Deksametasonin vapautumiskinetiikan analyysi 3D-tulostetuista hydrogeeli-implanteista
Salminen, Inka (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025112429330
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025112429330
Tiivistelmä
Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Turun ammattikorkeakoulu ja se toteutettiin osana 3D-CURE-hanketta. Työn tarkoituksena oli tutkia lääkeainetta vapauttavien 3D-tulostettujen hydrogeeli-implanttien vapautumismekanismeja kineettisten mallien avulla sekä implantin pinta-alan ja tilavuuden suhteen (SA/V) vaikutusta lääkeaineen vapautumisprofiiliin.
Työn kokeellisessa osuudessa valmistettiin deksametasonia sisältävä PEGDA-poloksameerigeeli, josta 3D-tulostettiin Brinter®-biotulostimella puolipallon muotoisia implantteja. Geeli UV-kovetettiin tulostuksen aikana Irgacure 2959-fotoinitiaattorin avulla. Implantteja valmistettiin kolmea kokoa, joilla oli eri SA/V-suhteet. Implanteille suoritettiin 14 vuorokauden kestoinen liukenemis- eli dissoluutiotesti jäljitellen elimistön olosuhteita. Liukenemistestin aikana otetuista näytteistä määritettiin vapautuneen deksametasonin määrä HPLC-analyysillä.
Mittaustuloksista saadun vapautumisdatan avulla tarkasteltiin deksametasonin vapautumisprofiileja erikokoisille implanteille. Vapautumisdataa sovitettiin kineettisiin malleihin vapautumisen taustalla olevien mekanismien tutkimiseksi. Tuloksissa havaittiin implantin SA/V-suhteen vaikuttavan lääkeaineen vapautumisnopeuteen niin, että suurempi suhde nopeutti vapautumista. Vapautumiskinetiikan mallien sovituksissa Higuchi- ja Korsmeyer-Peppas-mallit osoittivat parhaan soveltuvuuden.
Työn kokeellisessa osuudessa valmistettiin deksametasonia sisältävä PEGDA-poloksameerigeeli, josta 3D-tulostettiin Brinter®-biotulostimella puolipallon muotoisia implantteja. Geeli UV-kovetettiin tulostuksen aikana Irgacure 2959-fotoinitiaattorin avulla. Implantteja valmistettiin kolmea kokoa, joilla oli eri SA/V-suhteet. Implanteille suoritettiin 14 vuorokauden kestoinen liukenemis- eli dissoluutiotesti jäljitellen elimistön olosuhteita. Liukenemistestin aikana otetuista näytteistä määritettiin vapautuneen deksametasonin määrä HPLC-analyysillä.
Mittaustuloksista saadun vapautumisdatan avulla tarkasteltiin deksametasonin vapautumisprofiileja erikokoisille implanteille. Vapautumisdataa sovitettiin kineettisiin malleihin vapautumisen taustalla olevien mekanismien tutkimiseksi. Tuloksissa havaittiin implantin SA/V-suhteen vaikuttavan lääkeaineen vapautumisnopeuteen niin, että suurempi suhde nopeutti vapautumista. Vapautumiskinetiikan mallien sovituksissa Higuchi- ja Korsmeyer-Peppas-mallit osoittivat parhaan soveltuvuuden.