الفهرس 
? IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 224 |  |  |
| | | from | 224 | | |
Abstract
الملخص العربي
تركز الأبحاث مؤخرًا على تطوير ضمادات جروح جديدة نشطة بيولوجيًا يمكنها تحقيق الشفاء الخالي من البكتيريا و الاستعادة الكاملة لوظيفة الجلد مع تكوين اقل ندب ممكنة في إطار زمني قصير.
ضمادات الجروح المصنعة من الهلاميات المائية قادرة علي مواجهة التحدي الصعب المتمثل في توفير بيئة رطبة خالية من البكتيريا و تتميز بدرجة عالية من الالتصاق والمرونة والمتانة. علاوة على ذلك ، فإنها تعالج مشاكل الأنسجة الميته بتسهيل عملية التحلل الذاتي الطبيعي لها. كما تتميز بنشاط سطحى منخفض ونفاذية عاليه للجزيئات وللأكسجين بالإضافة الى خصائص ميكانيكية جيدة تشابه الأنسجة الفسيولوجية الرخوة. وبما ان الهلاميات المائية شفافة بشكل عام ، فهى توفر إمكانية مراقبة الجروح وتقييمها بسهولة إلى جانب حماية مكان الجرح من الصدمات والتآكل.
ويعد العيب الرئيسي للهلاميات المائية الخالية من العقار هو ضعف خصائصها المضادة للبكتيريا. ومن ثم توجهت الأبحاث الحديثة نحو تحميلها بمضادات الميكروبات المختلفة. وفى هذا السياق اكتسبت جسيمات الفضة النانووية (Ag-NPs) اهتمامًا كبيرًا في مجال طب النانو نظرًا لإمكاناتها العلاجية لمجموعة متنوعة من الحالات والأمراض. وظهرت الطرق البيولوجية مؤخرًا وتُعرف باسم طرق التوليف الخضراء لتحضير المستحضرات العلاجية، . يعتمد فيها على استخدام الطحالب والفطريات والبكتيريا والنباتات والإنزيمات والفيتامينات والأحماض الأمينية كعوامل مختزلة حيوية.
وبناءً عليه تم تقسيم العمل في هذه الرسالة إلى ثلاثة فصول:
• الفصل الأول: تصنيع و تعظيم جسيمات الفضة النانووية المحملة بسيفوتاكسيم الصوديوم.
• الفصل الثاني: تصنيع وتعظيم هلام مائي رطب و هلام مائي جاف مستوحىين بيولوجيًا ومحمّلين بجسيمات الفضة النانووية المحملة بسيفوتاكسيم الصوديوم.
• الفصل الثالث: التقييم البيولوجي للهلام المائي والهلام الجاف المحملين بجسيمات الفضة النانووية المحملة بسيفوتاكسيم الصوديوم.
الفصل الأول: تصنيع وتحسين جسيمات الفضة النانووية المحملة بسيفوتاكسيم الصوديوم
في هذا الفصل تم إجراء دراسة أولية باستخدام ثلاثي سيترات الصوديوم (tri-sodium citrate) لاختزال نترات الفضة (AgNO3) ، تلتها دراسة تأثير المثبتات المختلفة وهي (كحول متعدد الفاينيل PVA و الجليسرين). كانت الحداثة في هذا الجزء تتعلق بتحضير جزيئات الفضة النانووية بالطرق الخضراء باستخدام فيتامين حمض الفوليك (Folic acid). تمت دراسة النسب المولارية المختلفة بين نترات الفضة والعامل المختزل، وتم توصيف الجسيمات النانووية المحضرة من حيث حجم الجزيئات و جهد الزيتا و القياسات الطيفية. وتم اختيار الصيغة ذات أصغر حجم للجزيئات وأكبر قدر من الثبات وتم تأكيد تكوين الجسيمات النانووية باستخدام EDX.
ثم تمت دراسة تحميل الصيغة المختارة بسيفوتاكسيم الصوديوم بتركيزات مختلفة. وتمت متابعة كفاءة التحميل بناءً على الزيادة في حجم الجزيئات ، وانخفاض شحناتها والتغير في نمط الإنطلاق المعملى للعقار مقارنة بالمحلول المائى للعقار. ثم تم تقييم الصيغة المختارة باستخدام حيود الاشعة السينية (XRPD) و مطيافية تشتت الطاقه بالاشعة السينية (SAED) و المخططات الحرارية من مسعرالمسح التبايني (DSC) و المجهر الالكتروني النافذ (TEM).
