KẾT LUẬN
Trong vài thập kỷ qua, các sợi nano polyme electrospun đã cho thấy những lợi thế đáng kể với vai trò là phương tiện phân phối thuốc bao gồm: tỉ lệ diện tích/ thể tích (SVRs) cao, cấu trúc giống chất nền ngoại bào (ECM ), hình thái đa dạng, dễ dàng kiểm sốt đặc tính cơ học và có thể điều chỉnh cấu hình giải phóng và phân hủy thuốc. Một loạt các polyme tự nhiên, polyme tổng hợp và các hợp chất của chúng đã được phát triển thành các sợi nano electrospun. Dựa trên đặc tính hóa lý của thuốc được nạp và các ứng dụng cụ thể, các loại polyme khác nhau sẽ có các cách phân tách và kết hợp khác nhau để tạo ra các đặc tính phân hủy và cấu hình giải phóng thuốc phù hợp. Ngồi ra, cịn lựa chọn dựa trên thông số về độ phân lớp (đường kính, độ xốp và sự liên kết của sợi) và các kỹ thuật chất tải khác nhau cho các mục đích sử dụng khác nhau, tức là hấp thụ vật lý, pha trộn điện quay, quay điện đồng trục, và cố định cộng hóa trị. Để có được chức năng như mong muốn, ta cần xem xét các nguyên tắc riêng biệt để chế tạo sợi nhỏ / nano, chẳng hạn như cơ chế nạp thuốc, cơ chế giải phóng thuốc, tính ưa nước của polyme, tính chất cơ học, tốc độ phân hủy,... Đối với việc ứng dụng trong kĩ thuật tạo mô, cấu trúc sợi và vị trí cấy ghép cũng là những vấn đề quan trọng cần tính đến.
Cho đến nay, những sợi electrospun này đã và đang là nền tảng phân phối thuốc có thẩm quyền cho thuốc phân tử nhỏ (SMD) , protein và axit nucleic trong điều trị ung thư, ngăn ngừa kết dính, kỹ thuật mơ vết thương, tái tạo xương và thần kinh. Chúng được đưa vào và ứng rộng ngày càng rộng rãi, góp phần khơng nhỏ cho sự phát triển cuả ngành Y Dược nói riêng và những ngành nghề khác nói chung.
Tuy nhiên, dù đã đạt được nhiều tiến bộ trong sợi điện phân để phân phối thuốc, nhưng vẫn cịn nhiều vấn đề khó khăn cần được giải quyết. Thứ nhất, hầu hết các nghiên cứu về sợi siêu nhỏ / nano đều được thực hiện trong ống nghiệm, vì vậy cần có thêm nhiều thí nghiệm trên động vật để thu được bằng chứng thuyết phục trên lâm sàng nhằm đưa vào ứng dụng và sản xuất thương mại sau này. Để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong việc sử dụng micro / nano điện tử nạp thuốc, cần phải hiểu biết tồn diện về động học giải phóng thuốc và dược động học trên thực tế, liều lượng thuốc thích hợp, phân bổ thuốc và tác dụng phụ có thể xảy ra đối với cơ thể. Thứ hai, để phát triển sợi điện cực với độ nhất quán và hiệu quả cao là một thách thức lớn khác. Nó vẫn là một trở ngại đáng kể để kiểm sốt chính xác đường kính sợi. Điều này là do việc loại bỏ dung môi có thể ảnh hưởng đến nồng độ của dung dịch, từ đó tạo ra các sợi điện cực. Thứ ba, hiệu quả phân phối thuốc của các sợi nano / micro electrospun chủ yếu bị ảnh hưởng bởi hình thái, các đặc tính cơ lý hóa và các đặc tính phân hủy của chúng. Các thơng số này cần được thiết kế và kiểm sốt tốt trong q trình chế tạo. Thứ tư, người ta cho rằng các loại thuốc ưa nước rất dễ hịa tan được trong mơi trường nước và do đó có nhiều nguy cơ bị giải phóng nhiều và
ồ ạt. Vì vậy, các thiết kế tải thuốc cần được tối ưu hóa, chẳng hạn như các sợi có cấu trúc
vỏ lõi, có thể bao bọc thuốc trong lõi và tạo ra một rào cản để đạt được sự giải phóng thuốc bền vững. Hơn nữa, các sợi electrospun có cấu trúc vỏ lõi cần được nghiên cứu thêm để cho phép phân phối nhiều loại thuốc với các yêu cầu giải phóng khác nhau và chứng minh khả năng bảo vệ của các loại thuốc có hoạt tính sinh học. Việc thăm dị trong lĩnh vực này có ý nghĩa và quan trọng để cải thiện hiệu suất lâm sàng của sợi electrospun, và cũng giúp nó có thể đạt được sản xuất quy mơ cơng nghiệp.
