Transdermal ilaç aktarımı amaçlı çözünür özellikli mikro-iğnelerin hazırlanması
Preperation of dissolvable micro-needles for transdermal drug delivery
- Tez No: 953365
- Danışmanlar: PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde inflamatuar deri hastalıklarına sahip olan hastalar kaşıntı, döküntü ve ağrılı deri lezyonları gibi bir dizi semptomla karşı karşıya kalmakta, günlük yaşamları olumsuz etkilenmekte ve yaşam kaliteleri düşmektedir. İnflamatuar deri hastalıklarının tedavisi için yaygın olarak jel, krem, merhem gibi farklı uygulama yöntemlerini içeren transdermal ilaç taşıma sistemleri geliştirilmektedir. Ancak bu yöntemler kullanılarak yapılan tedavilerde, uygulanan ilacın yeterince deri tabakalarını geçemediği tespit edilmiştir. Bu sebeple son yıllarda deri tabakalarına ve deri altına kontrollü ilaç aktarımı sağlayabilen transdermal ilaç taşıma sistemleri yaklaşımı olarak mikroiğneler geliştirilmektedir. Mikroiğneler, içerdikleri mikro boyuttaki iğneler sayesinde derinin en üst katmanı olan stratum corneum tabakasını zarar vermeden geçerek, epidermis ve dermis katmanlarına nüfuz edebilme özelliğine sahiptir. Bunun yanı sıra kolay üretim yöntemleri ile üretilebilen mikroiğnelerin günümüzdeki laboratuvar ve klinik çalışmalarına bakıldığında en büyük eksikliğinin düşük mekanik dayanıma sahip olması ve deriye uygulandığında yapılarında kırılma meydana gelmesi sebebiyle içerdiği ilacın deriye etkili bir şekilde aktarılamaması olduğu tespit edilmiştir. Bu yüksek lisans tezinde bu sorunu ortadan kaldırmak amacıyla yüksek mekanik dayanımına sahip, çoklu uyaranlara duyarlı ve kontrollü ilaç salımı sağlayabilen çözünebilir polimer yapılı mikroiğneler tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Çözünebilir polimer yapılı mikroiğneler yaygın bir mikroiğne üretim yöntemi olan mikro kalıplama yöntemi kullanılarak biyouyumlu ve biyobozunur yapıya sahip polivinilpirolidon (PVP) polimeri ile üretilmiştir. İçeriğinde bulunan grafen oksit (GO) nanopartikülleri ve zeolitik imidazolat çerçeve-8 (ZIF-8) nanopartikülleri sayesinde hem yüksek mekanik dayanıma sahip hem de ışık ve pH varlığında çoklu uyaranlara duyarlı kontrollü ilaç salımı sağlayabilen mikroiğneler geliştirilmiştir. Cilt hastalıkları ve yara iyileşmesi tedavilerinde yaygın olarak kullanılan anti-inflamatuar özellikli kurkumin bu yüksek lisans tezinde ilaç etken maddesi olarak kullanılmış ve ZIF-8 nanopartikülleri içerisinde ve direkt olmak üzere iki farklı yöntemle mikroiğne yapısına konularak ilaç salım profilleri incelenmiştir. Yüksek lisans tezi kapsamında sentezlenen ZIF-8 nanopartiküllerinin morfolojik ve kristal yapıları, ilaç içeriği ve pH'a bağlı ilaç salım profilleri; geliştirilen çözünebilir polimer yapılı mikroiğnelerin boyut ve şekil analizi, çözünme süresi ve çözünme süresine akustik frekansta ses dalgası, ışık ve pH'ın etkisi, mikroiğnelerin mekanik dayanım ve fototermal etki gibi karakteristik özellikleri analiz edilmiştir. Deri hastalıklarında kullanılması için deriyi taklit edecek koşullar oluşturularak ışık, pH, akustik etki altında in vitro deneyler gerçekleştirilmiş ve ex vivo domuz derisinde penetrasyon analizleri yapılmıştır. Yapılan deney ve analizlerin sonuçları doğrultusunda tasarlanan ve geliştirilen çözünebilir polimer yapılı mikroiğnelerin yüksek mekanik dayanıma sahip olması ve çoklu uyaranlara duyarlı, kontrollü ilaç taşınımı yapabilmesi özellikleri sayesinde günümüzde etkili bir transdermal ilaç tedavi yöntemi olarak inflamatuar deri hastalıkları tedavisinde kullanılabilme potansiyeli olduğu belirlenmiş ve bu yüksek lisans tezi kapsamında sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Inflammatory skin diseases are a widely prevalent global health challenge, affecting over one-third of the world's population. Patients with inflammatory skin diseases face a range of symptoms including itchy, rash and painful skin lesions, and their daily lives are negatively affected and their quality of life is reduced. Recently, the development of transdermal drug