بررسی تحلیلی و تجربی تولید لیپوزوم‌ها به عنوان نانوحامل‌‌های دارویی به روش میکروفلوئیدیک

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

3 دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

doi
10.48311/mme.2025.24026
چکیده

لیپوزوم‌ها به‌عنوان یکی از انواع نانوحامل‌های زیستی، نقش مهمی در دارورسانی نوین، به‌ویژه در درمان سرطان‌ها ایفا می‌کنند. بااین‌حال، کنترل ضریب یکنواختی آن‌ها، به‌عنوان یکی از پارامترهای کلیدی در عملکرد لیپوزوم‌ها، همچنان چالشی بزرگ به شمار می‌رود. در این پژوهش، یک مدل تحلیلی برای پیش‌بینی ضریب یکنواختی لیپوزوم‌ها توسعه داده شده است. این مدل می‌تواند جایگزینی برای روش‌های آزمایشگاهی پرهزینه و زمان‌بر مانند روش پراکندگی نور دینامیکی باشد. مدل تحلیلی پیشنهادی بر پایه‌ی رابطه‌ی انرژی آزاد گیبس طراحی‌شده‌ و شامل انرژی خمشی صفحات فسفولیپیدی، انرژی لبه‌های آزاد این صفحات و همچنین اثرات آنتروپی‌ ناشی از آرایش و پخش مولکول‌های فسفولیپید در محلول است؛ بنابراین مدل پیشنهادی در این پژوهش، نسبت به مدل‌های پیشین که این اثرات آنتروپی را در نظر نگرفته‌اند، دقت بالاتری در محاسبه‌ی ضریب یکنواختی ارائه می‌دهد. برای اعتبارسنجی مدل، یک تراشه‌ی میکرومیکسری جهت تولید لیپوزوم‌ها طراحی و ساخته شد. لیپوزوم‌های تولیدشده با استفاده از دستگاه زتاسایزر و روش پراکندگی نور دینامیکی مورد تحلیل قرار گرفتند. مدل پیشنهادی مقادیر ضرایب یکنواختی ۱۸۲/۰ و ۲۰۵/۰ را برای غلظت‌های لیپیدی کل ۱۰ و ۲۰ مول بر مترمکعب پیش‌بینی کرد که به ترتیب با خطاهای نسبی ۹۱/۸% و ۵۲/۱۰% با داده‌های تجربی مطابقت دارند. باتوجه‌به پیچیدگی‌های مولکولی حاکم بر فرایند تشکیل لیپوزوم­ها و عدم امکان مدل­سازی تحلیلی تمامی این پدیده‌ها، نتایج به‌دست‌آمده قابل‌قبول ارزیابی می‌شوند. در مجموع، مدل ارائه‌شده می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای پیش‌بینی ضرایب یکنواختی لیپوزوم­ها در کاربردهای دارورسانی مورداستفاده قرار گیرد.