Farmasötik Nanoteknoloji Uygulamaları

... konulu sunumlar: "Farmasötik Nanoteknoloji Uygulamaları"— Sunum transkripti:

1 Farmasötik Nanoteknoloji Uygulamaları
E.Ü. Eczacılık Fakültesi Farmasötik Teknoloji Anabilim Dalı

2 Nanoteknoloji: Atomları ve molekülleri tek tek işleme ve yeniden düzenleme yoluyla kullanışlı,materyal,araç ve sistem yaratma sanatı ve bilimi. Maddenin atomik katmanda işlenebilmesi olasılığını ilk kez Richard Feynman söylemiştir.

3 R.Smalley nanoüretimin babası
Nobel ödüllü. Nano:Yunanca cüce,bodur. 1 nm=1 m’nin milyarda biri 1 nm 10 hidrojen atomuna eşit. Harfleri 10 nm boyutunda basarsak Britanica (30 bin sayfa) ansiklopedisini toplu iğne başına sığdırabiliriz.

4 Nanopartikül – Boyutları 1-100 nm arasında olan
Bazı özel durumlarda nm’nin de kabul edilebildiği partiküller olarak tanımlanmıştır. Not: ASTM Committee E56 tarafından verilmiş bir terminolojidir.

5 Boyut

6 Uygulamalı Matematik NANOTEKNOLOJİ Malzeme Bilimi Elektronik Kimya Fizik Bilgisayar Biyoloji Genetik Eczacılık, Tıp

7 Sağlık için nanoteknoloji=Nanotıp
Nanotıp (nanomedicine)=nanocihazlar ve nanoyapılar kullanarak, insan biyolojik sistemlerini moleküler boyutta izleme, tedavi etme, yeniden yapılandırma European Technology Platform Nanomedicine

8

9 Nanotıp araştırma ajandası
Nanodiagnostik: erken teşhis Biyosensörler ve minyatür araçlar Hedeflenebilen görüntüleme ajanları İlaç hedefleme İstenen bölgeye ilacın ulaştırılması ve etkisinin gözlenmesi Rejeneratif tıp Tamir mekanizmasının hızlandırılması (organlar veya sistemler Etik, Yasal ve Sosyal konular

10 Nanoteknoloji ne amaçla kullanılabilir?
Biomateryaller Kemik Diş Hücreler Kıkırdak İmmün sistem Viral ve bakteriyel saldırılar İlaç hedefleme Teşhis

11 Biyonanomateryaller Ortopedik protezler Kardiyovasküler implantlar
Nöral implantlar Plastik ve rekonstrüktif implantlar Dental implantlar Oftalmik sistemler Kataterler İnsülin pompaları gibi ilaç veren sistemler Sütur, adhesifler ve kan yerine geçen sıvılar gibi genel cerrahi sistemler

12 İlaç hedefleme Hedef bölgeye ulaşıncaya kadar ilacın korunması
Nanopartiküller Minyatür cihazlar Yüksek dozların engellenmesi Sağlıklı dokuların etkilenmemesi

13 İlaç Taşıyıcı Nanosistemler
Nanopartiküler Sistemler Nanokapsüller Nanoküreler Nanosüngerler Emülsiyonlar Nanoveziküler Sistemler Lipozomlar Niozomlar Moleküler Sistemler İnklüzyon Bileşikleri Moleküler Baskılı Polimerik Sistemler

14 Hangi yollarla verilebilir?
Oral Nasal Topikal Pulmoner Parenteral Oküler Bukkal

15 Kullanılan maddeler Metal bazlı (Demir oksit)
Lipid bazlı (trigliseritler, yağ asitleri,steroller) Polimer bazlı Doğal (kitozan, sodyum aljinat, agaroz) Sentetik (PLGA,PVP) Protein bazlı (jelatin, albumin) maddeler ile hazırlanabilir.

