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Development of a liquid cell to study the release of brimonidine in real time

2019-12Master thesis Open access
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dc.contributor.advisorFerreira, Quirinapt_PT
dc.contributor.advisorMatos, Manuelpt_PT
dc.contributor.authorPereira, Tiago Alves
dc.date.accessioned2021-05-05T11:33:45Z
dc.date.available2021-05-05T11:33:45Z
dc.date.issued2019-12
dc.descriptionMestrado em Engenharia Biomédicapt_PT
dc.description.abstractABSTRACT - The experimental method usually used to monitor a drug release is not always representative of the natural conditions under which this process occurs. In most cases, the study of drug release kinetics is a static process that is unaffected by the fluid dynamics that occur in all living organisms. In this thesis, a dynamic cell was developed to quantify the release of Brimonidine, a drug used in the treatment of glaucoma, from a thin nanostructured film in real-time. More specifically, the design and subsequent 3D printing of a dynamic cell under a constant flow of an aqueous solution were made to monitor the release of Brimonidine. For the present work, multilayer films composed of Brimonidine encapsulated in Polymer β-cyclodextrin alternated with a water-soluble polymer, poly-β-amino ester was prepared by the layer-by-layer technique, and their growth was controlled by Ultraviolet-Visible Spectroscopy, Atomic Force Microscopy and Neutron Reflectivity Brimonidine release kinetics were monitored in the dynamic cell immersing the films in a volume of about 25 cm3 under the influence of two flow rates: Q= 4.14 mL/min and Q=2 mL/min. Samples were collected at specific times and analyzed by Ultraviolet-Visible spectroscopy. Results demonstrated a stratified release of Brimonidine at both flow rates, where each step corresponded to the release of a bilayer. The kinetics have been found to be slower for the lower flow rate. This work demonstrated the relevance of using a dynamic drug release control system that can be used in other drug delivery systems.pt_PT
dc.description.abstractRESUMO - O método experimental para a monitorização da libertação de um fármaco nem sempre é representativo das condições naturais em que este processo ocorre. Na maior parte dos casos, o estudo da cinética de libertação de um fármaco ocorre de forma estática, sem sofrer influencia das dinâmicas de fluidos que se encontram presentes em qualquer organismo vivo. Nesta tese desenvolveu-se uma célula que permite quantificar a libertação de Brimonidina, fármaco usado no tratamento do glaucoma, a partir de filmes finos e nanoestruturados em tempo real. Mais especificamente, foi feito o projeto e posterior impressão 3D de uma célula dinâmica que serviu como suporte para os filmes criados com a Brimonidina serem sujeitos uma solução aquosa com um fluxo dinâmico e caudal ajustável. Para o presente trabalho, filmes de multicamadas compostos por Brimonidina encapsulada em polímero de β-ciclodextrina e alternadas com um polímero hidrossolúvel, poli- β-amino-éster (PBAE) foram preparados pela técnica de camada sobre camada e o seu crescimento foi controlado por Espectroscopia de Ultravioleta-Visível, Microscopia de Força Atómica e Reflectividade de Neutrões A cinética de libertação da Brimonidina foi monitorizada na célula impressa com um volume de cerca de 25 cm3 sob a influência de dois caudais: 4.14 mL / min e 2 mL / min. As amostras foram recolhidas em tempos específicos e analisadas por Espectroscopia de Ultravioleta-Visível. Os resultados demonstraram uma liberação estratificada de Brimonidina em ambos os caudais, onde cada etapa correspondia à libertação de uma bicamada. Verificou-se que a cinética é mais lenta para o caudal mais baixo. Com este trabalho demonstrou-se a importância de usar um sistema dinâmico para o controlo da libertação de fármacos onde é possível observar uma libertação passo por passo e pode ainda ser usado para outros sistemas semelhantes.pt_PT
dc.description.versionN/Apt_PT
dc.identifier.citationPereira TA. Development of a liquid cell to study the release of brimonidine in real time [dissertation]. Lisboa: Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa - Instituto Superior de Engenharia de Lisboa/Instituto Politécnico de Lisboa; 2019.pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.21/13290
dc.language.isoengpt_PT
dc.peerreviewedyespt_PT
dc.publisherInstituto Politécnico de Lisboa, Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboapt_PT
dc.relation.publisherversionhttp://hdl.handle.net/10400.21/12393pt_PT
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_PT
dc.subjectDrug delivery systempt_PT
dc.subjectDynamic cellpt_PT
dc.subject3D printingpt_PT
dc.subjectBrimonidinept_PT
dc.subjectLayer-by-layer techniquept_PT
dc.subjectDistribuição de fármacospt_PT
dc.subjectCélula dinâmicapt_PT
dc.subjectImpressão 3Dpt_PT
dc.subjectBrimonidinapt_PT
dc.subjectTécnica de camada-sobre-camadapt_PT
dc.titleDevelopment of a liquid cell to study the release of brimonidine in real timept_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT

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