Noble metal nanoparticles - based drug delivery system applying electrochemical methods
Arunagiri, Bharani Dharan |
Šiame tyrime pristatomas molekuliniu būdu įspaustų polimerų vaistų pernašos sistemos, apimančios tauriųjų metalų nanodaleles, susintetintas Turkevic metodu, taikant elektrocheminius metodus, kūrimas ir tyrimas. Tyrimo tikslas – įvertinti ir palyginti MIP (angl. Molecularly imprinted polymers) sluoksnių elektrochemines charakteristikas su NIP (angl. Non-imprinted polymers), naudojant salicilo rūgštį kaip šabloninę molekulę molekuliniam atpažinimui. Eksperimentinės procedūros apėmė dviejų pakopų polimerizacijos procesą, skirtą MIP ir NIP sluoksniams padengti, reguliuodami monomero pirolo ir salicilo rūgšties koncentracijas, kad būtų optimalus įspaudas. Susintetinti polimero sluoksniai buvo įvertinti elektrocheminiu būdu, naudojant ciklinę voltamperometriją ir diferencinę impulsų voltamperometriją, siekiant nustatyti jų elgseną ir veikimą, atsižvelgiant į molekulinę sąveiką ir atpažinimo galimybes. Be to, siekiant modifikuoti elektrochemiškai sukurtą vaistų pernašos sistemą, buvo atlikta aukso nanodalelių integracija su polipirolu. Tiriama vaistų pernašos kinetika sistemoje. Išvados atskleidžia MIP sluoksnio specifiškumą ir veiksmingą oksidacijos reakciją į salicilo rūgštį, pabrėžiant jo perspektyvų potencialą tikslingai vaistų pernašai ir pažangioms jutimo sistemoms. Darbe pabrėžiamas tolesnio optimizavimo poreikis, siekiant pagerinti bendrą sistemos efektyvumą ir išplėsti jos farmacinę svarbą, atveriant kelią pažangioms vaistų pernašos sistemoms, turinčioms optimalų specifiškumą.
This research presents the development and comprehensive characterization of a molecularly imprinted polymer drug delivery system, incorporating noble metal nanoparticles, synthesized via electrochemical methods; MIP were electrochemically deposited, nanoparticles were synthesized chemically, using Turkevic method with tanic acid, to reduce particle size. The focus of the study is to evaluate and compare the electrochemical performance of MIP layers with their non-imprinted polymer counterparts, employing salicylic acid as the template molecule for molecular recognition. Experimental procedures involved a two-step polymerization process to construct the MIP and NIP layers, adjusting the concentrations of pyrrole and salicylic acid for optimal imprinting. The synthesized polymer layers underwent rigorous electrochemical assessment using cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry to determine their behavior and performance in terms of molecular interaction and recognition capabilities. Additionally, the integration of gold nanoparticles with polypyrrole was performed to modify the electrochemically engineered drug delivery system. The research further explores the drug loading and release kinetics of the system in response to external stimuli, while employing advanced in situ monitoring techniques for real-time analysis of molecular dynamics. Findings highlight the superior specificity and effective oxidation response of the MIP layer to salicylic acid, underscoring its promising potential for targeted drug delivery and advanced sensing applications. The work emphasizes the need for further optimization to refine the system's overall efficiency and expand its pharmaceutical relevance, paving the way for intelligent drug delivery systems with high specificity and control.