Narodowe Centrum Nauki
MINIATURA 6 nr DEC-2022/06/X/ST8/00959
Tytuł projektu
Badanie mechanizmu ochrony związków małocząsteczkowych przez biopolimery przed degradacją w wyniku działania czynników fizycznych.
Kierownik projektu: dr inż. Marta Tsirigotis-Maniecka
Dofinansowanie: 48 366,00 PLN
Miejsce realizacji: Katedra Inżynierii i Technologii Procesów Chemicznych
Okres realizacji: od 2022-11-22 do 2023-11-21
Opis projektu
Aktualnie skuteczne leczenie pacjentów zakłada stosowanie środków umożliwiających dostarczanie substancji terapeutycznych bezpośrednio do miejsca chorobowo zmienionego, najlepiej bez narażania na ich działanie tkanek zdrowych. Prace związane z poszukiwaniem biozgodnych oraz efektywnych nośników stanowią intensywnie rozwijający się obszar badawczy zlokalizowany na pograniczu inżynierii chemicznej, fizykochemii polimerów i chemii koloidów. Z tego względu wielu badaczy projektuje coraz bardziej nowoczesne nano- i mikrosystemy nośnikowe, które dostarczą substancje biologicznie aktywne do miejsca oddziaływania oraz uwolnią w odpowiedzi na zdefiniowane warunki środowiska. Ogromnie ważną cechą takich nośników jest zdolność do ochrony transportowanej substancji przed niekorzystnym wpływem otoczenia. Jednak, wiedza na temat oddziaływania czynników egzogennych na stan enkapsułowanych substancji, którą nośniki potencjalnie mają chronić, jest wciąż ograniczona. Celem niniejszego projektu jest zatem odpowiedź na pytanie: czy i w jakim stopniu biokompatybilne, biodegradowalne polimery naturalne, zastosowane jako substraty do wytwarzania nośników przeznaczonych dla małocząsteczkowych substancji biologicznie czynnych, będą je skutecznie chronić przed degradacją? Aby znaleźć odpowiedź na powyższe pytanie zbadam jaki wpływ wywierają egzogenne stresory fizyczne na mikronośniki, na działanie których będą narażone. W pierwszej kolejności określę cechy strukturalne nośników, które mogą być najbardziej podatne na niekorzystne interakcje z otoczeniem. Kolejno określę stan fizykochemiczny enkapsułowanych substancji na podstawie ich zdolności do wygaszania wolnych rodników po poddaniu nośników działaniu wybranych czynników fizycznych. W efekcie będę mogła powiązać właściwości fizykochemiczne biopolimerów budujących mikronośniki z mechanizmem ochrony substancji aktywnych w środowisku o zmiennych warunkach. Zaplanowane do zbadania biopolimery (alginan sodu, karagen, chitozan, żelatynę) zastosuję do wytworzenia mikronośników. Enkapsulacji poddam modelowe polifenole roślinne o znanych właściwościach terapeutycznych (np. kurkuminę, hesperydynę, czy kwercetynę), zróżnicowane pod względem struktury chemicznej, odporności na degradację i oddziaływania na organizm. Substancje te łączy natomiast zdolność do wygaszania aktywności wolnych rodników, które bardzo niekorzystanie oddziałują na organizm ludzki. Parametrami kontrolnymi wytworzonych mikrostruktur będą: typ i stężenie biopolimeru, rodzaj wytworzonego nośnika (matryca lub kapsułka) oraz aktywność przeciwutleniająca enkapsułowanych substancji.