آسپرين از جمله داروهاي ضد التهاب غير استروئيدي مي باشد كه بطور وسيعي جهت برطرف كردن درد ، بيماريهاي التهابي مزمن و همچنين در درمان مشكلات قلبي كاربرد دارد. اما محلوليت پايين اين دارو در محيط هاي آبي باعث كاهش فراهمي زيستي اين دارو شده است كه نياز به استفاده از دوزهاي بالاتر دارو را افزايش مي دهد. از سويي مصرف اين دارو با دوز بالا؛ عوارض گوارشي از جمله افزايش ريسك ابتلا به زخم معده را افزايش مي دهد. استفاده از روش پراكندگي جامد روشي بسيار مناسب براي برطرف كردن محدوديت فراهمي زيستي خوراكي داروهاي كم محلول و نامحلول در آب مي باشد. در اين اختراع براي اولين بار با بهره گيري از پليمر آبدوست پلي اتيلن گلايكول و پراكندگي دارو در اين پليمر با استفاده از دي اكسيد كربن؛ كامپوزيت ميكرونيزه شده آسپرين/پلي اتيلن گلايكول با هدف افزايش فراهمي زيستي و كاهش عوارض جانبي دارو با موفقيت سنتز شد. اين كامپوزيت مي تواند محدوديت هاي سرعت حلاليت آسپرين در آب را به شكل قابل توجهي برطرف نمود. ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي كامپوزيت توليد شده بطور كامل قبل و بعد از بارگذاري دارو با تكنيكهاي مختلف نظيرDSC ، XRD و SEM مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. همچنين مقدار رهايش آسپرين از سامانه دارويي سنتز شده در 7.4 pH= در دماي 37 درجه سلسيوس اندازه گيري شد. اندازه ذرات كامپوزيت سنتز شده حدود 3 ميكرو متر مي باشد كه در مقايسه با نمونه اوليه در حدود 200 الي 300 برابر ريز تر شده است. نتايج به دست آمده از اين مطالعه نشان داد سرعت رهايش آسپرين از كامپوزيت جديد ساخته شده نسبت به نمونه آسپرين اوليه ، بيش از 3 برابر افزايش يافت.

در اين اختراع، يك فرآيند كريستاليزاسيون براي توليد ريز ذرات در ابعاد ميكرو و نانو با استفاده از دي اكسيد كربن زير بحراني با هدف بهبود نرخ توليد و كاهش هزينه هاي اوليه و عملياتي ارائه شده است. در روش پيشنهادي، از دي اكسيد كربن هم به عنوان ضد حلال و هم به عنوان عامل سرمايشي استفاده شده است، كه نيروي محركه لازم براي هسته زايي و رشد ذرات را فراهم مي كنند. از اين فرآيند مي توان در توليد دامنه وسيعي از پليمرها، زيست پليمرهاي دارويي، مانند زيست پليمرهاي تجزيه پذير، تركيبات آلي و معدني مانند AgI و SiO2 ، رنگ هاي آلي و تركيبات دارويي مانند آسپرين، كافئين و ... استفاده كرد. مكانيزم فرآيند به اين شكل است كه در محفظه استخراج ابتدا محلولي اشباع از يك حلال آلي و جامد مورد نظر ايجاد مي شود و سپس با تزريق دي اكسيد كربن به محفظه، اجازه داده مي شود سه فاز به تعادل ترموديناميكي نزديك شوند. در مرحله بعد با تخليه ناگهاني دي اكسيد كربن، فشار محفظه تا فشار اتمسفري كاهش داده مي شود. نتيجه اين كاهش فشار ، تبخير ناگهاني دي اكسيد كربن حل شده در محلول و كاهش شديد دما (بين 40 تا 60 درجه سلسيوس) مي باشد كه نيروي محركه هسته زايي و تشكيل ذرات را مهيا مي كند. مرحله نهايي اين فرآيند خشك كردن محصول مي باشد كه در اين تحقيق از سيستم پمپ خلاء براي اين منظور استفاده مي شود. با تحت خلاء گذاشتن محصول علاوه بر خشك شدن محصول، حلال آلي از پودر نهايي حذف شود.

