Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/72183
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSuporn Charumanee-
dc.contributor.advisorPanee Sirisa-ard-
dc.contributor.advisorWarintorn Ruksiriwanich-
dc.contributor.authorPrakasit Panyamaoen_US
dc.date.accessioned2021-12-20T06:50:34Z-
dc.date.available2021-12-20T06:50:34Z-
dc.date.issued2020-11-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/72183-
dc.description.abstractInjectable thermosensitive chitosan/β-glycerophosphate (CS/BGP) hydrogels have been widely used in cartilage tissue engineering. These hydrogels were established via physically crosslinked networks, resulting in poor mechanical properties, thus limiting their applications. In this study, the mechanical properties of the CS/BGP hydrogels were improved by the concomitant addition of genipin (GE) and pullulan (PL) in order to obtain chemical interconnection between CS chains and semi-interpenetrating networks, respectively. The optimization of the hydrogel formulation was conducted using Box-Behnken experimental design coupled with response surface methodology. The desirable properties of the optimal formulation were defined as the maximum mechanical properties (Young’s modulus) and swelling capacity (equilibrium swelling ratio; ESR). The optimal formulation was composed of 1.05% w/v CS, 1% w/v PL, 6% w/v BGP, and 70.79 mcg/mL GE. The predicted values of Young’s moduli and ESR were in agreement with those obtained from experiments. The optimized formulation showed Young’s modulus of 92.65 ± 4.13 kPa and ESR of 3259.09% ± 58.90%. SEM analysis revealed a highly porous structure with nanofibrous networks in the optimized hydrogel. FTIR spectra indicated the chemical bonding between the functional groups of CS and GE. The applicable properties of hydrogels, namely injectability, gelation temperature, and gelation time, were evaluated. The results showed that all formulations were injectable where the infection force needed was below 30 N. Rheological analysis illustrated that the sol-gel transition of the optimized hydrogel occurred in 55.44 s at 37 °C, and the lower critical solution temperature of the hydrogel was 30.77 °C. Additionally, frequency-sweep tests and indentation tests suggested that the optimized hydrogel had a stiffer gel with higher storage modulus, compared to CS/BGP hydrogel. Furthermore, in vitro enzymatic degradation revealed that the optimized hydrogel had more durable than the hydrogels prepared by BGP or GE. In conclusion, the results in this study suggested that the injectable CS/PL hydrogels prepared by double crosslinking using BGP and GE demonstrated the sol-gel transition at physiological temperature with improved mechanical properties as well as swelling capacity, which provide the potential for use as scaffolds for cartilage tissue engineering.en_US
dc.language.isoen_USen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectChitosan/Pullulanen_US
dc.subjectCross-linkingen_US
dc.subjectHydrogelsen_US
dc.titleFabrication of injectable Thermosensitive Chitosan/Pullulan Hydrogels using double cross-linking intended for cartilage tissue engineering applicationsen_US
dc.title.alternativeการเตรียมตำรับไฮโดรเจลชนิดฉีดที่ไวต่ออุณหภูมิของไคโตซานและพัลลูแลนด้วยการเชื่อมขวางสองชั้น เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนen_US
dc.typeThesis
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractไฮโดรเจลชนิดฉีดที่ไวต่ออุณหภูมิของระบบไคโตซานและบีตากลีเซอโรฟอสเฟตได้นำมาประยุกต์ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม โครงสร้างโครงข่ายของไฮโดรเจลชนิดนี้สร้างมาจากการเชื่อมขวางทางกายภาพทำให้ไฮโดรเจลมีความแข็งแรงไม่เพียงพอสำหรับใช้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน ในการศึกษานี้ ได้ประยุกต์การเชื่อมขวางทางเคมีด้วยเจนิพิน ร่วมกับการใช้พัลลูแลนสร้างโครงร่างตาข่ายพอลิเมอร์ชนิดแทรกสอดเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับระบบไคโตซานและบีตากลีเซอโรฟอสเฟต และนำการออกแบบการทดลองของบ็อกซ์-เบห์น เคน ร่วมกับการวิเคราะห์ข้อมูลโดยวิธีพื้นที่ผิวตอบสนอง มาใช้เพื่อหาสูตรตำรับของไฮโดรเจลที่มีส่วนประกอบที่เหมาะสม โดยกำหนดสมบัติที่พึงประสงค์ของสูตรตำรับที่เหมาะสม คือ สมบัติเชิงกลสูงสุดในรูปของค่ามอดูลัสของยัง และความสามารถในการพองตัวสูงสุดในรูปของอัตราการพองตัวที่สภาวะสมดุล พบว่าไฮโดรเจลที่มีสูตรตำรับที่เหมาะสมที่สุดประกอบด้วย ไคโตซาน เข้มข้นร้อยละ 1.05 โดยมวลต่อปริมาตร พัลลูแลน เข้มข้นร้อยละ 1 โดยมวลต่อปริมาตร บีตากลีเซอโรฟอสเฟต เข้มข้นร้อยละ 6 โดยมวลต่อปริมาตร และเจนิพิน เข้มข้น 70.79 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และพบว่าค่าทำนายของมอดูลัสของยัง และอัตราการพองตัวที่สภาวะสมดุลสอดคล้องกับค่าที่ได้จากการทดลอง ตำรับไฮโดรเจลที่เหมาะสม มีค่ามอดูลัสของยัง และมีอัตราการพองตัวที่สภาวะสมดุล เท่ากับ 92.65 ± 4.13 กิโลพาสคาล และ 3259.09 ± 58.90 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ภาพจากกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด พบว่าตำรับไฮโดรเจลที่เหมาะสมมีรูพรุนจำนวนมากที่เชื่อมกันด้วยเส้นใยนาโน และจากการวิเคราะห์ไฮโดรเจลด้วยฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี ยืนยันได้ ว่าเกิดพันธะทางเคมีระหว่างหมู่ฟังก์ชันของไคโตซานกับเจนิพิน นอกจากนี้ได้ประเมินสมบัติการนำไฮโดรเจลมาใช้ ได้แก่ ความสามารถในการฉีดผ่านเข็มฉีดยา และอุณหภูมิและระยะเวลาในการเปลี่ยนสภาพเป็นเจล พบว่า ไฮโดรเจลทุกตำรับสามารถใช้ฉีดผ่านเข็มฉีดยาได้ เนื่องจากใช้แรงในการฉีดน้อยกว่า 30 นิวตัน และจากการศึกษาสมบัติหยุ่นหนืด พบว่าไฮโดรเจลที่มีสูตรตำรับที่เหมาะสมที่สุดสามารถเปลี่ยนสภาพจากโซลเป็นเจลได้ในเวลาเพียง 55.44 วินาที ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส และมีอุณหภูมิวิกฤติล่าง เท่ากับ 30.77 องศาเซลเซียส จากการทดสอบด้วยวิธีการกวาดความถี่ และวิธีการกดทับโดยใช้หัวกด พบว่าไฮโดรเจลที่ได้มีความแข็งแรงมากกว่าไฮโดรเจลที่ประกอบด้วยไคโตซานและบีตากลีเซอโรฟอสเฟต และพบว่าไฮโดรเจลที่ได้ทนต่อการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ได้ดีกว่าไฮโดรเจลที่มีตัวเชื่อมขวางเพียงชนิดเดียว จากการศึกษานี้ สามารถสรุปได้ว่า ตำรับไฮโดรเจลชนิดฉีดของไคโตซาน/พัลลูแลน ที่เตรียมจากการเชื่อมขวางสองชั้นโดยใช้บีตากลีเซอโรฟอสเฟตและเจนิพิน สามารถเปลี่ยนสภาพจากโซลเป็นเจลได้ที่อุณหภูมิร่างกาย มีความแข็งแรงและมีความสามารถในการพองตัวที่ดี จึงมีศักยภาพที่จะนำไปใช้เป็นโครงเลี้ยงเซลล์สำหรับงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อต่อไปen_US
Appears in Collections:PHARMACY: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
611031001 ประกาศิต ปัญญาเมา.pdf3.42 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.