مدلسازی ریاضی در رهایش کنترل شده داروی اریترومایسین در ایمپلنت های دندانی

چکیده:

درمان داروئی یک جزء جدایی ناپذیر در درمان های دندانپزشکی است و در صورتی که به صورت کنترل شده ، در زمان مشخص و در موضعی مشخص انجام شوند، احتمال آسیب رسیدن به سایر بافت ها کاهش یافته و عوارض جانبی درمان کمتر می شود و متعاقب آن هزینه های دارویی به حداقل می رسد.

در سیستم دارو رسانی کنترل شده ، ماده دارویی مورد نظر در یک غشا ء پلیمری زیست تخریب پذیر محاط شده است که در این مقاله روش ساخت ایمپلنت های دندانی حامل داروی اریترومایسین با روش Solvent casting و سامانه رهایش داروی تشکیل شونده در محل توضیح داده می شود.

برای طراحی یک پروفایل رهایش خاص با توجه به وجود متغیرهای زیاد ، انجام آزمایش های گسترده جهت دستیابی به پروفایل مطلوب، ضروری است. انجام این گونه آزمون ها زمان بر و پرهزینه است. لذا مدل سازی رفتار رهایش به ارزان و دقیق شدن طراحی یک فرمولاسیون کمک خواهد کرد. در پایان یک مدل ریاضی در رهایش کنترل شده داروی اریترومایسین و حل تحلیلی و عددی آن ارائه می شود و پروفایل آزادسازی دارو در ایمپلنت های اریترومایسین در محیط مصنوعی نشان داده می شود.

کلمات کلیدی: ایمپلنت های دندانی - رهایش کنترل شده دارو- مدلسازی ریاضی- اریترومایسین- پلیمر زیست تخریب پذیر

مقدمه:

ایمپلنت در زبان انگلیسی به معنای کاشتن است و امروزه منظور از ایمپلنت‌های دندانی، کاشت اجسامی استوانه ای شکل درون استخوان فک از جنس تیتانیوم به جای ریشه دندان‌های از دست رفته است. پس از کاشتن، ایمپلنت از طریق پدیده ای به نام پیوند استخوانی به استخوان فک متصل می شود. و پس از آن می توان دندان مصنوعی را بر روی ایمپلنت قرار داد.

سال های سال تلاش های متمادی جهت این منظور صورت گرفته ولی واکنش طبیعی بدن انسان نسبت به جسم خارجی مانع حصول نتیجه می گردید. تحقیقات انجام شده تا به حال در تکنیکهای جراحی و پروتزی متمرکز بوده اند و اطلاعات در رابطه با نحوه درمان بیمار یهای اطراف ایمپلنت هنوز با ضعف روبه رو است.

علت اولیه التهاب در بافتهای اطراف ایمپلنت، عفونت حاصل از باکتری های بی هوازی مطرح شده است. عفونت های باکتریایی عوارض جدی از خود برجای می گذارند که تشکیل زخم وجراحی ارتوپدی را به دنبال خواهند داشت. وقتی پیشگیری مانع عفونت نمی شود، درمان عفونت های وابسته به ایمپلنت تبدیل به چالشی برای جراح می شود. فلذا درمان، معمولاً  ترکیبی از جراحی برمبنای برداشت بافت های مرده ، جدا کردن قسمتی ازاستخوان ودرمان با آنتی بیوتیک است. علاوه بربحث جراحی ، مسائل مربوط به میکروب شناسی هم باید مدنظر قرار گیرد. چسبیدن باکتری ها به سطوح  ایمپلنت ها رفتارزیستی آن ها را تغییر می دهد. آن ها یک پوشش زیستی می سازند که یک محافظ دربرابر بسیاری ازعوامل ضد میکروبی است. علاوه براین، باکتری ها فعالیت متابولیکی خود را کاهش داده و درنتیجه رشد خود را سریع تر می کنند. چون آنتی بیوتیک ها در پی رشد باکتری ها فعال می شوند ، با افزایش باکتری هایی که فعالیت متابولیکی آن ها کاهش یافته و حداقل غلظت های ممانعت کننده افزایش می یابد. آنتی بیوتیک های بدنی نمی توانند به غلظت های بالا درمحل های موضعی برسند که دراین صورت بی اثرمی شوند. برای حل این مسئله آنتی بیوتیک های موضعی بیش ازآنتی بیوتیک های بدنی می توانند به غلظت های بالا تر  دست یابند.

متأسفانه امروزه به دلیل عدم آگاهی کافی دندانپزشکان از درمان صحیح عفونت های دندانی با تجویز بی رویه و غلط  آنتی بیوتیک ها شاهد بروز سوش های مقاومی از میکروارگانیسم ها می باشیم. داروی انتخابی در اغلب موارد پنی سیلین است و درموارد حساسیت می توان از اریترومایسین و کلیندامایسین استفاده نمود. حساسیت به پنی سیلین عارضه جانبی مهمی است.3-2% افراد به پنی سیلین حساسیت دارند. اریترومایسین و کلیندامایسین عوارض جانبی و سمیت بسیار کمی دارند که می توانند به عنوان یک جایگزین برای پنی سیلین عمل کنند.

یکی از مهمترین کاربردهای مهندسی شیمی در پزشکی سیستمهای کنترل انتقال دارو می باشد.  در بیشتر این سیستمها با استفاده از محملهای بسپاری سرعت آزاد شدن دارو در بدن، بهینه و اثرهای نامطلوب جانبی کاهش داده می‌شود و در موارد ویژه دارو در نقاط عمل متمرکز می‌گردد. معذالک اکثر متخصصین داروسازی به دنبال یافتن راه‌هایی هستند تا از طریق آن داروها را به دقت به‌ محل اثر اصلی خود برسانند تا بیشترین اثر درمانی آن ها بروز نماید.