Publicação
Development of a localized drug delivery system with chitosan and ferromagnetic nanoparticles produced by wetspinning for cancer treatment
| Resumo: | O cancro é uma das principais causas de mortalidade no mundo, depois das doenças cardiovasculares. Assim, há uma necessidade urgente de desenvolver novas estratégias para melhorar a eficácia da prevenção, diagnóstico e tratamento desta patologia. Uma das terapias estudadas para tal na atualidade é a hipertermia. Este procedimento baseia- -se no aumento da temperatura para 40-43 °C do tecido corporal para danificar e destruir as células cancerígenas ou torná-las mais suscetíveis aos efeitos de outras terapias como a radio ou a quimioterapia. Recentemente, e devido aos avanços científicos na área da nanotecnologia, surge o conceito de hipertermia magnética que se baseia na utilização de nanopartículas magnéticas. Apesar das diversas vantagens de utilizar nanopartículas, estas podem apresentar alguma dificuldade em alcançar os tecidos específicos a tratar e, devido ao comum processo de formação de agregados, a sua aplicabilidade pode tornar-se difícil. No sentido de ultrapassar estas limitações, as nanopartículas podem ser incorporadas em sistemas de entrega localizada, nomeadamente compostos por fibras, capazes de atuar como agentes terapêuticos localizados. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver novos filamentos por wetspinning capazes de serem utilizados na construção e design de estruturas fibrosas de entrega localizada de agentes bioativos. Vários parâmetros da técnica de wetspinning foram otimizados para obter os melhores filamentos, sendo que os melhores foram obtidos utilizando uma taxa de fluxo de 1 mL/min, uma agulha de 0.41 mm de diâmetro e um banho de coagulação de 1M de hidróxido de sódio. As fibras obtidas com melhores resultados mecânicos foram produzidas com uma formulação otimizada de 3 %(m/v) de óxido de polietileno com 3 %(m/v) de quitosano em 12 %(v/v) de ácido acético. O banho de crosslinking também foi otimizado, sendo que se utilizou um banho de trifosfato de sódio a 1 %(v/v) durante 4 horas. As nanopartículas ferromagnéticas foram então sintetizadas usando o método de co-precipitação e foram introduzidas nas fibras em diferentes percentagens. Os filamentos funcionalizados com 2 %(m/v) de nanopartículas mostraram o melhor desempenho mecânico, melhorando também a estabilidade estrutural do sistema ao longo do tempo. |
|---|---|
| Autores principais: | Silva, Pedro José Ferreira da |
| Assunto: | Fibras Hipertermia Nanopartículas ferromagnéticas Sistema de entrega de fármacos localizado Wetspinning Drug delivery system Ferromagnetic nanoparticles Fibres Hyperthermia Wetspinning Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O cancro é uma das principais causas de mortalidade no mundo, depois das doenças cardiovasculares. Assim, há uma necessidade urgente de desenvolver novas estratégias para melhorar a eficácia da prevenção, diagnóstico e tratamento desta patologia. Uma das terapias estudadas para tal na atualidade é a hipertermia. Este procedimento baseia- -se no aumento da temperatura para 40-43 °C do tecido corporal para danificar e destruir as células cancerígenas ou torná-las mais suscetíveis aos efeitos de outras terapias como a radio ou a quimioterapia. Recentemente, e devido aos avanços científicos na área da nanotecnologia, surge o conceito de hipertermia magnética que se baseia na utilização de nanopartículas magnéticas. Apesar das diversas vantagens de utilizar nanopartículas, estas podem apresentar alguma dificuldade em alcançar os tecidos específicos a tratar e, devido ao comum processo de formação de agregados, a sua aplicabilidade pode tornar-se difícil. No sentido de ultrapassar estas limitações, as nanopartículas podem ser incorporadas em sistemas de entrega localizada, nomeadamente compostos por fibras, capazes de atuar como agentes terapêuticos localizados. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver novos filamentos por wetspinning capazes de serem utilizados na construção e design de estruturas fibrosas de entrega localizada de agentes bioativos. Vários parâmetros da técnica de wetspinning foram otimizados para obter os melhores filamentos, sendo que os melhores foram obtidos utilizando uma taxa de fluxo de 1 mL/min, uma agulha de 0.41 mm de diâmetro e um banho de coagulação de 1M de hidróxido de sódio. As fibras obtidas com melhores resultados mecânicos foram produzidas com uma formulação otimizada de 3 %(m/v) de óxido de polietileno com 3 %(m/v) de quitosano em 12 %(v/v) de ácido acético. O banho de crosslinking também foi otimizado, sendo que se utilizou um banho de trifosfato de sódio a 1 %(v/v) durante 4 horas. As nanopartículas ferromagnéticas foram então sintetizadas usando o método de co-precipitação e foram introduzidas nas fibras em diferentes percentagens. Os filamentos funcionalizados com 2 %(m/v) de nanopartículas mostraram o melhor desempenho mecânico, melhorando também a estabilidade estrutural do sistema ao longo do tempo. |
|---|