Studium difuzních procesů v porézních látkách s proměnnou propustností
Cíle projektu
Projekt je motivován snahou navrhnout řízené uvolňování aktivních látek z cílených nosičů léčiv. Enkapsulace léčiv do mikro- a nano-částic a jejich kontrolované uvolňování umožňuje potlačit jejich nežádoucí vedlejší účinky. Projekt se zaměřuje na pochopení a vývoj nového mechanizmu uvolňování látek pomocí řízeného uzavírání a otevírání pórů ve stěnách nosičů v závislosti na difuzi enkapsulovaných látek. Změny propustnosti je dosaženo pomocí polymerů ukotvených na stěnách pórů (polymerních kartáčů), jejichž konformace (sbalení či natažení) lze ovlivňovat vnějšími stimuli (např. teplotou, vnějším polem atd.). O podstatě tohoto tzv. membránového "gatingu", jehož optimalizace závisí na mnoha parametrech, je dosud známo jen velice málo. Projekt si klade za cíl přispět k hlubšímu pochopení tohoto mechanizmu systematickou kombinací experimentu s teoretickým a simulačním popisem rovnovážného a difuzního chování tekutin v omezeném prostoru na molekulární úrovni. Získané výsledky mohou významným způsobem přispět k vývoji vysoce účinných a přitom pro prostředí šetrných nosičů účinných látek.
Klíčová slova
nanoporesdiffusionpolymer brushescontrolled releaseadsorptiondensity functional theoryencapsulationphase behaviorcoarse-grain modelsparticle-based simulation
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Hlavní účastníci
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrskáDruh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
13-09914S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
A controlling of diffusion processes in pores with varying permeability
Anotace anglicky
The project is motivated by drug delivery and controlled release. Encapsulation into controlled release micro- and nano-carrier particles can eliminate undesirable side effects in the drug's application of new active substances. The proposed work is aimed at exploring a novel controlled release concept, based on invoking a step-change in the permeability of a mesoporous membrane by reversibly "opening" and "closing" its pores with respect to the diffusion of encapsulated active substances. The change in the membrane permeability can be achieved by the grafting of stimuli-responsive polymer brushes to its internal pore surfaces. The nature of this so-called gating effect, which is parametrically very rich, is currently almost unknown. By systematically combining experiment with theory and simulations, we want to describe at molecular level the equilibrium behavior and diffusion of confined complex fluid systems to gain a fundamental understanding of the membrane gating mechanism and to generate the basis for a rational engineering design of stimuli-responsive porous membranes.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BJ - Termodynamika
CEP - vedlejší obor
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
CEP - další vedlejší obor
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10403 - Physical chemistry
20303 - Thermodynamics
20401 - Chemical engineering (plants, products)
20402 - Chemical process engineering
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
V projektu byla použita kombinace teoretických, simulačních a experimentálních postupů pro studium rovnovážných vlastností kapalin na modifikovaných strukturovaných površích a uvnitř chemicky heterogenních pórů. Experimentální část se zaměřila na sledování fázového chování kompozitních systémů, jejichž vlastnosti potenciálně umožní řízené uvolňování účinných látek z porézních membrán.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 2. 2013
Ukončení řešení
31. 12. 2016
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
12. 4. 2016
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Datum dodání záznamu
28. 6. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
9 363 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
9 363 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
9 363 tis. Kč
Statní podpora
9 363 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BJ - Termodynamika
Doba řešení
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016