Luận án Nghiên cứu biến tính bề mặt nano silica làm chất mang thuốc chống ung thư

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BỀ MẶT NANO SILICA LÀM CHẤT MANG THUỐC CHỐNG UNG THƯ

Ngành:

Vật liệu Cao Phân Tử và Tổ Hợp

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu giải quyết vấn đề cấp thiết trong điều trị ung thư, khi mà tình hình mắc và tử vong do ung thư đang có xu hướng gia tăng trên toàn thế giới và tại Việt Nam (theo GLOBOCAN 2020), đồng thời các phương pháp hóa trị truyền thống gây ra nhiều tác dụng phụ nghiêm trọng do thuốc phân bố không chọn lọc. Để khắc phục nhược điểm này, nghiên cứu về vật liệu nano làm hệ dẫn truyền thuốc thông minh đang phát triển mạnh mẽ.

Trong số các vật liệu nano, nano silica xốp (PNS) nổi bật với tính tương thích sinh học cao, khả năng phân hủy sinh học, dễ tổng hợp và biến tính, cùng kích thước và cấu trúc ổn định. Tuy nhiên, thể tích lỗ xốp lớn khiến thuốc dễ rò rỉ trong quá trình lưu thông. Do đó, mục tiêu của luận án là biến tính bề mặt hạt nano silica bằng các polymer thiên nhiên để tăng hiệu suất mang thuốc, duy trì thời gian mang thuốc và giải phóng thuốc đúng mục tiêu.

Luận án đã tổng hợp nano silica xốp và tiến hành biến tính bề mặt với nhiều tác nhân như hydrazine, chitosan-mPEG, gelatin, gelatin-mPEG, SS-chitosan-PEG. Các nội dung nghiên cứu bao gồm tổng hợp vật liệu nano silica xốp bằng phương pháp sol-gel và từ tro trấu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt, thực hiện các quá trình biến tính, và khảo sát khả năng mang giải phóng thuốc đối với Doxorubicin (DOX) và Fluorouracil (5-FU), cùng với thử nghiệm độc tính tế bào (IC50).

Kết quả cho thấy hệ PNS-APTES-COOH-GEL-mPEG đạt hiệu suất mang DOX cao nhất (85,88 ± 0,15%) và khả năng giải phóng thuốc hướng đích tốt, bền trong môi trường trung tính (pH 7,4) và giải phóng nhiều trong môi trường pH thấp của tế bào ung thư (pH 4,5). Đối với thuốc 5-FU, hệ PNS-GPTMS-CS-mPEG cho hiệu suất mang cao nhất (70,04%) nhưng không giải phóng thuốc. Hệ PNS-APTES-COOH-GE mang DOX cho kết quả độc tính tế bào phù hợp, không gây độc tế bào lành (Fibroblast) và gây độc tế bào ung thư vú (MCF-7), mặc dù chưa gây độc với tế bào ung thư cổ tử cung (Hela). Luận án đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt nano silica xốp và tìm ra phương pháp mang thuốc DOX hiệu quả cao thông qua liên kết imine, thể hiện khả năng giải phóng thuốc nhạy pH.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án
  • 2. Mục tiêu của luận án
  • 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

  • 1.1. Vật liệu nano silica
  • 1.2. Các chất dùng để biến tính bề mặt nano silica
    • 1.2.1. Hydrazine
    • 1.2.2. Polyethylene glycol (PEG)
    • 1.2.3. Chitosan (CS)
    • 1.2.4. Biến tính bằng dithiodipropionic acid (DTDP)
    • 1.2.5. Biến tính bằng Gelatin
  • 1.3. Thuốc trị bệnh ung thư (hóa trị)
    • 1.3.1. Thuốc 5-Fluorouracil
    • 1.3.2. Thuốc Doxorubicin (DOX)
    • 1.3.3. Tác dụng phụ

• CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

  • 2.1. Thực nghiệm
  • 2.2.1. Tổng hợp nano silica xốp bằng phương pháp sol-gel
  • 2.2.2. Tạo cầu nối biến tính
    • Tổng hợp PNS-GPTMS
    • Tổng hợp PNS-APTES
    • 2.2.2. Biến tính vật liệu nano silica xốp
      • 2.2.2.1. Biến tính bằng hydrazine (tổng hợp PNS-GPTMS-Hydrazine là chất mang thuốc 1)
      • 2.2.2.2. Biến tính PNS bằng Chitosan-mPEG (tổng hợp PNS-GPTMS-Chitosan-mPEG là chất mang thuốc 2)
      • 2.2.2.3. Biến tính bằng gelatin (tổng hợp PNS-APTES-COOH-GE là chất mang 4)
      • 2.2.2.4. Biến tính PNS bằng gelatin-mPEG (tổng hợp PNS-APTES-COOH-GEL-mPEG hay còn gọi là PNS -GEL-mPEG là chất mang thuốc 5)
      • 2.2.2.5. Biến tính bằng SS-CS-PEG (tổng hợp PNS-SS-CS-PEG (là chất mang thuốc 6)

• CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

  • 3.1. Đặc trưng của vật liệunano silica xốp (PNS)
    • 3.1.1. Khảo sát kích thước hạt PNS bằng phương pháp solgel
    • 3.1.2. Ảnh TEM của vật liệu nano silica xốp (PNS) tổng hợp bằng phương pháp sol-gel
    • 3.1.3. Kết quả phân tích ảnh SEM của vật liệu nano silica xốp (PNS) tổng hợp bằng phương pháp kết tủa.
    • 3.1.4. Kết quả phân tích giản đồ XRD của vật liệu nano silica xốp (PNS) tổng hợp bằng phương pháp sol-gel và phương pháp kết tủa
    • 3.1.5. Kết quả FT-IR của vật liệu nano silica xốp (PNS) tổng hợp bằng phương pháp sol-gel và phương pháp kết tủa
    • 3.1.6. Kết quả BET của vật liệu nano silica xốp (PNS) tổng hợp bằng phương pháp sol-gel và phương pháp kết tủa
  • 3.2. Biến tính nano silica xốp
    • 3.2.1. Biến tính thông qua cầu nối GPTMS
      • 3.2.1.1. Biến tính bằng Hydrazine (tổng hợp PNS-GPTMS-Hydrazin-chất mang thuốc 1)
      • 3.2.1.2. Biến tính bằng Chitosan-mPEG (tổng hợp PNS-GPTMS-Chitosan-mPEG viết tắt PNS-GPTMS-CS-mPEG là chất mang thuốc 2)
    • 3.2.2. Biến tính thông qua cầu nối APTES
      • 3.2.2.1. Biến tính bằng gelatin (tổng hợp PNS-APTES-COOH-gelatin còn gọi PNS-APTES-COOH-GE (chất mang thuốc 4))
      • 3.2.2.2. Biến tính PNS bằng GEL-mPEG (tổng hợp PNS-APTES-COOH-GEL-mPEG hay còn gọi tắt là PNS-Gelatin-mPEG (chất mang thuốc 5)
      • 3.2.2.3. Biến tính SS-CS-PEG (tổng hợp PNS@CS-PEG hay còn gọi là PNS-APTES-SS-COOH-CS-PEG (chất mang thuốc 6))
  • 3.3. Kết quả mang và giải phóng thuốc
  • 3.4. Kết quả thử độc tính tế bào

• CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 4.1. Kết luận
  • 4.2. Kiến nghị