ويمكن تلخيص نتائج العمل فى هذا الفصل في النقاط التالية:
o بالنسبة لـجسيمات الفضة النانووية المحضرة باستخدام ثلاثي سيترات الصوديوم:
1- أدت النسبة المولارية 1: 5 من ثلاثي سيترات الصوديوم/ نترات الفضة الى أصغر حجم للجزيئات عند التركيزات المنخفضة (T3) و العالية (T4) من أيونات نترات الفضة .
2- لم يتغير حجم جزيئات صيغةT3 بعد التخزين في الثلاجة لمدة أسبوعين. في حين أن صيغة T4 ، المحضرة فى وجود تركيز عالى من إيونات نترات الفضة ، أظهرت تكتل بعد أسبوع واحد فقط من التخزين فى نفس الظروف.
3- قيمة جهد زيتا كان في النطاق المقبول ، مما ساعد على ثبات جميع الصيغ المحضرة. أدت الزيادة فى تركيز نترات الفضة إلى mM2 من إلى إنتاج صيغ أقل ثباتًا كما يتضح ذلك من الانخفاض في قيمة جهد الزيتا.
4- أدى إستخدام الجلسرين بنسبة 40٪ حجم / حجم الى خواص أكثر ثباتا لصيغة T3 مقارنة بكحول متعدد الفاينيل مما أدى إلى زيادة الكمية المحضرة من جزيئات الفضة النانووية دون التأثير سلبًا على حجم الجزيئات. هذه الصيغة (T3G2) كانت أظهرت ثباتا لمدة أسبوعين.
o بالنسبة لـجزيئات الفضة النانووية المحضرة باستخدام حمض الفوليك:
5- ارتبطت النسبة 1:10 حمض الفوليك/ نترات الفضة و 1: 2 بيكاربونات الصوديوم/ حمض الفوليك بأصغر قيم لحجم الجزيئات و معامل التشتت PDI للصيغة (F14).
6- حدثت زيادة كبيرة في حجم الجزيئات عند استخدام الجلسرين كمثبت مع F14 بسبب التشابك الذى حدث بين جزيئات الفضة النانووية.
7- تم تحميل الصيغة المختارة (F14) بـسيفوتاكسيم الصوديوم (Cefotaxime sodium) بإستخدام نسبة 1:10 (A) و 5: 1 (B) سيفوتاكسيم الصوديوم/ نترات الفضة. تم إثبات التحميل الأعلى بواسطة حجم الجزيئات الأكبر في الصيغة F14B مقارنة بالصيغة F14A.
8- تم تعيين تركيز سيفوتاكسيم الصوديوم بالطيف الضوئي باستخدام تقنية الاشتقاق الأول للتغلب على تداخل القراءة الطيفية لحمض الفوليك مع سيفوتاكسيم الصوديوم.
9- وصل الإنطلاق المعملى الكامل للعقار بعد مدة 120 دقيقة مما أظهر تأخيرا كبيرا مقارنة بالمحلول المائى للعقار.
10- كشفت المخططات الحرارية للمسح التبايني للمكونات النقية عن مدي التطابق الدقيق بينها ونقائها. وكان عدم التبلور واضحًا في جزيئات الفضة النانووية الخالية والمحمّلة بالعقار ، كما يتضح من الاختفاء التام لجميع قمم المكونات.
11- أظهرت نتائج حيود الاشعة السينية لجزيئات الفضة النانووية قمم مميزة عند 33 و 46 و 64 درجة تقابل (111) و (200) و (220) انعكاسات براغ لجزيئات الفضة النانووية البلورية على التوالي.
12- أظهر تصوير المجهر الالكتروني النافذ لـصيغة T3G2 جسيمات فضة نانووية كروية داكنة و غير متكتلة. وكشفت فحوصات SAED عن أربع حلقات حيود مرئية مفهرسة على أنها المستويات البلورية (111) و (200) و (220) و (311) من الفضة المعدنية المكعبة المتمركزة على وجه البللورات.
