Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano hydroxide lớp đôi ZnAl-LDH mang thuốc định hướng điều trị vết thương nhiễm khuẩn

Nhiễm trùng vết thương là một thách thức lớn trong y học hiện đại, dẫn đến biến chứng nghiêm trọng và kéo dài quá trình điều trị. Các phương pháp điều trị truyền thống thường gặp hạn chế về hiệu quả do phóng thích thuốc không kiểm soát hoặc tác dụng phụ toàn thân. Để khắc phục, việc phát triển các hệ thống phân phối thuốc có kiểm soát trở nên cấp thiết. Trong bối cảnh đó, vật liệu nano hydroxide lớp đôi (LDH) nổi lên như một ứng cử viên tiềm năng với khả năng mang thuốc vượt trội, diện tích bề mặt lớn và độc tính tế bào thấp. Đặc biệt, vật liệu ZnAl-LDH được lựa chọn để nghiên cứu mang thuốc định hướng điều trị vết thương nhiễm khuẩn, tận dụng khả năng kháng khuẩn của kẽm và tối ưu hóa hiệu suất tải thuốc bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM), nhằm cung cấp một giải pháp hiệu quả và an toàn hơn.

Các nhà khoa học, nghiên cứu sinh, kỹ sư vật liệu trong lĩnh vực khoa học vật liệu, hóa học vật liệu, công nghệ nano, dược học, y học, đặc biệt là những người quan tâm đến hệ thống phân phối thuốc, điều trị vết thương và kháng sinh.

Nghiên cứu này tập trung vào việc tổng hợp và tối ưu hóa vật liệu nano hydroxide lớp đôi ZnAl-LDH đa chức năng làm hệ thống phân phối thuốc có kiểm soát để điều trị vết thương nhiễm khuẩn. Quy trình tổng hợp ZnAl-LDH được thực hiện và đặc tính cấu trúc, hình thái, và hóa học của vật liệu được phân tích chi tiết bằng các kỹ thuật như TGA, XRD, FTIR, SEM. Một khía cạnh quan trọng của nghiên cứu là việc tối ưu hóa hiệu suất tải bốn loại thuốc khác nhau – hai loại thuốc kháng sinh (levofloxacin, ciprofloxacin) và hai loại thuốc chống viêm (salicylic acid, ibuprofen) – vào cấu trúc ZnAl-LDH. Phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) kết hợp thiết kế phối hợp có tâm (CCD) đã được áp dụng để xác định các điều kiện tải thuốc tối ưu, đảm bảo hiệu quả cao và giảm thiểu chi phí thử nghiệm. Các vật liệu ZnAl-LDH mang thuốc (LEV-LDH, CIP-LDH, SAL-LDH, IBU-LDH) sau đó được đặc trưng và đánh giá khả năng phóng thích thuốc in vitro, cho thấy cơ chế giải phóng kiểm soát kéo dài lên đến 12 giờ. Đặc biệt, các công thức này thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ chống lại vi khuẩn Escherichia coli và Staphylococcus aureus, đồng thời có độc tính tế bào thấp đối với tế bào RAW264.7, khẳng định tiềm năng an toàn và hiệu quả. Những đóng góp chính của luận án bao gồm việc tổng hợp thành công ZnAl-LDH đa chức năng với hiệu suất tải thuốc tối ưu, khả năng giải phóng thuốc có kiểm soát, và hoạt tính sinh học vượt trội. Điều này mở ra hướng tiếp cận mới trong điều trị tại chỗ các vết thương nhiễm khuẩn, giảm liều lượng cần thiết, hạn chế tác dụng phụ toàn thân và tiềm năng giải quyết vấn đề kháng thuốc, góp phần cải thiện chăm sóc sức khỏe.