Razvoj dvoslojnih nanovlaken za inovativno zdravljenje parodontalne bolezniZupančič, Špela (Avtor) Kristl, Julijana (Mentor) farmacijananotehnologijaobzobna tkivalokalno zdravljenjevnetni odzivoralna floraprobiotikinanodostavni sistemidvoslojna nanovlaknapolikaprolaktonpolimetilmetaakrilatprotimikrobna zdravilametronidazolciprofloksacinpodaljšano sproščanjeParodontalna bolezen je zelo razširjena bolezen, zahtevna za zdravljenje zaradi številnih dejavnikov, ki vplivajo na njen razvoj; trenutno rapoložljivi terapevtski pristopi pa običajno vodijo le v kratkotrajno ozdravitev. Namen doktorske naloge je bil razvoj novih nanodostavnih sistemov za inovativno lokalno zdravljenje parodontalne bolezni, ki temelji na vplivanju na vnetni odziv organizma, na antibiotičnem zdravljenju in vzpostavitvi normalne ustne flore. Signifikanten korak naprej smo naredili k razumevanju vgrajevanja hidrofilnih in lipofilnih učinkovin in njihove kristalizacije med izdelavo različnih eno in dvoslojnih nanovlaken. V dvoslojna nanovlakna iz polikaprolaktona in polimetilmetaakrilata smo uspešno vgradili metronidazol in ciprofloksacin in dokazali 7- ali več dnevno podaljšano sproščanje, kar je pomembno za uspešno zdravljenje parodontalne bolezni. S sistematičnim proučevanjem številnih parametrov smo ugotovili, da na kinetiko sproščanja učinkovine iz nanovlaken vplivajo izbrani polimeri, vsebnost in fizikalno-kemijske lastnosti učinkovine, kvantitativna sestava in premer nanovlaken, razmerje med pretokoma raztopin za sredico in ovojnico dvoslojnih nanovlaken, ter debelina plasti nanovlaken, ki je bila do sedaj pogosto spregledana lastnost. Dodatno smo na podlagi eksperimentalnih podatkov z matematičnimi modeli dokazali mehanizem sproščanja učinkovin iz razvitih hidrofilnih in hidrofobnih nanovlaken, pri čemer sta difuzija in erozija pomembna procesa pri sproščanju iz hidrofilnih nanovlaken in eno- ter dvostopenjska desorpcija pri hidrofobnih. Eden od najobetavnejših razvitih lokalnih dostavnih sistemov so dvoplastna nanovlakna z metronidazolom in ciprofloksacinom. Njihova natančno zasnovana sestava iz biorazgradljivih, bioadhezivnih in biokompatibilnih polimerih je omogočila in vitro podaljšano sproščanje teh dveh protimikrobnih učinkovin več kot 12 dni nad minimalno inhibitorno koncentracijo za Aggregatibacter actinomycetemcomitans, kar smo dokazali z novo razvito pretočno in vitro napravo, ki simulira stanje v obzobnem žepu, idealnem mestu za lokalno zdravljenje parodontalne bolezni. Glede na razpoložljive podatke iz literature smo kot prvi razvili nanovlakna s probiotiki, izoliranimi iz ustne flore zdravih prostovoljcev, za lokalno aplikacijo z namenom preprečevanja napredovanja ali ponovitve parodontalne bolezni. Preživelost probiotikov v obliki spor je bila izjemna, tako tekom priprave nanovlaken kot tudi med 6-mesečnim shranjevanjem pri sobnih pogojih. Za izdelana nanovlakna s probiotiki smo dokazali protimikrobno delovanje proti sevu A. actinomycetemcomitans in že z aplikacijo 10 mg teh nanovlaken z 107 CFU/mg bi predvidoma dosegli terapevtski odmerek v obzobnem žepu. To delo predstavlja razvoj različnih inovativnih formulacij nanovlaken s protivnetno, protimikrobnima učinkovinama in probiotiki za lokalni vnos v obzobne žepe, kar obeta izboljšanje trenutnega zdravljenja parodontalne bolezni. [Š. Zupančič]20172023-01-12 10:56:17Doktorska disertacija143797sl