Kĩ thuật sợi nano electrospun đến nay vẫn đang gặp nhiều hạn chế tuy nhiên đi cùng với sự phát triển trong khoa học và cơng nghệ, chúng ta có quyền tin rằng những hạn chế này sẽ sớm được phát hiện và khắc phục. Sự phát triển của sợi electrospun hứa hẹn sẽ góp phần khơng nhỏ cho sự tiến bộ trong lĩnh vực Y Dược nói riêng và sự phát triển to lớn trong các ngành nghề khác nói chung.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] “Electrically driven jets,” Proceedings of the Royal Society of London. A.
Mathematical and Physical Sciences, vol. 313, no. 1515. pp. 453–475, 1969. doi:
10.1098/rspa.1969.0205. [2] M. El-
[3] R. Asmatulu and W. S. Khan, “Historical background of the electrospinning process,” Synthesis and Applications of Electrospun Nanofibers. pp. 17–39, 2019. doi: 10.1016/b978-0-12-813914-1.00002-x.
[4] H. Soderlund, L. Kaariainen, and C. H. Von Bonsdorff, “Properties of Semliki Forest virus nucleocapsid,” Medical Biology, vol. 53, no. 5. pp. 412–417, 1975. doi: 10.1016/0042-6822(72)90565-x.
[5] A. Formhals, “Artificial thread and method of producing same.” pp. 1–4, 1940. [Online]. Available:
https://patentimages.storage.googleapis.com/b3/6a/12/86d57d0d9111ab/US218730 6.pdf
[6] P. K. Baumgarten, “Electrostatic spinning of acrylic microfibers,” Journal of
Colloid And Interface Science, vol. 36, no. 1. pp. 71–79, 1971. doi: 10.1016/0021-
9797(71)90241-4.
[7] D. H. Reneker, Y. Xin, H. Lee, Y. Lin, K. Liu, and Z. Zhong, “Properties of electrospinning jets,” Materials Research Society Symposium Proceedings, vol. 1240. pp. 41–48, 2010. doi: 10.1557/proc-1240-ww09-14.
[8] H. Duan and J. Jiang, “Experimentation and finite element analysis of electric field structure of electrospinning machine,” Adv. Intell. Soft Comput., vol. 105, pp. 283– 289, 2011, doi: 10.1007/978-3-642-23756-0_46.
[9] S. Liu et al., “Biomimetic sheath membrane via electrospinning for
antiadhesion of repaired tendon,” Biomacromolecules, vol. 13, no. 11, pp. 3611– 3619, 2012, doi: 10.1021/bm301022p.
[10] J. Xue, J. Xie, W. Liu, and Y. Xia, “Electrospun Nanofibers: New Concepts, Materials, and Applications,” Acc. Chem. Res., vol. 50, no. 8, pp. 1976–1987, 2017, doi: 10.1021/acs.accounts.7b00218.
[11] F. E. Ahmed, B. S. Lalia, and R. Hashaikeh, “A review on electrospinning for membrane fabrication: Challenges and applications,” Desalination, vol. 356, pp. 15–30, 2015, doi: 10.1016/j.desal.2014.09.033.
[12] T. Subbiah, G. S. Bhat, R. W. Tock, S. Parameswaran, and S. S. Ramkumar, “Electrospinning of nanofibers,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 96, no. 2, pp. 557–569,
2005, doi: 10.1002/app.21481.
[13] S. Ramakrishna et al., “Chapter 1 - Introduction,” Nanotechnology, vol. 7, no. 3,
pp.1–21, 1996, [Online]. Available: http://stacks.iop.org/0957-
4484/7/i=3/a=009?key=crossref.b62a3c509c723c5a2561f1e345fc1706
[14] A. Thesis, “Electrospinning of Poly( ε -Caprolactone),” no. May, 2003. [15] H. Nie, W. S. Beng, Y. C. Fu, and C. H. Wang, “Three-dimensional fibrous PLGA/HAp composite scaffold for BMP-2 delivery,”
Biotechnology and Bioengineering, vol. 99, no. 1. pp. 223–234, 2008. doi:
10.1002/bit.21517.