16

17 Nanopartiküllerin avantajları
Artmış ilaç çözünürlüğü Parçalanmaya karşı koruma Toksik etkilerin azalması Uzatılmış etki Biyoyararlanımın geliştirilmesi Farmakokinetik ve dağılım özelliklerinin düzenlenmesi Hedefleme (hücre/doku)

18 Lipidik nanopartiküllerin avantajları
Kontrollü ilaç salımı ve hedefleme Artmış ilaç dayanıklılığı Lipofilik ve hidrofilik ilaçların yüklenebilmesi Taşıyıcının biyotoksik olmaması Organik çözücü kullanılmaması Geniş ölçekli üretim ve sterilizasyon yapılabilmesi

19 Hazırlama yöntemleri Emülsifikasyon ve çözücü uçurma
Arayüzey polimerizasyonu Nanoçöktürme Koaservasyon Spray-drying Sıcak ve soğuk homojenizasyon Mikroemülsiyon tekniği

20 Sistemik ilaç verilmesinde
Aşama: stabilite Aşama: uzatılmış sirkülasyon Aşama: hedefleme

21 Stabilite Kimyasal stabilite Fiziksel stabilite
Oksidasyonun azaltılması (antioksidan ilavesi, düşük sıcaklıklarda saklama) Suyun uzaklaştırılması (kontrollü ve optimize koşullarda liyofilizasyon veya spray-drying) Fiziksel stabilite Sterik stabilizasyon Elektrostatik stabilizasyon Krem veya hidrojel içinde uygulama

22 Uzatılmış sirkülasyon
Sirkülasyondan uzaklaştırma mekanizmaları Hızlı uzaklaştırma Hücrelere, membranlara veya plazma proteinlerine bağlanma Fagositoz (makrofajlar tarafından alınma) Kapiler yatakta tutulma (akciğerler) Renal klirens Böbrek glomerüllerinin boyut sınırı kDa: yaklaşık nm) Damar dışına çıkma (extravasation) Damar permeabilitesine bağlıdır

23 Fizikokimyasal özellikler
Molekül ağırlığı Renal atılım için uygun olan makromoleküller hemen elimine edilir. Daha büyük, parçalanamayan moleküllerin toksisitesinin azaltılmasında yararlıdır.

24 Fizikokimyasal özellikler
Yük Pozitif yüklü makromoleküller hücrelerle ve membranlarla etkileşecektir. Negatif yüklü makromoleküller Kupffer hücreleri gibi makrofajlar tarafından tutulurlar. PEGilasyon Spesifik olmayan protein bağlama özelliklerini azaltmaları ile sirkülasyonu uzatabilirler.

25 Hedefleme Ligandlar Küçük moleküller Peptidler Proteinler
Galaktoz/glukoz/mannoz Folat Peptidler Proteinler Antibody LDLs

26 İdarubisin plazma konsantrasyonları

27 Enriquez de Salamanca et al. IOVS, April 2006, Vol. 47, No. 4
Kitozan nanopartikülleri Enriquez de Salamanca et al. IOVS, April 2006, Vol. 47, No. 4

28 Gokce et al., CRS 2008 Cyclosporine Solid Lipid Nanoparticles: Evaluation of In-vivo Drug Release in Rabbit Eyes

29 Tübitak Gebze yüksek teknoloji enstitüsü Bilkent ‘Ulusal nanoteknoloji merkezi’

30 6. çerçeve programı ile 370 milyon avro totalde ise 1
6. çerçeve programı ile 370 milyon avro totalde ise 1.3 bilyon avro kamu yolu ile nanoteknoloji ar-ge’sine ayrılmıştır. AB ar-ge çalışmalarına destek verdiği kadar, bu alanda yetişecek araştırmacılara da destek vermektedir. Halkın büyük bir kısmı da 20 yıl içinde nanoteknolojinin pozitif bir etkisi olacağını düşünmektedir.

31 AB Mesleki Eğitim Programı
AB 7. çerçeve programı AB Mesleki Eğitim Programı Leonardo da Vinci Hareketlilik LLP-LDV-VETPRO-07-TR-0273