طراحي داربست مناسب براي سلول ها متناسب با بافت طراحي شده بسيار مشكل مي باشد. برخي از اين مشكلات عبارتند از زيست سازگاري خون سازگاري و مشكلات طراحي و توليد از بعد داربستهايي با شكل فيزيكي و ساختار مناسب با حفرات يكنواخت و بهم پيوسته به منظور ماندگاري و چسبندگي و تمايز سلول ها امروزه مواد هوشمند بخصوص در موضوع رسانش فاكتورهاي رشد و داربست هاي سلولي كاربرد پيدا نموده اند. پاسخ به تحريك مواد هوشمند معمولا برگشت پذير مي باشند و سيستم با برداشتن محرك به حالت اوليه بر مي گردد. پليمرهاي حساس به دما كه در پايين تر از دماي بحراني شان آبدوست و در بالاي آن آبگريز مي شوند مي توانند در مهندسي بافت يا مهندسي ورقه سلولي بكار روند پليمرهاي هوشمندي كه به سطح پليمر پيوند زده شده مزاياي زيادي نسبت به پليمرهايي كه بصورت تده اي هوشمند باشند دارند. ما در اين اختراع با تهيه هيدروژل هوشمند حساس به دماي PNIP A Am-chitosan-PVA به روش تابش دهي گاما به منظور طراحي بستري مناسب براي كشت سلول استفاده كرديم در اين مطالعه كيتوسان به عنوان ماده چسبنده سلولي و زيست سازگار قدرت چسبندگي سلولي ماده هوشمند PNIP A Am و PVA به عنوان ماده متورم كننده براي جدايش سلولها و ايجاد ورقه سلولي با تابش دهي گاما افزوده و هيدروژلهاي هوشمندي را طراحي مي نماييم. هيدروژلهاي تهيه شده پيوند خورده توسط پرتو گاما توسط آناليزهاي همانند DSC و مقدار تورم و سلولي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج اين بررسي ها نشان داد كه با اين روش بدون افزودني كوپليمريزاسيون با پيوند گاما با موفقيت انجام شده است بررسي هاي اثر حلاليت نيز نشان دهنده ي همين امر مي باشد. همچنين در آزمون تورم اثر تورم و همچنين تغيير فاز از حالت دو فازي به تك فازي با توجه به داده هاي حاصله از اين بررسي در دو دماي 40 و 10 درجه سانتي گراد به ترتيب نشان دهنده ي آبگريزي بسيار عالي و آبدوستي مناسب سطوح پيوند زده شده مي باشد. آناليز DSC نمونه ها نيز چنين تغيير فازي را در دماي LCST نشان مي دهد كه نشان دهنده وجود و پليمريزه شدن NIPAAm به PNPA Am مي باشد.

طراحي داربست مناسب براي سلول ها متناسب با بافت طراحي شده بسيار مشكل مي باشد. برخي از اين مشكلات عبارتند از: زيست سازگاري، خون سازگاري و مشكلات طراحي و توليد از بعد داربستهايي با شكل فيزيكي و ساختار مناسب با حفرات يكنواخت و بهم پيوسته به منظور ماندگاري و چسبندگي و تمايز سلول ها امروزه مواد هوشمند بخصوص در موضوع رسانش فاكتوهاي رشد و داربست هاي سلولي كاربرد پيدا نموده اند. پاسخ به تحريك مواد هوشمند معمولا برگشت پذير مي باشند و سيستم با برداشتن محرك به حالت اوليه بر مي گردد. پليمرهاي حساس به دما كه در پايين تر از دماي بحراني شان آبدوست و در بالاي آن آبگريز مي شوند مي توانند در مهندسي بافت يا مهندسي ورقه سلولي بكار روند. پليمرهاي هوشمندي كه به سطح پليمر پيوند زده شده مزاياي زيادي نسبت به پليمرهايي كه بصورت توده اي هوشمند باشند دارند. ما در اين اختراع با تهيه هيدروژل هوشمند حساس به دماي (3PNIPA Am-chitosam) به روش تابش دهي گاما به منظور طراحي بستري مناسب براي كشت سلول استفاده كرديم. در اين مطالعه كيتوسان به عنوان ماده چسبنده سلولي و زيست سازگار قدرت چسبندگي سلولي ماده هوشمند PNIP AAm را براي ايجاد ورقه سلولي با تابش دهي گاما افزوده و هيدروژنهاي هوشمند را طراحي مي نماييم. هيدروژنهاي تهيه شده پيوند خورده توسط پرتو گاما توسط آناليز ساختاري NMR و DSC و مقدار تورم و سلولي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج اين بررسي ها نشان داد كه با اين روش بدون افزودني، كوپليمريزاسيون يا پيوند گاما با موفقيت انجام شده است بررسي هاي NMR نيز نشان دهنده ي همين امر مي باشد. همچنين در آزمون تورم، اثر تورم و همچنين تغيير فاز از حالت دو فازي به تك فازي با توجه به داده هاي حاصله از اين بررسي در دو دماي 40 و 10 درجه سانتي گراد به ترتيب نشان دهنده ي آبگريزي و آبدوستي سطوح پيوند زده شده مي باشد. آناليز DSC نمونه ها نيز چنين تغيير فازي را در دماي LCST نشان مي دهد كه نشان دهنده وجود و پليمريزه شدن NIP AAm به PNIP A Am مي باشد.