4
WPROWADZENIE ... 7
I CZĘŚĆ LITERATUROWA ... 9
1. Choroby układu kostnego ... 9
1.1. Infekcje tkanki kostnej ... 9
1.1.1. Charakterystyka jednostki chorobowej ... 9
1.1.2. Ogólnoustrojowe metody leczenia infekcji kostnych ... 12
1.1.3. Lokalne metody leczenia infekcji kostnych ... 14
1.2. Osteoporoza ... 15
1.2.1. Charakterystyka jednostki chorobowej ... 15
1.2.2. Tradycyjne metody leczenia osteoporozy ... 18
2. Nanocząstki polimerowe jako systemy dostarczania leków ... 21
2.1. Otrzymywanie, charakterystyka i właściwości nanocząstek polimerowych... 21
2.2. Kinetyka i mechanizmy uwalniania leków z nanocząstek polimerowych ... 25
2.3. Zastosowanie nanocząstek polimerowych ... 28
3. Hydrożele jako systemy dostarczania leków ... 30
3.1. Otrzymywanie, charakterystyka i właściwości hydrożeli ... 30
3.2. Kinetyka i mechanizmy uwalniania leków z matryc hydrożelowych ... 34
3.3. Zastosowanie hydrożeli ... 35
CEL I TEZA PRACY ... 38
II CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA ... 40
4. Materiały i metody ... 40
4.1. Materiały i odczynniki ... 40
4.2. Otrzymywanie nanocząstek ... 40
4.3. Otrzymanie materiałów wstrzykiwalnych ... 41
4.4. Metody oceny właściwości nanocząstek ... 42
4.4.1. Rozmiar i potencjał powierzchniowy ... 42
4.4.2. Morfologia ... 42
4.4.3. Stopień enkapsulacji i stopień załadowania leku ... 43
4.5. Metody oceny właściwości materiałów wstrzykiwalnych ... 44
4.5.1. Wstrzykiwalność ... 44
4.5.2. Właściwości reologiczne ... 44
4.5.3. Pęcznienie ... 45
4.6. Uwalnianie leków ... 45
4.7. Spektroskopia XPS ... 46
4.8. Metody oceny aktywności biologicznej ... 46
4.8.1. Cytozgodność w kontakcie z komórkami osteoblastopodobnymi ... 46
5
4.8.1.2. Żywotność komórek (analiza live/dead) ... 47
4.8.1.3. Morfologia komórek MG-63 (obserwacje mikroskopowe) ... 47
4.8.2. Aktywność przeciwosteoporotyczna w kontakcie z komórkami osteoklastopodobnymi ... 48
4.8.2.1. Aktywność fosfatazy kwaśnej ... 48
4.8.2.2. Morfologia komórek ... 49
4.8.2.3. Analiza komórek w czasie rzeczywistym (RTCA xCelligence) ... 49
4.8.3. Aktywność przeciwdrobnoustrojowa ... 50
5. Wyniki ... 51
5.1 Optymalizacja składu materiałów wstrzykiwalnych ... 51
5.1.1. Wprowadzenie ... 51
5.1.2. Wyniki ... 51
5.1.2.1. Wpływ stężenia hydrożelu i czynnika sieciującego na wstrzykiwalność układów (poręczność chirurgiczną) ... 51
5.1.2.2. Wpływ rozmiaru i zawartości nośników leku na właściwości mechaniczne układów ... 52
5.1.3. Dyskusja wyników ... 54
5.2. Optymalizacja metody otrzymywania nośników leków ... 56
5.2.1. Wprowadzenie ... 56
5.2.2. Wyniki ... 56
5.2.2.1. Wpływ warunków otrzymywania na właściwości fizykochemiczne oraz solubilizację leków w nanocząstkach PLGA ... 56
5.2.3. Dyskusja wyników ... 57
5.3.Materiały o działaniu przeciwdrobnoustrojowym z gentamycyną... 60
5.3.1. Wprowadzenie ... 60
5.3.2. Wyniki ... 60
5.3.2.1. Charakterystyka nanocząstek polimerowych z gentamycyną ... 60
5.3.2.2 Poręczność chirurgiczna iniekcji ... 60
5.3.2.3. Właściwości reologiczne ... 61
5.3.2.4. Uwalnianie leku z iniekcji ... 62
5.3.2.5. Charakterystyka in vitro ... 63
5.3.3. Dyskusja wyników ... 66
5.4. Materiały o działaniu przeciwmikrobiologicznym z wankomycyną ... 69
5.4.1. Wprowadzenie ... 69
5.4.2. Wyniki ... 69
5.4.2.1 Charakterystyka nanocząstek polimerowych z wankomycyną ... 69
5.4.2.2. Poręczność chirurgiczna iniekcji ... 70
6
5.4.2.4. Uwalnianie leku z iniekcji ... 71
5.4.2.5. Charakterystyka in vitro ... 72
5.4.3. Dyskusja wyników ... 74
5.5. Materiały o działaniu przeciwosteoporotycznym z alendronianem sodu ... 79
5.5.1. Wprowadzenie ... 79
5.5.2. Wyniki ... 79
5.5.2.1 Charakterystyka nanocząstek polimerowych z alendronianem sodu ... 79
5.5.2.2. Poręczność chirurgiczna iniekcji ... 80
5.5.2.3. Test pęcznienia ... 81
5.5.2.4. Właściwości reologiczne ... 81
5.5.2.5. Uwalnianie leku z iniekcji ... 82
5.5.2.6. Charakterystyka in vitro ... 83
5.5.3. Dyskusja wyników ... 86
5.6. Materiały o działaniu przeciwosteporotycznym z kalcytoniną ... 91
5.6.1. Wprowadzenie ... 91
5.6.2. Wyniki ... 91
5.6.2.1 Charakterystyka nanocząstek ... 91
5.6.2.2. Spektroskopia XPS ... 92
5.6.2.3. Poręczność chirurgiczna iniekcji ... 93
5.6.2.4. Właściwości reologiczne ... 94
5.6.2.5. Uwalnianie leku z iniekcji ... 94
5.6.2.6. Charakterystyka in vitro ... 95 5.6.3. Dyskusja wyników ... 98 PODSUMOWANIE I WNIOSKI ... 101 STRESZCZENIE ... 106 SUMMARY ... 107 SPIS ILUSTRACJI ... 108 SPIS TABEL ... 112 BIBLIOGRAFIA ... 113 DOROBEK NAUKOWY ... 126