[16] R. J. Colello et al., “The incorporation of growth factor and chondroitinase ABC into an electrospun scaffold to promote axon regrowth following spinal cord injury,” Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, vol. 10, no. 8.
pp. 656–668, 2016. doi: 10.1002/term.1805.
[17] E. R. Pavlova et al., “Poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) and bovine serum albumin blend prepared by electrospinning,” Journal of Applied Polymer
Science, vol. 134, no. 29. 2017. doi: 10.1002/app.45090.
[18] B. S. Kim et al., “BSA-FITC-loaded microcapsules for in vivo delivery,”
Biomaterials, vol. 30, no. 5. pp. 902–909, 2009. doi:
10.1016/j.biomaterials.2008.10.030.
[19] C. Gandhimathi, P. Muthukumaran, and D. K. Srinivasan, “Nanofiber composites in cardiac tissue engineering,” Nanofiber Composites for Biomedical
Applications.
pp. 411–453, 2017. doi: 10.1016/B978-0-08-100173-8.00017-X. [20] D. Carson, Y. Jiang, and K. A. Woodrow, “Tunable Release of Multiclass Anti-HIV Drugs that are Water-Soluble and Loaded at High Drug Content in Polyester
Blended Electrospun Fibers,” Pharmaceutical Research, vol. 33, no. 1. pp. 125– 136, 2016. doi: 10.1007/s11095-015-1769-0.
[21] W. Li et al., “Electrospun nanofibers immobilized with collagen for neural stem cells culture,” Journal of Materials Science: Materials in Medicine, vol. 19, no. 2.
pp. 847–854, 2008. doi: 10.1007/s10856-007-3087-5.
[22] L. Li, G. Zhou, Y. Wang, G. Yang, S. Ding, and S. Zhou, “Controlled dual delivery of BMP-2 and dexamethasone by nanoparticle-embedded electrospun nanofibers for the efficient repair of critical-sized rat calvarial defect,” Biomaterials, vol. 37.
[23] A. V. Vakhrushev, A. V. Severyukhin, A. Y. Fedotov, M. A. Korepanov, O. Y. Severyukhina, and S. A. Gruzd, “Short communications: Trends on technological concepts,” Appl. Nanotechnol. Mater. Appl., no. 1, pp. 109–113, 2016, doi: 10.1201/9781315366333.
[24] K. H. Lee, H. Y. Kim, Y. M. La, D. R. Lee, and N. H. Sung, “Influence of a mixing solvent with tetrahydrofuran and N,N-dimethylformamide on electrospun poly(vinyl chloride) nonwoven mats,” J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys., vol. 40, no. 19, pp. 2259–2268, 2002, doi: 10.1002/polb.10293.
[25] S. Megelski, J. S. Stephens, D. Bruce Chase, and J. F. Rabolt, “Micro- and nanostructured surface morphology on electrospun polymer fibers,”
Macromolecules, vol. 35, no. 22, pp. 8456–8466, 2002, doi: 10.1021/ma020444a.
[26] X. Zong, K. Kim, D. Fang, S. Ran, B. S. Hsiao, and B. Chu, “Structure and process relationship of electrospun bioabsorbable nanofiber membranes,” Polymer, vol. 43, no. 16. pp. 4403–4412, 2002. doi: 10.1016/S0032-3861(02)00275-6.
[27] J. S. Kim and D. S. Lee, “Thermal properties of electrospun polyesters,”
Polymer Journal, vol. 32, no. 7. pp. 616–618, 2000. doi: 10.1295/polymj.32.616.
[28] W. Zhang et al., “Preparation and study of PPV/PVA nanofibers via
electrospinning PPV precursor alcohol solution,” European Polymer Journal, vol. 43, no. 3. pp. 802–807, 2007. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2006.11.015.
[29] M. Bogntizki et al., “Preparation of Fibers with nanoscaled morphologies - ES of
Polymer Blends (PLA).pdf,” Polymer Engineering and Science, vol. 41, no. 6. pp. 982–989, 2001.
[30] C. J. Buchko, L. C. Chen, Y. Shen, and D. C. Martin, “Processing and microstructural characterization of porous biocompatible protein polymer thin films,” Polymer, vol. 40, no. 26. pp. 7397–7407, 1999. doi: