Bioaerogeli za pH-odvisno sproščanje zdravil (Bioaerogels for stimuli-responsive drug delivery) – N2-0412

PROJEKT SOFINANCIRA ARIS - JAVNA AGENCIJA ZA ZNANSTEVNORAZISKOVALNO IN INOVACIJSKO DEJAVNOST REPUBLIKE SLOVENIJE

Naziv projekta: Bioaerogeli za pH-odvisno sproščanje zdravil

Evidenčna številka projekta: N2-0412 - iz evidence ARIS

Trajanje projekta: 1.3.2025 - 29.02.2028

Vodja projekta: dr. Zoran Novak

Projektna skupina:

Projekt se osredotoča na razvoj naprednih sistemov za dostavo zdravil na osnovi bioaerogelov ter temelji na strokovnem znanju dveh partnerskih skupin: Univerza v Mariboru in Univerza v Debrechenu. Raziskave in razvoj novih sistemov za dostavo zdravil ter nadzorovano sproščanje z uporabo nosilcev, odzivnih na spremembe (pH, redoks ipd.), prispevajo k napredku farmacevtske tehnologije ter imajo neposreden potencial za industrijsko uporabo.

Kot glavna raziskovalna metodologija bo uporabljen multidisciplinarni pristop, ki temelji na poglobljenem razumevanju povezav med strukturo, lastnostmi in funkcijo v nanostrukturiranih poroznih trdnih snoveh, z namenom optimizacije sprostitvenih lastnosti bioaerogelnih sistemov. Pričakuje se, da bo razumevanje funkcionalnosti na molekularni ravni usmerjalo aplikativno naravnano optimizacijo in razvoj novih funkcionalnih biomaterialov.

Glavni cilj projekta je razvoj in priprava čistih ter hibridnih bioaerogelov na osnovi polisaharidov, kot so alginat, hitozan, želatina in guar gumi, z namenom njihove uporabe kot nosilcev za dostavo zdravil. Ključni izziv predstavlja izbira ustreznega zdravila ter optimizacija metode impregnacije za formulacijo končnega produkta z želenimi fizikalno-kemijskimi in funkcionalnimi lastnostmi. Pomemben vidik projekta je uporaba superkritičnega ogljikovega dioksida tako pri sintezi bioaerogelov kot tudi pri njihovi nadaljnji impregnaciji.

1. Delovni sklop: Načrtovanje, priprava in impregnacija bioaerogelnih nosilcev

- Naloga 1.1: Priprava biopolimernih aerogelov, optimizacija strukture
- Naloga 1.2: Impregnacija zdravil v aerogele
- Naloga 1.3: Karakterizacija aerogelov (poroznost, specifična površina, stabilnost)

2. Delovni sklop: Karakterizacija čistih in impregniranih aerogelov

- Naloga 2: Karakterizacija čistih in impregniranih aerogelov

3. Delovni sklop: Raziskava sproščanja zdravila iz aerogelov, odzivnega na pH

- Naloga 3.1: Nabrekanje in degradacija
- Naloga 3.2: Stabilnost zdravila
- Naloga 3.3: In vitro testi sproščanja in citotoksičnost
- Naloga 3.4: Kinetika hitrega sproščanja zdravil

4. Delovni sklop: Razumevanje razmerja med strukturo, lastnostmi in funkcijo pri nosilcih aerogelov

- Naloga 4.1: Struktura polisaharidnega ogrodja in spremembe strukture, inducirane z hidratacijo
- Naloga 4.2: Interakcija med aerogelom in zdravilom

5. Delovni sklop: Koordinacija projekta in diseminacija rezultatov

- Naloga 5.1: Koordinacija in supervizija
- Naloga 5.2: Diseminacija rezultatov, vključevanje študentov