Badania nad strukturą i właściwościami wybranych polimerów zbudowanych z poli(N-izopropyloakryloamidu) i ich potencjalne zastosowanie w medycynie - Śliwa, Tomasz (My University, 2015)
Poli(N-izopropyloakryloamid) (PNIPAM) należy do termoczułych polimerów, dla którego dolna krytyczna temperatura rozpuszczalności (LCST) wynosi ok. 32°C. W ramach dysertacji przeprowadzony został szereg eksperymentów mających na celu określenie właściwości fizyczne wybranych kopolimerów: PNIPAM-alliloamina, PNIPAM-winyloimidazol i PNIPAM-kwas metakrylowy. Przeprowadzono m.in. pomiary statycznego (SLS) i dynamicznego (DLS) rozpraszania światła, pomiary potencjału zeta, pomiary Brillouina, Ramana, uzyskano widma temperaturowe 1H NMR, dokonano obrazowania mikroskopią fluorescencyjna, SEM oraz cryo-TEM. Pomiary efektywności wiązania oraz uwalniania substancji prowadzono z wykorzystaniem modelowego barwnika Orange II. Badania dotyczące zdolności kopolimerów do internalizacji barwnika wykazały możliwość związania 87% barwnika zawartego w roztworze w temperaturze powyżej LCST. Związany barwnik może być stopniowo uwalniany, co wykazano pomiarami spektrofotometrycznymi oraz obrazowaniem. Potwierdzono także możliwość całkowitego, kontrolowanego uwolnienia uprzednio związanej substancji poprzez zmianę pH środowiska. Jak wynika z literatury PNIPAM jest biozgodny, zatem uzyskane w niniejszej pracy wyniki mogą posłużyć w projektowaniu systemu kontrolowanego uwalniania leku z wykorzystaniem polimerów na bazie PNIPAM.

Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) is a thermosensitive polymer that undergoes volume phase transition in temperature around 32°C that is called lower critical solution temperature (LCST). To obtain physical properties of tested copolymers: PNIPAM-co-allylamine, PNIPAM-co-vinylimidazole and PNIPAM-co-methacrylate, in dissertation following experiments were performed: static (SLS) and dynamic (DLS) light scattering, zeta potential measurements, Brillouin and Raman scattering, temperature-dependent spectra of 1H NMR were obtained, fluorescence microscopy imaging, SEM and cryo-TEM. For tests on the effectiveness of internalization and release model micromolecular substance - Orange II dye was used. The results showed the ability of selected PNIPAM copolymer to bond 87% of dye from the solution in temperature above LCST. The bonded dye might be gradually release that has been shown in spectrophotometry experiments and by imaging. PNIPAM is biocompatible, thus results obtained in dissertation may be used during designing of controlled drug delivery and release system.
The research under structure and physical properties of poly(N-isopropylacrylamide)-based copolymers and their application to medicine.
Wydział Fizyki: Zakład Biofizyki Molekularnej
Keywords: polimery inteligentne; Intelligent polymers; systemy dostarczania leków; drug delivery systems; wiązanie i uwalnianie; internalization and release