Σχεδιασμός και 3D εκτύπωση εξατομικευμένων φαρμακευτικών φορέων και μελέτη αποδέσμευσης βιοδραστικής ουσίας

Ιατρού, Αντωνία; Iatrou, Antonia

dc.contributor.author	Ιατρού, Αντωνία	el
dc.contributor.author	Iatrou, Antonia	en
dc.date.accessioned	2020-09-01T08:46:56Z
dc.date.available	2020-09-01T08:46:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51035
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18733
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Εξατομικευμένη ιατρική	el
dc.subject	3D εκτύπωση	el
dc.subject	Συστήματα διανομής φαρμάκων	el
dc.subject	Απελευθέρωση δραστικής ουσίας	el
dc.subject	Ιβουπροφαίνη	el
dc.subject	Personalized medicine	en
dc.subject	3D printing	en
dc.subject	Drug delivery systems	en
dc.subject	Drug release	en
dc.subject	Ibuprofen	en
dc.title	Σχεδιασμός και 3D εκτύπωση εξατομικευμένων φαρμακευτικών φορέων και μελέτη αποδέσμευσης βιοδραστικής ουσίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υλικά	el
heal.classification	Φαρμακευτική	el
heal.classification	Material science	en
heal.classification	Pharmaceuticals	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-02-19
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, το ζήτημα της αναποτελεσματικότητας των συμβατικών φαρμάκων γίνεται ολοένα και πιο σοβαρό, δημιουργώντας επιπλοκές και αδιέξοδα στην πλειοψηφία των ασθενών. Ο τομέας της ιατρικής στη προσπάθεια του να επιλύσει το πρόβλημα, τείνει να επικαιροποιήσει τις παραδοσιακές νοοτροπίες, που έως σήμερα ακολουθεί, και να επικεντρωθεί στην υιοθέτηση και εφαρμογή εξατομικευμένων πρακτικών. Ιδιαίτερα στον κλάδο της φαρμακευτικής, οι έρευνες έχουν εστιάσει στην ανάπτυξη συστημάτων διανομής φαρμάκων, με λεπτομερώς μελετημένα προφίλ αποδέσμευσης. Η συμβολή της τεχνολογίας της 3D εκτύπωσης στο παραπάνω εγχείρημα είναι καίριας σημασίας. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία και η βελτιστοποίηση ενός εξειδικευμένου φαρμακευτικού φορέα για μια συχνά χορηγούμενη μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φαρμακευτική ουσία, την ιβουπροφαίνη. Με την χρήση λογισμικού CAD σχεδιάστηκαν διάφορα σχέδια φορέων, τα οποία και εκτυπώθηκαν με τη βοήθεια 3D εκτυπωτή, αποτελούμενοι εξ ‘ολοκλήρου από πολυβινυλική αλκοόλη. Από το σύνολο αυτών, επιλέχθηκε ένας για την εν λόγω πειραματική μελέτη. Η απομόνωση της ιβουπροφαίνης έγινε από εμπορικά χάπια και αυτή παραλήφθηκε σε μορφή κρυσταλλικής σκόνης. Ποσότητα δραστικής εισήχθη στο εσωτερικό του φορέα, σε στερεή μορφή (25 mg) ή ενσωματωμένη σε υδρογέλη (20mg). Η εναπόθεσή της έγινε εφικτή μέσω προγραμματισμένης παύσης της εκτυπωτικής διαδικασίας. Στη συνέχεια, διεξάχθηκαν πειράματα διάλυσης προς μελέτη της απελευθέρωσης της φαρμακευτικής ουσίας στην εκάστοτε δομή. Εν κατακλείδι, προέκυψαν διαφορετικά προφίλ αποδέσμευσης σε κάθε δομή· ο φορέας με την ιβουπροφαίνη σε στερεή μορφή εμφανίζει επιβραδυμένη αλλά μη ελεγχόμενη απελευθέρωση ενώ εκείνος με το σύστημα υδρογέλης–υδρογέλης συνδυάζει και τους δύο παραπάνω τύπους. Συμπερασματικά, ο φορέας από πολυβινυλική αλκοόλη που εμπεριέχει την ιβουπροφαίνη ενσωματωμένη σε υδρογέλη αναδείχθηκε ως ο καταλληλότερος για σύστημα διανομής φαρμάκων, χάριν της καθυστερημένης και ελεγχόμενης απελευθέρωσης που προσφέρει στη φαρμακευτική ουσία. Αρκετά αισιόδοξη, παρουσιάζεται η χορήγηση της ιβουπροφαίνης μέσω τέτοιων καινοτόμων συστημάτων, καθώς υπόσχεται μια πιο αποτελεσματική και ασφαλή θεραπεία, με μειωμένες παρενέργειες.	el
heal.abstract	In recent years, increasing number of marketed drugs are accused of inefficiency and adverse drug reactions, exposing patients to minor or major health risks. The field of medicine, in an attempt to surpass this issue, is abandoning its obsolete “mass-oriented” mentality and starts moving towards more personalized approaches. As far as pharmaceuticals are concerned, research is focused in the development of innovative drug delivery systems with well–defined drug release profiles. The contribution of the 3D printing technology plays a major role in the accomplishment of such project. In this study, a personalized drug delivery system was produced and optimized for the preferable release of ibuprofen, a common nonsteroidal anti-inflammatory drug. A variety of designs were drafted with CAD software and consecutively 3D printed using as raw material a filament of polyvinyl alcohol. One of them was selected as a carrier for the experimental procedure. Ibuprofen, extracted from marketed pills in the form of crystalline powder, was inserted in the 3D printed carrier, either as powder (25 mg) or dissolved and incorporated in a hydrogel network (20 mg). The deposition was made possible through a scheduled pause in the printing process. Once the construction of the drug delivery systems was completed, dissolution studies were performed in order to study the drug release profile. Different drug release profiles were observed at each structure; the carrier with the powder of ibuprofen exhibits delayed but not controlled release whereas the hydrogel-drug system was characterized by delayed and controlled release. In conclusion, the polyvinyl alcohol carrier containing ibuprofen embedded in hydrogel has been found to be the most suitable drug delivery system, due to its delayed and controlled drug release. The administration of ibuprofen through such cutting–edge systems is a promising approach, prospectively allowing for a more effective and safe treatment with reduced side effects.	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.advisorName	Charitidis, Constantinos	en
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	65 σ.
heal.fullTextAvailability	false