farmasötik nanoteknoloji uygulamaları
DESCRIPTION
Farmasötik Nanoteknoloji Uygulamaları. E.Ü. Eczacılık Fakültesi Farmasötik Teknoloji Anabilim Dalı. Nanoteknoloji: Atomları ve molekülleri tek tek işleme ve yeniden düzenleme yoluyla kullanışlı,materyal,araç ve sistem yaratma sanatı ve bilimi. Maddenin atomik katmanda - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Farmasötik Nanoteknoloji Uygulamaları
E.Ü. Eczacılık FakültesiFarmasötik Teknoloji Anabilim Dalı
Nanoteknoloji: Atomları ve molekülleri tek tek işleme ve yeniden düzenleme yoluyla kullanışlı,materyal,araç ve sistem yaratma sanatı ve bilimi.
Maddenin atomik katmanda
işlenebilmesi olasılığını ilk kez
Richard Feynman söylemiştir.
R.Smalley nanoüretimin babası Nobel ödüllü.
Nano:Yunanca cüce,bodur. 1 nm=1 m’nin milyarda biri 1 nm 10 hidrojen atomuna eşit. Harfleri 10 nm boyutunda basarsak Britanica (30
bin sayfa) ansiklopedisini toplu iğne başına sığdırabiliriz.
Nanopartikül
– Boyutları 1-100 nm arasında olan
Bazı özel durumlarda 200-300 nm’nin de kabul edilebildiği partiküller olarak tanımlanmıştır.
Not: ASTM Committee E56 tarafından verilmiş bir terminolojidir.
Boyut
Uygulamalı MatematikUygulamalı Matematik
NANOTEKNOLOJİ
Malzeme BilimiMalzeme Bilimi
ElektronikElektronik
KimyaKimya
FizikFizik
BilgisayarBilgisayar
BiyolojiBiyolojiGenetikGenetikEczacılık, TıpEczacılık, Tıp
Sağlık için nanoteknoloji=Nanotıp
Nanotıp (nanomedicine)=nanocihazlar ve nanoyapılar kullanarak, insan biyolojik sistemlerini moleküler boyutta izleme, tedavi etme, yeniden yapılandırma
European Technology Platform Nanomedicine
Nanotıp araştırma ajandası
Nanodiagnostik: erken teşhis Biyosensörler ve minyatür araçlar Hedeflenebilen görüntüleme ajanları
İlaç hedefleme İstenen bölgeye ilacın ulaştırılması ve etkisinin gözlenmesi
Rejeneratif tıp Tamir mekanizmasının hızlandırılması (organlar veya
sistemler
Etik, Yasal ve Sosyal konular
Nanoteknoloji ne amaçla kullanılabilir? Biomateryaller Kemik Diş Hücreler Kıkırdak İmmün sistem Viral ve bakteriyel saldırılar İlaç hedefleme Teşhis
Biyonanomateryaller
Ortopedik protezler Kardiyovasküler implantlar Nöral implantlar Plastik ve rekonstrüktif implantlar Dental implantlar Oftalmik sistemler Kataterler İnsülin pompaları gibi ilaç veren sistemler Sütur, adhesifler ve kan yerine geçen sıvılar gibi genel
cerrahi sistemler
İlaç hedefleme
Hedef bölgeye ulaşıncaya kadar ilacın korunmasıNanopartiküllerMinyatür cihazlar
Yüksek dozların engellenmesi Sağlıklı dokuların etkilenmemesi
İlaç Taşıyıcı Nanosistemler Nanopartiküler Sistemler
NanokapsüllerNanokürelerNanosüngerler
Emülsiyonlar Nanoveziküler Sistemler
LipozomlarNiozomlar
Moleküler Sistemler İnklüzyon BileşikleriMoleküler Baskılı Polimerik Sistemler
Hangi yollarla verilebilir?
Oral Nasal Topikal Pulmoner Parenteral Oküler Bukkal
Kullanılan maddeler
Metal bazlı (Demir oksit) Lipid bazlı (trigliseritler, yağ
asitleri,steroller) Polimer bazlı
Doğal (kitozan, sodyum aljinat, agaroz)Sentetik (PLGA,PVP)
Protein bazlı (jelatin, albumin) maddeler ile hazırlanabilir.
