从纳米纤维素/纳米孔复合材料中模拟扩散和药物释放的有限元素方法
Paulo Zúñiga1, Marcelo Aravena1, Silvia Ponce2
1Department of Mathematical and Physical Sciences, Catholic University of Temuco, Temuco 4813302, Chile.
Pharmaceutics
|January 25, 2025
概括
这项研究开发了一种有限元素方法,用于模拟纳米纤维素/纳米孔复合材料的甲基蓝释放. 该方法准确地预测释放率,显示材料成分对药物输送控制的影响.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 计算建模 计算建模
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 从纳米纤维素/纳米孔 (NC/nPSi) 复合材料中研究的甲蓝 (MB) 在体外释放.
- 以前的研究表明,MB释放率取决于nPSi度,这表明有控制释放的潜力.
研究的目的:
- 开发一个有限元 (FE) 方法来建模扩散动态和MB度关系.
- 分析nPSi度对MB释放概况的影响.
主要方法:
- 从NC/nPSi复合材料 (0-1.0%nPSi) 在酸盐缓冲盐溶液 (PBS) 中在37°C时实验测量MB释放概况.
- 开发了数学模型,使线性/正方形扩散系数依赖于MB度.
- 利用FE方法解决Fick方程并通过最小化模拟-实验错误来改进参数.
主要成果:
- 该FE方法准确模拟了实验MB释放配置文件.
- 验证了FE方法在扩散和释放过程中的准确性和稳定性.
结论:
- 在NC/nPSi复合材料中,nPSi度显著影响释放控制.
- 材料组成对于设计有效的药物输送系统至关重要.
- FE方法适用于复杂系统的建模,提高药物递送的精度.