13- أظهر المجهر الالكتروني النافذ لـصيغتين F14 و T3G2 جسيمات تمتلك إما شكلا سداسي أو ثماني الأضلاع وجسيمات كروية على التوالي. وظهرت هذه الأشكال الإضافية في SAED على أنها حلقات إضافية تشير إلى الطبيعة متعددة الكريستالات لـجزيئات الفضة النانووية المحضرة.
14- كشفت المجهر الالكتروني النافذ لـصيغة F14B عن جزيئات الفضة النانووية المتشابكة ، بسبب تحميل الدواء على سطح الجزيئات النانووية بالإضافة إلى تكوين ارتباط متقاطع بين الجسيمات المختلفة.
15- أظهر EDX لـ F14B صيغة قمة بلورات الفضة الناونوية عند 3 كيلو فولت. يمكن أيضًا رؤية قمم أخرى تمثل العناصر المكونة.
الفصل الثاني: تصنيع وتعظيم هلام مائي رطب و هلام مائي جاف مستوحىين بيولوجيًا ومحمّلين بجسيمات الفضة النانووية المحملة بسيفوتاكسيم الصوديوم.
في هذا الفصل ، تم تحضير وتوصيف هلام مائي غير محمل بالدواء. تم استخدام برنامج تصميم Box behnken لإنشاء تصميم يعتمد على العديد من معايير العملية الحرجة ، وهي تركيزات الكيتوزان chitosan والجينيبين Genipin والكولاجين Collagen. تم تمييز الهلام المائي المحضر بناءً على سمات الجودة الحرجة وهى مدي الانتفاخ (S%) والمسامية (P%) .
1- اقترح برنامج BBD عدد 17 صيغة تجريبية تم إعدادها بنجاح و كانت البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها قريبة من القيم المتوقعة التي قدمها BBD.
2- كانت الصيغة المثلى المقترحة G وهي تلك التي أظهرت على أعلى نسبة انتفاخ ومساميه بالإضافة إلى أعلى تركيز من كولاجين.
3- تم تحميل الصيغة المثلى بـ F14B (التى تم اختيارها من الفصل الأول) و سميت , G-F14B وتم تحديد كل من نسبة الانتفاخ و نسبة المسامية ووجد أنها تنخفض بشكل ملحوظ.
4- أظهر كل من G و G-F14B سلوك ترققي (shear thinning) مع تغير غير مؤثر إحصائيا في اللزوجة بعد تحميل جسيمات الفضة النانووية المحملة بالمضاد الحيوي.
5- تم تحضير G-F14B على شكل جزيئات هلامية ميكرونية(HMP) عن طريق التجفيف بالرشSpray) (drying.
6- تمكن المسحوق المجفف بالرش من استعادة تركيبتة الهلامية خلال دقائق قليلة من تعرضه للماء.
7- أظهرت الجزيئات الهلامية الميكرونية زيادة 2.4 ضعف في نسبة الانتفاخ مقارنة بـ G-F14B مما يشير إلى ملاءمته لامتصاص كميات كبيرة من الإفرازات في الجسم الحي.
8- تم ترتيب الوقت اللازم لتحقيق الإنطلاق المعملى الكامل للدواء (t100٪) من الهلاميات المائية المختلفة تنازليا كالآتى: الجزيئات الهلامية الميكرونية> G-F14B = F14B <عقار حر ، مع القيم الخاصة بهم: 180 <120 = 120 <10 دقيقة ، مشيرا الى الى كفاءة الجزيئات الهلامية الميكرونية فى إطالة زمن إنطلاق سيفوتاكسيم الصوديوم الي جانب انطلاقه بحركية صفرية مقارنة بإنطلاقه من الهلام المائي. كما أظهرت الجزيئات الهلامية الميكرونية وقتًا متأخرًا قدره 30 دقيقة لبدء إصدار سيفوتاكسيم الصوديوم.
9- أظهر التحليل الحركي لإنطلاق العقار أن سيفوتاكسيم الصوديوم ينطلق فقط من الجزيئات الهلامية الميكرونية بحركية صفرية ، وهي ميزة إضافية لتجنب المقاومة البكتيرية.
10- أظهرت صور المجهر الاكتروني الماسح لـلصيغتين G و G-F14B أن تحميل الدواء مرتبط بانخفاض نسبة المسامية.
