prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach
 
dr inż. Beata Butruk-Raszeja
 
mgr inż. Magdalena Janczewska
 
mgr inż. Katarzyna Każmierska
 
mgr inż. Kamil Kopeć
 
mgr inż. Piotr Kowalczyk
 
dr inż. Martyna Kucharska
 
mgr inż. Aleksandra Kulikowska
 
mgr inż. Aleksandra Kuźmińska
 
mgr inż. Ilona Łojszczyk
 
mgr inż. Aleksandra Mościcka-Studzińska
 
mgr inż. Rafał Podgórski
 
mgr inż. Aleksandra Poniatowska
 
mgr inż. Agata Stefanek
 
mgr inż. Paulina Trzaskowska
 
mgr inż. Maciej Trzaskowski
 
mgr inż. Iga Wasiak
 
mgr inż. Michał Wojasiński
 

 

Start arrow Projekty arrow Cząstki w medycynie i farmacji arrow Zastosowanie i wytwarzanie mikrocząstek
Zastosowanie i wytwarzanie mikrocząstek
Mikrocząstki to małe kulki o potencjalnie bardzo szerokim zastosowaniu w farmacji i medycynie. W zależności od przeznaczenia mikrocząstki mogą być lite, porowate albo puste w środku. Wykonuje się je z leku, biokompatybilnego polimeru lub ich mieszaniny. Wielkość takich cząstek mieści się w zakresie 1-500 µm, ale niezbędny jest wąski rozkład średnic uwzględniający wymagania konkretnego przeznaczenia. Dla specyficznych zastosowań wytwarzane są również cząstki w skali nano, o średnicach poniżej 100 nm.
Mikrocząstki mogą być podstawą stworzenia systemu terapeutycznego do podawania leków. Z matrycy takich kulek substancja aktywna będzie w kontrolowany sposób uwalniała się na drodze dyfuzji oraz przy jednoczesnej degradacji matrycy, w przypadku zastosowania materiałów biodegradowalnych. Mikrocząstki mogą być podawne do organizmu pacjenta różnymi drogami. W formach doustnych mogą stanowić wypełnienie tabletek i kapsułek dojelitowych. Znajdują również zastosowanie jako proszki do inhalacji. Coraz częściej są wykorzystywane przy tworzeniu implantacyjnych systemów terapeutycznych co oznacza, że zawierające lek kulki wykonane z biodegradowalnego materiału są unieruchamiane w tkance (np. mięśniowej lub pod skórą). Taka droga podania umożliwia zarówno terapię lokalną jak i ogólnoustrojową. Poprzez powolne uwalnianie leku np. przez kilka tygodni zmniejsza się uciążliwość faramakoterapii – pacjent nie musi pamiętać o codziennym przyjmowaniu kolejnych dawek. W przypadku mikrocząstek o średnicy mniejszej od średnicy naczyń włosowatych i podawanych do krążenia ogólego możliwe jest opracowanie formy leku do terapi celowanej, w której lek dociera selektywnie jedynie do określonych komórek. Osiąga się to poprzez modyfikację składu powierzchni cząstek, tak by gromadziły się jedynie w tkance objętej stanem zapalnym lub w nowotworze.
Oprócz farmakoterapii mikrocząstki mogą mieć inne zastosowanie w medycynie. Puste w środku cząstki tzw. mikrobalony o precyzyjnie dobranej średnicy wykonane z biodegradowalnych związków mogą być stosowane do embolizacji (blokowania) naczyń krwionośnych zaopatrujących w składniki odżywcze tkankę objętą rakiem. Jest to niskoinwazyjny zabieg zapewniający redukcję guza nowotworowego. Mikrobalony służą również jako kontrast przy ultrasonografii - ich zawiesinę podaje się do naczyń krwionośnych dla wzmocnienia sygnału.

Jest wiele metod wytwarzania mikrocząstek, a wybór techniki powinien być podyktowany wymaganiami odnośnie morfologii i wielkości cząstek, akceptowalnej szerokości przedziału średnic a także wydajności procesu. Podstawowy podział tych technik można oprzeć na rodzaju fazy, w której następuje formowanie cząstek: faza gazowa lub faza ciekła. I tak do pierwszej grupy można zaliczyć różne techniki suszenia rozpyłowego oraz atomizację elektrohydrodynamiczną (EHDA), druga grupa obejmuje polimeryzację lub modyfikację chemiczną prowadzoną w roztworze oraz odparowanie rozpuszczalnika z emulsji. W Laboratorium Inżynierii BioMedycznej do otrzymywania mikrocząstek stosuje się wszystkie wymienione powyżej techniki, przy czym wiele z nich prowadzimy w samodzielnie przez nas do tego celu zaprojektowanych aparatach. Produkujemy mikrocząstki z biodegradowalnych polimerów: polikaprolaktonu (PCL), kwasu polimlekowego (PLA) oraz chitozanu. Tworzymy formy do uwalniania zarówno lipofilowych jak i hydrofilowych leków. Opracowaliśmy np. mikrocząstki z PCL o średnicy 100+-10 µm do uwalniania przez 14 dni leku na degeneracyjną chorobę centralnego układu nerwowego. Dodatkowo posiadamy własną metodykę badania in vitro profilu uwalniania substancji aktywnej z tych wyjątkowo małych form leku.

 
« poprzedni artykuł