barrier property, and penetrate macromolecules deep in the dermis. Microneedle arrays (MNs) are considered as novel micro electro mechanical system (MEMS) devices, able to enhance skin permeability, by physically creating micro holes on the skin layers, to the molecules that are lack of diffusion in a passive manner across the skin. The novel MEMS tech-based nano sensitively fabricated pyramidal microneedle male master template was combined with conventional PDMS micromolding technology, which was able to precisely make replicas of master male mold templates. Inversely fabrication of various polymeric MNs from PDMS micromolds was also in good relation with the master template. Selection of convenient polymers for MNs, optimizing the fabrication parameters of dissolvable, swellable, and biodegradable polymeric MNs, physical characterization of the invented MNs by virtue of electron and brightfield microscopy, thermal analysis, and micro mechanical test analysis were all investigated. Analytical validation of a model protein, Bovine Serum Albumin (BSA), was optimized using a colorimetric method, BCA. Thorough understanding of protein polymer interactions was investigated using two analytical methods, BCA and SDS PAGE. Among the invented polymeric MNs, Na Alginate type was not considered as a constraining matrix for detection of incorporated BSA while employing the BCA method. SDS PAGE analysis of BSA incorporated within these polymeric MNs was also investigated, but was not accepted as promising method for protein quantitation as opposed to BCA. Conventional Na Alginate patches and its invented 900-?m height pyramidal MNs forms were used to deliver incorporated BSA across dermatomed abdominal human skin, where the micro arrays allowed permeation of BSA as 15.4 fold greater than the patches. Besides the influence of rapidly dissolvable Na Alginate MNs, it is conjectured that the invented spring based applicator also has a significant impact on the protein permeation profile. Commercialization of this thesis inventions will create a big impact, make attribution on Turkish Republic economy, and will no doubt reduce its biomaterial based device dependency on foreign countries.
Benzer Tezler
- Development of a drug dose-adjustable transdermal microneedle system
İlaç dozu ayarlanabilir bir deri içi mikroiğne sisteminin geliştirilmesi
BUĞRA KAĞAN ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SONER ÇAKMAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ŞENTÜRK
- Deri içine ilaç gönderimi gerçekleştirecek polimer destekli karbon nanotüp mikro iğne dizisi fabrikasyonu
Polymer reinforced carbon nanotube micro needles fabrication for transdermal drug delivery
NUR ÜNVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKÇEN DEMİREL
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN TOLGA GÜL
- Optimization and fabrication of dissolvable microneedle arrays for glucosamine, chondroitin, and hyaluronic acid for osteoarthritis treatment
Osteoartrit tedavisi için glukozamin, kondroitin ve hyaluronik asit için çözünebilir mikroiğne dizilerinin optimizasyonu ve üretimi
ANDISHEH CHOUPANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR BEDİZ
- COVİD-19'a karşı prototip mikroiğne aşı formülasyonlarının geliştirilmesi ve değerlendirilmesi
Development and evaluation of prototype microneedle vaccine formulations against COVİD-19
SELİN KURTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN BOZKIR
- Microneedles for DNA extraction in plant studies
Bitki çalışmalarında DNA ekstraksiyonu için mikroiğneler
EMRE ECE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH İNCİ