واناديم شبكهايشده با هيدروژل نانوچندسازه برپايه (CMC-PEG-PLGA) با پوشش سديم آلژينات به عنوان سامانه انسولين رساني حساس به pH

Vanadium cross-linked CMC-PEG-PLGA based on nanocomposite hydrogel with sodium alginate coating as a pH-sensitive insulin delivery system

درسال هاياخير،پيشرفت هاي قابل توجهي در به كارگيري بسپارهاي زيست پزشكي به ­عنوان حامل هاي هدفمند براي رهايش دارو،پروتئين و عوامل رشد انجام گرفته است. در اين پژوهش، هيدروژل­ هاي نانو چندسازه به دليل تشكيل نانوذرات واناديم (V) در داخل هيدروژل­ هاي كربوكسي متيل سلولز (CMC) متورم تهيه شده است. تشكيل نانوذرات واناديمدر هيدروژل­ ها با طيف سنجي فرو سرخ تبديل فوريه (FTIR)، پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. الگوهاي XRD تشكيل نانوذرات واناديم در بستر هيدروژل را تاييد كردند. همچنين، تصاوير SEM نشان دادند كه اندازه نانوذرات از 22 تا 74 نانومتر در بستر هيدروژل است. رفتار تورمي هيدروژل نانو چند سازه­ ها در pHهاي 2/1 و 7/4 بررسي شد. هيدروژل­ها در pH كمتر، جذب آب بهتري از خود نشان دادند. طيف هاي نمونه­ هاي بارگيري شده با دارو، بيانگر آن است كه بارگذاري مناسب دارو انجام شده است. با بررسي رهايش دارو، مشاهده شد كه مقدار رهايش در هيدروژل­ هاي نانو چندسازه كمتر و با افزايش درصد نانو ذرات مقدار رهايش كاهش يافته است. در آزمون سميت سلولي پس از 24 ساعت، زنده ماندن سلول­ ها در گستره 74/3 تا 96/05 % در مقايسه با نمونه كنترل (به ­عنوان 100 %) بود. در نمونه هيدروژل نانو چند سازه حاوي انسولين پس از 24 ساعت، پايين ­ترين زنده ماندن سلولي مربوط به غلظت μg/ml 31/25 انسولين و بيشترين زنده ماندن سلولي مربوط به غلظت μg/ml 1000 انسولين با 25/7 % سميت سلولي نسبت به گروه كنترل بود.

In recent years, significant advances have been made in the use of biomedical polymers as targeted carriers for the release of drugs, proteins, and growth factors. Vanadium (V) nanocomposite hydrogels were prepared in this study due to the formation of vanadium nanoparticles inside the swollen CMC hydrogels. The formation of vanadium (V) nanoparticles in hydrogels has been studied using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction patterns (XRD), scanning electron microscopy (SEM) experimental techniques. The XRD patterns analysis confirmed the formation of vanadium nanoparticles in a hydrogel matrix, and scanning electron microscopy micrographs also showed that the size of the nanoparticles was from 22 to 74 nm in the hydrogel matrix. The swelling behavior of nanocomposite hydrogels was studied at pH of 2.1 and 7.4. Hydrogels have shown better water absorption in less pH. Fourier transform infrared spectroscopy indicates the interaction between polysaccharides and the samples taken from the drug indicate that the drug-loaded peaks were loaded appropriately. With the release of drug from nanocomposite and pure hydrogel hydrogels, it was observed that its release rate in nanocomposite hydrogels was lower and the amount of its release decreased with increasing percentage of nanoparticles. In the cytotoxicity test after 24 h, the cell viability was in the range of 74.35% -96.05% (compared with the control sample, which was 100%). In the hydrogel nanocomposite sample containing insulin had the lowest cell viability of insulin 31.25 μg/ml after 24 h and it had the highest cell viability at 1000 (μg/ml) concentration with 25.7% cell cytotoxicity compared to the control group.