11- أظهرت صور المجهر الاكتروني الماسح للجزيئات الهلامية الميكرونية جسيمات كروية بقطر 1.34 إلى 2.22 ميكرومتر مع سطح مجعد.
12- أشارت المخططات الحرارية من مسعرالمسح التبايني و حيود الاشعة السينية إلى تحول كامل لمكونات الهلام المائي الى الشكل الغير بللورى.
13- أظهرت الجزيئات الهلامية الميكرونية ثباتاً لمدة شهرا كاملا مقارنة بالهلام الذي حافظ على نسبة الانتفاخ و نسبة المسامية لمدة أسبوعين فقط. يجب اذا تخزين الجزيئات الهلامية الميكرونية في حاويات محكمة الغلق وفي وجود هلام السيليكا.
الفصل الثالث: التقييم البيولوجي للهلام المائي والهلام الجاف المحملين بجسيمات الفضة النانووية المحملة بسيفوتاكسيم الصوديوم.
تم تقييم التأثير المضاد للميكروبات للصيغ المختارة: السوائل (F14 & F14B) أو المواد الهلامية (G & G-F14B) أو المساحيق (الجزيئات الهلامية الميكرونية) مع البكتيريا ايجابية الجرام Staph A.)) وسلبية الجرام (E.Coli). وكانت النتائج على النحو التالي:
1- أظهر F14B تأثيرًا مضادًا للميكروبات أعلى بكثير مقارنةً بـ F14 بسبب النشاط التآزري المضاد للميكروبات لـ جزيئات الفضة النانووية و سيفوتاكسيم الصوديوم
2- أظهر الكيتوزان نشاط مضاد للميكروبات ضعيف مع G مقارنة بـ G-F14B. الأخير هو عبارة عن مزيج من جزيئات الفضة النانووية و سيفوتاكسيم الصوديوم و الكيتوزان .
3- لوحظ أن الجزيئات الهلامية الميكرونية و G-F14B كان لهما أقوى نشاط مضاد للميكروبات ، مع وجود اختلافات إحصائية غير معنوية بين نشاطهم المضاد للميكروبات ضد Staph A أو E Coli.
4- أظهرت جزيئات الفضة النانووية نشاطًا مضادًا للميكروبات أقوى ضد E coli مقارنة ب Staph A.
5- لوحظ وجود نشاط مضاد للميكروبات مماثل ضد كل من الكائنات الدقيقة باستخدام الكيتوزان (في G) وعقار سيفوتاكسيم الصوديوم منفردا.
تم تقييم السمية الخلوية (cytotoxicity) للصيغ المختارة (T3, F14 & F14B) علي الخلايا الليفية الجلدية الطبيعية و كانت النتائج كالاتي:
1- كانت النسبة المئوية لحيوية الخلايا المعرضة لـ Ag-NPs الخضراء (F14) أعلى من Ag-NPs التقليدية (T3) في جميع التراكيز، مما يشير إلى سمية خلوية اقل.
2- كانت قيم IC50 للصيغتين (T3&F14) متقاربة من بعضها البعض، وتوجد فروق غير معنوية إحصائياً بينهم.
3- ارتبط تحميل Cef.Na بانخفاض نسبي في حيوية الخلايا.
تم تقييم قدرة الصيغ المختارة على التئام الجروح سواء السوائل (F14B) أو المواد الهلامية (G & G-F14B) أو المساحيق (الجزيئات الهلامية الميكرونية) في الجرذان ومقارنتها بمحلول المضادات الحيوية المسوق (®Claforan) والهلام المحتوي على الفضة (®Silver nitrate gel). وجاءت كانت النتائج على النحو التالي:
1- كان معدل التئام الجروح في المجموعة غير المعالجة I أقل نشاط في التئام الجروح حيث تم إنغلاق منطقة الجرح بنسبة 61.8٪ بعد أسبوعين و 92.55٪ بعد ثلاثة أسابيع.
2- وجود فروق ذات دلالة إحصائية غير معنوية في نسبة التئام الجروح بين جميع المجموعات بعد 3 أسابيع. كانت الفروق بين المجموعات المختلفة في الدراسة في تشخيص الجروح من حيث الإفرازات والأنسجة الندبية وصحة النسيج المكون.