Nanopartiküllerin avantajları
Artmış ilaç çözünürlüğü Parçalanmaya karşı koruma Toksik etkilerin azalması Uzatılmış etki Biyoyararlanımın geliştirilmesi Farmakokinetik ve dağılım özelliklerinin
düzenlenmesi Hedefleme (hücre/doku)
Lipidik nanopartiküllerin avantajları
Kontrollü ilaç salımı ve hedeflemeArtmış ilaç dayanıklılığıLipofilik ve hidrofilik ilaçların yüklenebilmesiTaşıyıcının biyotoksik olmamasıOrganik çözücü kullanılmamasıGeniş ölçekli üretim ve sterilizasyon
yapılabilmesi
Hazırlama yöntemleri
Emülsifikasyon ve çözücü uçurma Arayüzey polimerizasyonu Nanoçöktürme Koaservasyon Spray-drying Sıcak ve soğuk homojenizasyon Mikroemülsiyon tekniği
Sistemik ilaç verilmesinde
1. Aşama: stabilite
2. Aşama: uzatılmış sirkülasyon
3. Aşama: hedefleme
Stabilite
Kimyasal stabilite Oksidasyonun azaltılması (antioksidan ilavesi, düşük
sıcaklıklarda saklama) Suyun uzaklaştırılması (kontrollü ve optimize
koşullarda liyofilizasyon veya spray-drying) Fiziksel stabilite
Sterik stabilizasyon Elektrostatik stabilizasyon Krem veya hidrojel içinde uygulama
Uzatılmış sirkülasyon
Sirkülasyondan uzaklaştırma mekanizmaları Hızlı uzaklaştırma
Hücrelere, membranlara veya plazma proteinlerine bağlanma
Fagositoz (makrofajlar tarafından alınma) Kapiler yatakta tutulma (akciğerler)
Renal klirens Böbrek glomerüllerinin boyut sınırı 30-35 kDa: yaklaşık 20-30
nm) Damar dışına çıkma (extravasation)
Damar permeabilitesine bağlıdır
Fizikokimyasal özellikler
Molekül ağırlığıRenal atılım için uygun olan makromoleküller hemen elimine edilir.
Daha büyük, parçalanamayan moleküllerin toksisitesinin azaltılmasında yararlıdır.
Fizikokimyasal özellikler
YükPozitif yüklü makromoleküller hücrelerle ve
membranlarla etkileşecektir.Negatif yüklü makromoleküller Kupffer
hücreleri gibi makrofajlar tarafından tutulurlar. PEGilasyon
Spesifik olmayan protein bağlama özelliklerini azaltmaları ile sirkülasyonu uzatabilirler.
Hedefleme
LigandlarKüçük moleküller
Galaktoz/glukoz/mannoz Folat
PeptidlerProteinler
Antibody LDLs
İdarubisin plazma konsantrasyonları
Enriquez de Salamanca et al. IOVS, April 2006, Vol. 47, No. 4
Kitozan nanopartikülleri
Gokce et al., CRS 2008 Cyclosporine Solid Lipid Nanoparticles: Evaluation of In-vivo Drug Release in Rabbit Eyes
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10
time (hour)
con
cen
tra
tion
(n
g/m
L)
Tübitak Gebze yüksek teknoloji enstitüsü Bilkent ‘Ulusal nanoteknoloji merkezi’
6. çerçeve programı ile 370 milyon avro totalde ise 1.3 bilyon avro kamu yolu ile nanoteknoloji ar-ge’sine ayrılmıştır.
AB ar-ge çalışmalarına destek verdiği kadar, bu alanda yetişecek araştırmacılara da destek vermektedir.
Halkın büyük bir kısmı da 20 yıl içinde nanoteknolojinin pozitif bir etkisi olacağını düşünmektedir.
AB 7. çerçeve programı AB Mesleki Eğitim Programı
Leonardo da Vinci Hareketlilik
LLP-LDV-VETPRO-07-TR-0273 www.leonardo.gov.tr