Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Βιοτεχνολογία νανοφυσαλίδων οξυγόνου για την ενίσχυση του μηχανισμού επούλωσηςτραυμάτων και ιστικής αναγέννησης In Vivo

Ntentakis Dimitrios

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/0EAA2FFD-6C02-40EC-A1D6-1CE58D271D4F
Έτος 2024
Τύπος Διδακτορική Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Βιβλιογραφική Αναφορά Δημήτριος Ντεντάκης, "Βιοτεχνολογία νανοφυσαλίδων οξυγόνου για την ενίσχυση του μηχανισμού επούλωσης τραυμάτων και ιστικής αναγέννησης In Vivo", Διδακτορική Διατριβή, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2024 https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.101171
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Κατά τη φυσιολογία, ο μηχανισμός επούλωσης τραυμάτων λειτουργεί ως ένα καλά ενορχηστρωμένο και συνεχές μονοπάτι κυτταρικών αντιδράσεων, το οποίο διαρθρώνεται σε 4 στάδια: 1) αιμόσταση, 2) οξεία φλεγμονή, 3) ιστικός πολλαπλασιασμός και 4) ιστική αναδιαμόρφωση. Μάλιστα, υπάρχουν επιστημονικά δεδομένα τα οποία υποδεικνύουν ότι, διαταραχές στις βιολογικές οδούς που εξελίσσονται στα πιο πρώιμα στάδια αυτού του συνεχούς μονοπατιού της φυσιολογικής επούλωσης, αποτελούν ισχυρούς προγνωστικούς παράγοντες για κλινική επιδείνωση σε επιπλεγμένη επούλωση και χρόνια τραύματα. Ταυτόχρονα, το κλινικό και επιδημιολογικό ενδιαφέρον με επίκεντρο την επούλωση τραυμάτων εκτοξεύεται παγκοσμίως, λόγω του συνδυασμού των ακόλουθων παραγόντων: της αυξανόμενης επίπτωσης συστηματικών αγγειοπαθειών που προδιαθέτουν σε περιφερική ισχαιμία, ιστική υποξία και προβληματική επούλωση, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης, της γήρανσης του παγκόσμιου πληθυσμού και της αμφίβολης ικανότητας των διαθέσιμων θεραπευτικών επιλογών να αντιμετωπίσουν μια ολοένα και πιθανότερη, γενικευμένη έξαρση των επιλεγμένων τραυμάτων.Η χορήγηση οξυγόνου σε αέρια μορφή (O2), έχει αποδειχθεί συστηματικά ότι οδηγεί σε ευεργετικά αποτελέσματα σε δερματικά τραύματα, αντικατοπτρίζοντας τον κεντρικό ρόλο του O2 στη φυσιολογική επούλωση. Το πλέον χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η θεραπεία με υπερβαρικό O2, η οποία έχει καθιερωθεί μεταξύ των αποτελεσματικότερων στρατηγικών αντιμετώπισης για τα διαβητικά τραύματα, καθώς επίσης και σε πολλές άλλες κλινικές ενδείξεις. Ωστόσο, ένας σημαντικός περιορισμός έγκειται στη βραχύβια αποτελεσματικότητα του O2 όταν χορηγείται σε αέρια μορφή, ως αποτέλεσμα της παθητικής διάχυσης διαμέσου των βιολογικών ιστών σε συνάρτηση με τις κατά τόπους βαθμιδώσεις στη μερική πίεση του O2. Στο πλαίσιο αυτό, νεότερες τεχνολογίες με τη δυνατότητα να παρέχουν διαλυμένο οξυγόνο (Dissolved O2, DO) μέσα σε υδατικά διαλύματα, γνωστά ως διαλύματα διαλυμένου οξυγόνου (Dissolved O2 solutions, DOS), διερευνώνται ως μια καινοτόμος τεχνολογική προσέγγιση για τη βελτιστοποίηση των θεραπειών οξυγόνωσης των τραυμάτων. Πράγματι, επιτρέποντας στο O2 να καθίσταται σταδιακά βιοδιαθέσιμο μέσα στο υδάτινο μέσο, ένα διάλυμα DOS μπορεί, θεωρητικά, να παρέχει υψηλές ποσότητες οξυγόνου για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με τις θεραπείες που χορηγούν O2 στην αέρια φάση. Ωστόσο, η μακρόχρονη διατήρηση υψηλών επιπέδων DO χωρίς τη χρήση δυνητικά τοξικών επιφανειοδραστικών παραγόντων και πολύπλοκων χημικών ενώσεων, παραμένει μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στο συγκεκριμένο επιστημονικό πεδίο.Η έρευνα που εκπονείται στην παρούσα διδακτορική διατριβή, μελετά τη δυνατότητα παραγωγής ενός διαλύματος DOS αξιοποιώντας αποκλειστικά τις αρχές της Φυσικής που διέπουν την αλληλεπίδραση μεταξύ υγρών και αερίων, χωρίς τη χρήση χημικών επιφανειοδραστικών παραγόντων ή άλλων προσθέτων, καθώς και την αξιοποίηση της τεχνολογίας αιχμής των νανοφυσαλίδων O2 σε βιοϊατρικές εφαρμογές για την επούλωση τραυμάτων και την αναγέννηση δερματικού ιστού. Αρχικά, διεξάγουμε μια ενδελεχή ανάλυση των διαθέσιμων τεχνολογιών με τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν για παροχή DO σε ιστούς που επουλώνονται, στοχεύοντας στην ανάδειξη της πλέον υποσχόμενης τεχνολογικής κατηγορίας προς περαιτέρω διερεύνηση. Μέσω συστηματικής συναξιολόγησης του μηχανικού υπόβαθρου, του δυναμικού οξυγόνωσης, των μηχανισμών παροχής DO στου ιστούς, των παραμέτρων ασφαλείας και της αποτελεσματικότητας ως προς την αναγέννηση δερματικού ιστού για όλες τις τεχνολογίες, αναδεικνύουμε τα συγκριτικά πλεονεκτήματα της χρήσης διαλυμάτων DOS που παρασκευάζονται χωρίς χημικά πρόσθετα, και υπογραμμίζουμε τις δυνατότητες της τεχνολογίας νανοφυσαλίδων O2 στη συγκεκριμένη τεχνολογική κατηγορία. Παράλληλα, εισάγουμε ένα πρωτότυπο σύστημα ταξινόμησης για τις τεχνολογίες DO που μελετώνται σε εφαρμογές σχετικές με την επούλωση τραυμάτων.Στη συνέχεια, παρουσιάζουμε τον ερευνητικό σχεδιασμό, την επιστημονική τεκμηρίωση και την πρακτική εφαρμογή ενός νέου in vivo πρωτοκόλλου, που αποσκοπεί στην επιτάχυνση της ανάπτυξης νέων βιοτεχνολογιών στον τομέα της επούλωσης τραυμάτων, όπως οι τεχνολογίες παροχής DO, και της ενσωμάτωσής τους στην κλινική πράξη. Προσομοιάζοντας το σχεδιασμό κλινικών δοκιμών αρχικού σταδίου, και ενσωματώνοντας εγκεκριμένες μεθοδολογίες από προηγούμενα πρωτόκολλα, το προτεινόμενο πρωτόκολλο παρέχει ένα λεπτομερή οδηγό για την ολιστική αξιολόγηση των βασικών αρχών μηχανικής, των απαιτούμενων ελέγχων ποιότητας, της βι

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά