Development of polymeric nanofibers blended with extract of neem (Azadirachta indica), for potential biomedical applications
Creators
- 1. Government College University, Faisalabad
- 2. National Textile University
- 3. University of Education
- 4. University of Okara
- 5. Riphah International University
Description
In recent years, electrospinning has emerged as a promising technique for the preparation of nanofibers with unique properties like flexibility, high porosity and high surface area. In the context of nanodelivery systems, polymer-based nanofibers have become promising carriers of drugs and bioactive compounds ensuring their sustained release and targeted delivery. In this study, neem extract-loaded nanofibers were developed as sustained delivery systems using the electrospinning method. The chitosan, alginate and polyethylene oxide were used as the polymeric matrix for loading of aqueous extract of neem leaves. The prepared nanofibers NF1, NF2 and NF3 carrying 2%, 4% and 6% extract respectively were characterized using SEM, FTIR, XRD and TGA. Further, the as-prepared nanocomposites exhibited a high degree of swelling and dual-phase release of phytoconstituents. Moreover, the developed controlled delivery systems were tested for antifungal and antioxidant potential. Importantly, the bioactivities of the prepared nanofibers could be improved further by using organic extracts which are generally enriched with phytoconstituents. Herein, we selected biodegradable and mucoadhesive biopolymers and an aqueous extract of neem for the development of controlled-delivery nanofibers by electrospinning through a sustainable and cleaner production process. Thus, the prepared biocompatible nanofibrous systems with biphasic release profile could be employed for biomedical applications including wound dressing, soft tissue scaffolds and as transdermal carriers.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في السنوات الأخيرة، ظهر الغزل الكهربائي كأسلوب واعد لإعداد الألياف النانوية ذات الخصائص الفريدة مثل المرونة والمسامية العالية ومساحة السطح العالية. في سياق أنظمة التوصيل النانوي، أصبحت الألياف النانوية القائمة على البوليمر حاملات واعدة للأدوية والمركبات النشطة بيولوجيًا مما يضمن إطلاقها المستمر وتسليمها المستهدف. في هذه الدراسة، تم تطوير الألياف النانوية المحملة بمستخلص النيم كنظم توصيل مستدامة باستخدام طريقة الغزل الكهربائي. تم استخدام الشيتوزان والجينات وأكسيد البولي إيثيلين كمصفوفة بوليمرية لتحميل المستخلص المائي من أوراق النيم. تم تمييز الألياف النانوية المحضرة NF1 و NF2 و NF3 التي تحمل مستخلص 2 ٪ و 4 ٪ و 6 ٪ على التوالي باستخدام SEM و FTIR و XRD و TGA. علاوة على ذلك، أظهرت المركبات النانوية المحضرة درجة عالية من التورم والإطلاق ثنائي الطور للمكونات النباتية. علاوة على ذلك، تم اختبار أنظمة التسليم المتحكم بها المطورة بحثًا عن إمكانات مضادة للفطريات ومضادة للأكسدة. والأهم من ذلك، يمكن تحسين الأنشطة الحيوية للألياف النانوية المحضرة بشكل أكبر باستخدام المستخلصات العضوية المخصبة عمومًا بالمكونات النباتية. هنا، اخترنا البوليمرات الحيوية القابلة للتحلل الحيوي والمخاطية ومستخلصًا مائيًا من النيم لتطوير الألياف النانوية التي يتم التحكم فيها عن طريق الغزل الكهربائي من خلال عملية إنتاج مستدامة ونظيفة. وبالتالي، يمكن استخدام الأنظمة الليفية النانوية المتوافقة حيوياً مع شكل الإطلاق ثنائي الطور للتطبيقات الطبية الحيوية بما في ذلك ضمادات الجروح وسقالات الأنسجة الرخوة وكناقلات عبر الجلد.Translated Description (French)
Ces dernières années, l'électrofilage est apparu comme une technique prometteuse pour la préparation de nanofibres ayant des propriétés uniques telles que la flexibilité, une porosité élevée et une surface élevée. Dans le contexte des systèmes de nano-administration, les nanofibres à base de polymères sont devenues des vecteurs prometteurs de médicaments et de composés bioactifs assurant leur libération prolongée et leur administration ciblée. Dans cette étude, des nanofibres chargées d'extrait de neem ont été développées en tant que systèmes d'administration soutenue à l'aide de la méthode d'électrofilage. Le chitosane, l'alginate et l'oxyde de polyéthylène ont été utilisés comme matrice polymère pour le chargement de l'extrait aqueux de feuilles de neem. Les nanofibres préparées NF1, NF2 et NF3 portant respectivement 2%, 4% et 6% d'extrait ont été caractérisées à l'aide de SEM, FTIR, XRD et TGA. En outre, les nanocomposites tels que préparés présentaient un degré élevé de gonflement et de libération en double phase de phytoconstituants. De plus, les systèmes d'administration contrôlée développés ont été testés pour leur potentiel antifongique et antioxydant. