مدل سازی عددی سامانه دارورسانی هوشمند چند لایه پاسخگو به دما در حالت ناپایا

در این تحقیق، نحوه پاسخ‌دهی سامانه نوین دارورسانی پاسخگو به عامل تحریک تک‌گانه دما بررسی شده و عملکرد سامانه در حالت ناپایا به روش عددی مدل‌‌سازی شده است. سامانه مورد نظر، مرکب از سه لایه مجرا، شامل هسته دارویی، لایه میانی تغییر فاز دهنده و لایه محافظ بیرونی است. سامانه مورد نظر قابلیت انجام و قطع رهایش دارو با اعمال تغییر در دمای محیط رهایش را دارا بوده و دارو با مکانیسم روشن-خاموش قابل آزادسازی از سامانه است. مدل‌سازی ریاضی با حل عددی معادلات انتقال حرارت و جرم حاکم بر لایه‌های مختلف سامانه در حالت ناپایا به انجام رسید و تاخیر زمانی سامانه در حالت روشن، سینتیک رهایش دارو در حالت‌ روشن و همچنین سینتیک رهایش ناخواسته دارو در حالت خاموش، به عنوان توابعی از پارامترهای مختلف سامانه بدست آمد. نتایج حاصل از مدل‌سازی نشان داد که عواملی چون ابعاد سامانه، نوع مواد تشکیل دهنده لایه‌های میانی و محافظ و نسبت ضریب هدایت حرارتی لایه میانی در حالت ذوب شده به لایه محافظ از جمله عوامل مهم تاثیرگذار بر پاسخگویی سامانه در قبال تغییر دمای محیط بوده و با تغییر این عوامل، کاهش در تاخیر زمانی سامانه برای شروع رهایش دارو قابل حصول است. از منظر سینتیک رهایش دارو در حالت‌ روشن می‌توان عنوان نمود که مقدار داروی آزاد شده، تابعی از ثابت زمانی سامانه بوده و برای افزایش مقدار داروی آزاد شده در این حالت، باید ثابت زمانی سامانه را کاهش داد. نتایج همچنین نشان داد که برای تسریع رهایش ناخواسته داروی موجود در لایه محافظ در حالت خاموش و اتمام سریع رهایش، باید متغیر‌های مربوط به لایه محافظ مانند نوع و ضخامت ‌آن را تغییر داد. با استفاده از نتایج حاصل از مدل‌‌سازی عددی می‌توان سامانه‌های دارو‌رسانی هوشمند پاسخگو به دما با ویژگی‌های مطلوب و مورد نظر را برای مصارف عملی، طراحی و تولید کرد.