Bào chế và đánh giá khả năng khoáng hóa xương in-vitro của hydrogel fibroin/alginate chứa hệ nanoparticles hydroxyapatite và curcumin.

Abstract

Hydroxyapatite được biết đến là một trong những thành phần cấu tạo trong cấu trúc xương của con người nhưng với hạn chế khó thấm qua mô xương, đây trở thành một cản trở lớn trong việc điều trị các loại bệnh có liên quan đến xương khớp. Là một hợp chất chiếm phần lớn trong nghệ, curcumin đã được nghiên cứu để điều trị rất nhiều loại bệnh khác nhau do sở hữu khả năng kháng viêm và kháng khuẩn rất tốt. Tuy nhiên, do tính sinh khả dụng thấp nên việc này đã cản góp phần cản trở tiềm năng của nó. Nghiên cứu này tập trung kết hợp hai hợp chất trên nhằm tạo ra một chế phẩm có khả năng tái tạo, điều trị viêm xương khớp cũng như các viêm nhiễm sau quá trình phẫu thuật bằng cách tải nạp chúng qua hệ hydrogel fibroin/alginate. Kết quả nghiên cứu cho thấy kích thước hạt hydroxyapatite bào chế đạt 0,5 - 0,8 µm được xác định qua phương pháp DLS (Dynamic Light Scattering). Hydrogel được bào chế theo tỉ lệ 5g (SA 2%) – 0,6 mL (CaCl2 1%) – 0,5 mL (SF 1%) có cấu trúc lỗ xốp cùng với độ nhớt và độ ẩm giao động khoảng 3,784 Pa.s và 94,5%. Khả năng tải curcumin của hydrogel đạt hiệu suất xấp xỉ 95%, phổ FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) cũng cho thấy được các tín hiệu của curcumin cũng như các thành phần khác như fibroin, sodium alginate, hydroxyapatite có trong hệ hydrogel. Quá trình giải phóng curcumin vào môi trường mô phỏng dịch cơ thể SBF có bổ sung thêm Tween 1% đạt hiệu suất tối đa khoảng 40% ở 120 giờ, tuân theo mô hình động học bậc 1. Khả năng khoáng hóa của hệ gel được đánh giá bằng phương pháp SEM (Scanning Electron Microscopy), FT-IR cho thấy các tinh thể apatite dần được hình thành trên các lỗ xốp và lớn dần qua các mốc thời gian nhận biết bằng đỉnh nhiễu xạ 2θ = 31° hẹp và cao của kết quả XRD (X-Ray Diffraction) sau 168 giờ khoáng hóa. Chế phẩm hoàn chỉnh được đánh giá khả năng kích ứng qua mô hình HET–CAM (Hen's Egg Test-Chorioallantoic Membrane) cho kết quả không có hiện tượng kích ứng niêm mạc. Tóm lại, các kết quả đạt được cho thấy nghiên cứu đã bào chế thành công hydrogel tải hydroxyapatite và curcumin có khả năng khoáng hóa và giải phóng dược chất tốt ứng dụng cho việc tái tạo xương cũng như điều trị viêm.