بررسی تجربی امکان بهبود خیسشوندگی سطح لنزهای تماسی
[پایاننامه]
Experimental investigation on the possibility to improve the surface wettability of contact lenses
/بهنام عبدی کردکندی
: مهندسی پلیمر
، ۱۴۰۱
۱۲۹ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی پلیمر- فراورش
۱۴۰۱/۰۸/۰۱
صنعتی سهند
چشم یکی از مهمترین اعضای بدن انسان و دارای پیچیدهترین بافتها است .بسیاری از بیماریهای چشمی مثل گلوکوما، خشکی چشم ورم ماکولای دیابتی زندگی مردم جهان را تحت تاثیر قرار داده است .استفاده از لنزهای تماسی با خاصیت خیسشوندگی سطح پایین میتواند منجر به بروز اختلال بینایی و بیماریهای عفونی مثل کراتیت میکروبی در سیستم بینایی شود، لذا بهبود خیسشوندگی سطح لنرهای تماسی بهمنظور راحتی در استفاده و مقابله با بروز بیماریهای عفونی بسیار مهم است .تحویل داروی چشمی همیشه یک چالش اساسی در زمینه علوم پزشکی بوده است .از آنجایی که روشهای سنتی مانند قطرههای چشمی، بازدهی پایینی در تحویل دارو به بافتهای چشمی دارند( حدود ۵ درصد)، لذا استفاده از لنز-های تماسی برای تحویل داروهای چشمی اهمیت پیدا میکند .استفاده از لنزهای تماسی نسبت به قطرههای چشمی مزیت-های مختلفی مانند، بازده بیشتر تحویل دارو و رهاسازی دارو برای مدت زمان بیشتر را دارد .با توجه به اطلاعات سازمان غذا و دارو ایالات متحده، لنزهای تماسی را میتوان در دو دسته اصلی لنزهای تماسی سخت و نرم دستهبندی کرد .براساس ویژگی-های ماده سازنده، لنزهای تماسی سخت، بیشتر از پلیمرهای مونومرهای اکریلات مانند متیل متاکریلات (MMA)تولید میشوند .این لنزها ظرفیت نگهداری آب کمی دارند، و برای استفاده طولانی مدت ایدهآل نیستند .لنزهای تماسی نرم انعطاف-پذیر بوده و عمدتا مبتنی بر هیدروژل هستند .ظرفیت نگهداری آب آنها در مقایسه با لنزهای سفت و سخت بیشتر است، که به آنها توانایی انتقال اکسیژن بالا به لایه قرنیه را میدهد .در این پژوهش، یک پلتفرم مناسب برای طراحی و ساخت لنزهای تماسی حامل دارو با استفاده از پلیمر پلی(دیمتیلسیلوکسان ( (PDMS)ارائه شده است .برای این منظور لنزهای تماسی بر پایهی پلی(دیمتیلسیلوکسان) به روش قالبگیری ریختهگری تهیه شدند .به منظور بررسی میزان آبدوستی لنزهای تماسی و بررسی میزان عبوردهی نور، از آزمون اندازهگیری زاویه تماس آب (Water Contact Angle) و آزمون شفافیت (Transparency) استفاده شد PDMS .دارای ویژگیهای مطلوب زیادی چون زیستسازگاری بالا، شفافیت زیاد، انعطاف-پذیری بالا و خاصیت عایقی مناسب است .ولی به دلیل داشتن خاصیت آبگریزی، تمایل زیادی به جذب باکتری دارد .بدین منظور با استفاده از روش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم شروع شده از سطحATRP) - (SIلایه نازکی از هموپلیمر پلی(۲-هیدروکسی اتیل متاکریلات ( (PHEMA)بر روی سطح PDMS اعمال شد .بعد از ایجاد برسهای پلیمری PHEMA بر روی فیلم PDMS نمونهها با آزمون اندازه گیری زاویه تماس آب مورد بررسی قرار گرفتند، نتایج نشان داد که آبدوستی سطح لنزهای تماسی به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است .همچنین از ویتامین( Tocopherol) - Eو داروی اوفلوکساسین به منظور کنترل مدت زمان رهایش دارو و ایجاد خاصیت ضدباکتریایی بر روی لنزهای تماسی استفادهشد .بارگذاری، اوفلوکساسین و ویتامین E با آزمونATR - FTIRو آزمون زاویه تماس آب تایید گردید و همچنین سینتیک رهایش نیز مورد بررسی قرار گرفت .نتایج حاصلاز آزمون کشت باکتری نشاندهنده مقاومت نمونهها در برابر جذب و رشد باکتری از سطح لنزهای تماسی بارگذاریشده با دارو بودند.
5 ) at delivering drugs to ocular tissues, contact lenses have generated growing interest in ocular drug delivery due to their potential to enhance drug bioavailability in ocular tissues. Using contact lenses compared to eye drops has several advantages, such as more drug delivery efficient and drug release for a longer period of time. According to information from the US FDA (Food and Drug Administration), contact lenses can be divided into two main categories: hard and soft contact lenses. Based on the characteristics of the material, hard contact lenses are mostly produced from polymers of acrylate monomers such as MMA (methyl methacrylate). These lenses have a low water content, and are not ideal for long-term use. Soft contact lenses are flexible and mostly hydrogel based. Their water content is higher compared to rigid lenses, which gives them the ability to transport high oxygen to the corneal layer. In this research, a suitable platform for designing and manufacturing therapeutic contact lenses using poly(dimethylsiloxane) (PDMS) is provided. For this purpose, PDMS-based contact lenses were prepared by casting method. In order to check the level of hydrophilicity and light transmission of contact lenses, the Water Contact Angle and the Transparency test were used. PDMS has many desirable features such as high biocompatibility, high transparency, high flexibility and good insulation properties. But due to its hydrophobic properties, it tends to absorb proteins and bacteria. For this goal, a thin layer of poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) was applied on the surface of PDMS using the surface-initiated atom transfer radical polymerization (SI-ATRP) method. After grafting PHEMA polymer brushes on the PDMS surface, the samples were tested by measuring the water contact angle. The results showed that the hydrophilicity of the surface of contact lenses has increased significantly. Also, vitamin E (-Tocopherol) and ofloxacin were used in order to control the duration of drug release and create antibacterial effect on contact lenses. The loading of ofloxacin and vitamin E was confirmed by FTIR-ATR test and the release kinetics was also investigated. The results of the bacterial culture test showed, after loading the drug, the samples are very resistant to the absorption and growth of bacteria from the surface of the contact lenses. ~( The eye is one of the most important organs of the human body and has the most complex tissues. Many eye diseases such as glaucoma, dry eye and diabetic macular edema (DME) have affected the lives of people around the world. Using contact lenses with low wetting properties can lead to visual impairment and infectious diseases such as microbial keratitis in the visual system. Therefore, it is very important to improve the wettability of the surface of contact lenses in order to be comfortable while using them and prevent the occurrence of infectious diseases. Ocular drug delivery has always been a fundamental challenge in the field of medical science. Because traditional methods are less efficient
ba
Experimental investigation on the possibility to improve the surface wettability of contact lenses
لنزتماسی
پلی(دی متیل سیلوکسان)
پلی(۲-هیدروکسی اتیل متاکریلات)
پلیمریزاسیون رادیکالی انتقالی اتم از سطحATRP))
خیسشوندگی
ویتامینE
اوفلوکساسین
contact lenses, poly(dimethyl siloxane), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), surface atom transfer radical polymerization (ATRP), wettability, vitamin E, ofloxacin