delivery systems has led to a range of applications including gels, creams, and ointments, for treatment of inflammatory skin diseases. However, by using these applications, it has been found that the drug cannot effectively penetrate the skin layers. For this reason, microneedles have been developed as a transdermal drug therapy approach that can provide controlled drug delivery to the skin. Microneedles, are able to penetrate the layers of the skin, the epidermis and dermis by passing through the outermost layer, the stratum corneum, without causing damage to the deeper layers due to their micro-sized needles. Although microneedles can be fabricated with easy and accesable methods, according to existing laboratory and clinical studies their main shortcomings are their low mechanical strength and their inability to effectively transfer the drug they contain to the skin due to the fracture in their structure when applied to the skin. To overcome this challenge, combining microneedles with nanoparticles offers several advantages for the treatment of inflammatory skin diseases, including targeted drug delivery and controlled drug release and improved skin penetration. In this dissertation study, biocompatible polyvinylpyrrolidone (PVP) polymer based microneedles were developed using the micro-molding method. Designed microneedles have the ability to respond to different external stimuli: light, pH and high-frequency acoustic wave (12 kHz) with graphene oxide and zeolitic imidazolate framework (ZIF-8) nanoparticles. Moreover, these dissolvable microneedles have a biocompatible structure by encapsulating curcumin, which is an anti-inflammatory active ingredient. In this dissertation, the morphological and crystalline structures, drug loading capacity and pH-responsive effect on drug release profiles of synthesized ZIF-8 nanoparticles and also characteristic properties which are dissolution time, mechanical strength and photothermal effect of dissolvable microneedles were analyzed and investigated. In order to be used in inflammatory skin diseases treatments, in vitro and ex vivo experiments were carried out by applying near-infrared light (NIR), pH and acoustic wave by mimicking human skin and penetration analyzes were performed. Hence, the results of the experiments and analyzes show that the dissertation study to design and develop dissolvable polymer microneedles with high mechanical strength and effective skin penetration as a healthcare technology solution for the treatment of inflammatory skin diseases.
Benzer Tezler
- Transdermal olarak uygulanacak ilaç yüklü formülasyonlar için yenilikçi üretim yöntemlerinin tasarımı ve etkinliklerinin incelenmesi
Design and efficacy evaluation of innovative preparation methods for drug loaded transdermal applications
ERKAN AZİZOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEVSER ÖZGEN ÖZER
- Transdermal ilaç dağıtımı için mikropartikül kaplı mikroiğne iskelelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of micriparticle coated microneedle scaffolds for transdermal drug delivery
ESRA PİLAVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ
DR. SÜMEYYE CESUR
- Transdermal ilaç dağıtımı için antibiyotik yüklü GelMA mikro iğnelerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of antibiotic-loaded GelMA microneedles for transdermal drug delivery
HÜSEYİN ERKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Transdermal ilaç salım uygulamaları için basınca duyarlı yapışkan ve elastomerik filmlerin hazırlanması
Preparation of pressure sensitive adhesive and elastomeric films for transdermal drug delivery applications
NURCAN SİVRİ
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMUŞ
PROF. DR. AYDAN DAĞ
- Transdermal ilaç salınımı için 3 boyutlu biyo-basım ile ilaç yüklü GelMA tabanlı mikroiğnelerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of drug-loaded GelMA-based microneedles by 3D bioprinting for transdermal drug delivery
AYŞEGÜL ÖZLEM CANER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