3- أتاح الشكل الصيدلى الهلامى مدة بقاء طويلة في موقع الجرح مقارنة بالمحلول المائي للمضاد الحيوي ، ويتجلى ذلك في نسبة التئام الجروح الأكبر في المجموعة III )® (Silver Nitrate gel وفي المجموعة V blank hydrogel G)) مقارنة بـ محلول Claforan® في المجموعة II.
4- تأثير شكل المستحضر على زمن المكوث أدى إلى التئام جروح صغير في المجموعة IV (المعالجة ب F14B) ولم يكن له دلالة إحصائية معنوية عند جميع الفترات الزمنية مقارنة بالمجموعة III. على الرغم من أن المجموعة السابقة تحتوي على كل من جزيئات الفضة النانووية و سيفوتاكسيم الصوديوم مقارنة بهلام محمل بـنترات الفضة فقط.
5- تم تحقيق أفضل التئام للجروح في نظام المجموعات VI ( (G-F14Bو VII (الجزيئات الهلامية الميكرونية) يتجلى في إغلاق أكثر من 98٪ للجرح بعد أسبوعين فقط وإغلاق شبه كامل في اليوم 21.
تم فحص المقاطع النسيجية للجرح كل أسبوع خلال فترة الدراسة الذى أوضح الآتى:
1- لوحظ التهاب حاد ، وارتشاح ونزيف في اليوم الأول مع تكوين قشرة خلوية صلبة سميكة غطت سطح الجرح.
2- أظهر موقع الجرح علامات تأخر في التئام الجروح في المجموعة I غير المعالجة.
3- لوحظت التهاب أقل حدة في المجموعات II) ® (Claforan و III) ® (Silver Nitrate gel مقارنة بالمجموعة I غير المعالجة.
4- لوحظ شفاء أفضل في المجموعة IV (F14B) ، يتجلى في ترسب غزير لـلكولاجين في فجوة الجرح حيث تغطى بطبقة بشرة جديدة. أدى النشاط المضاد للميكروبات الضعيف لـلكيتوزان في الهيدروجيل الذى لا يحتوى على عقار إلى ضعف إعادة التئام الجرح المرتبط بتسلل الخلايا الالتهابية في موقع الجرح الغني بـالكولاجين في المجموعة V (المعالجة بالهيدروجيل الذى لا يحتوى على عقار).
5- أفضل تشخيص للجروح من حيث التشريح المرضي الذي يقترب من نسيج الجلد الطبيعي لوحظ في المجموعات VI (G-F14B) و VII (معالج بالجزيئات الهلامية الميكرونية). تم إثبات المزيد من ترسب الكولاجين في الأنسجة الحبيبية الوفيرة والعلامات الأولية لإعادة التئام الجرح لمدة تصل إلى أسبوعين. تم تحقيق التئام الجروح بشكل مثالي في اليوم 21 مع تغطية كاملة للبشرة ودليل على التقرن بالإضافة إلى إغلاق الجرح بالكامل.
تمت دراسة الإجهاد التأكسدي ومتابعته في موقع الجرح عن طريق قياس مستويات MDA وSOD، وكانت النتائج على النحو التالي:
1- انخفض مستوى MDA المرتفع في اليوم الأول تدريجيًا بمرور الوقت في جميع المجموعات تحت الدراسه. حيث ارتفع مستوى SOD تدريجيًا مع استمرار الشفاء. تم تحقيق فروق إحصائية غير معنوية مقارنة بقيم MDA و SOD العادية بنجاح في مجموعات IV و V و VI و VII.
2- تم الوصول لنشاط جيد مضاد للأكسدة في بعض الصيغ ، مرتبطًا بوجود حمض الفوليك و الجينيبين داخل مصفوفاتهم ، مما يسمح بانخفاض أسرع في مستويات MDA في مجموعات VI و VII.
3- لوحظ نشاط مضاد للأكسدة أضعف فى مجموعاتV ، IV التى علاجها بصيغ يحتوي على حمض الفوليك أو الجينيبين.
4- لوحظ وجود فروق إحصائية غير معنوية بين المجموعات I, II & III ، حيث لم يشمل علاجهم أي سواغات ذات نشاط