Az adhéziót befolyásoló tényezők poli(vinil-alkohol) hidrogél felszínén
A szisztémás és helyi gyógyszeradagolás egyik népszerű módja a mukoadhézív tablettákkal és tapaszokkal különböző nyálkahártyákon keresztül megvalósuló hatóanyag leadás. A mukoadhézió során lejátszódó folyamatok tanulmányozása és megértése ezért igen fontos, ugyanakkor a biológiai mintákon végzett vizsgálatok a minták természetes diverzitása miatt nehézkes. Több kutatás is arra az eredményre jutott, hogy szintetikus nyálkahártya-analógok segítségével a mukoadhézió folyamata jól modellezhető lehet. A szintetikus analógok számottevő előnye a biológiai mintákhoz képest a könnyebb kezelhetőség és a jobb reprodukálhatóság. A polimer hidrogélek ígéretes nyálkahártya-analógok, mely elsősorban a természetes nyálkahártyához hasonlóan viszkoelasztikus sajátosságuknak köszönhető. Ezen rendszerek nyálkahártya-analógként történő alkalmazásához nélkülözhetetlen az adhéziós viselkedésük minél átfogóbb megismerése, mely a szakirodalomban még csak kevéssé vizsgált terület.
A Lágy Anyagok Kutatócsoport mesterséges nyálkahártya-analóg hidrogéleket fejlesztett ki az elmúlt években a mukoadhézió reprodukálható modellezésére. A témához kapcsolódóan saját kutatómunkám lényegi része poli(vinil-alkohol) (PVA) hidrogélek felszínén szilárd polimer tabletták tapadásának jellemzése, valamint a tapadást befolyásoló tényezők felderítése. A mérésekhez fagyasztás-olvasztásos módszerrel fizikailag térhálósított PVA géleket állítottam elő. Ezeken a hidrogéleken általam préselt polimer referencia tablettákkal egytengelyű nyúltással mértem az adhéziós munkát és az adhéziós erőt. Vizsgáltam milyen kapcsolat áll fenn az általam előállított hidrogélek adhéziós és reológiai tulajdonságai között, valamint, hogy a deformációsebesség változtatásának milyen hatása van a mért erőre és munkára. A hidrogélek viszkoelasztikus tulajdonságait kétféle módon, a polimer koncentráció, valamint a fagyasztás-olvasztás ciklusok számának változtatásával szabályoztam. Az elkészített hidrogéleket oszcillációs reológiai vizsgálattal és szakítószilárdságuk mérésével jellemeztem. A lágy hidrogélek szakítószilárdságának méréséhez piskóta alakú próbatesteket öntöttem és egyedi befogási módszert dolgoztam ki. A hidrogélek merevségének és a tabletta típusának függvényében változott a mért adhéziós munka és erő, valamint a tönkremenetel típusa. A lágyabb hidrogélek esetében a tabletta adhéziós elválása helyett a gél elszakadását, azaz kohezív tönkremenetelét tapasztaltam. Az adhéziós vizsgálatból számolt szakítószilárdság jól korrelált a piskóta alakú próbatestek szakítószilárdságával. A gélek merevségének növekedésével az adhezív elválás volt jellemző és mind az adhéziós munka, mind az adhéziós erő maximumos görbe szerint változott.
A bemutatott kutatás a BME-EGA-02 számú projekt részeként az Innovációs és Technológiai Minisztérium Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból nyújtott támogatással, a TKP2021 pályázati program finanszírozásában valósult meg.
szerző
-
Szayly Kata
Vegyészmérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Gyarmati Benjámin Sándor
egyetemi docens, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Stankovits József Gergely
PhD hallgató, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
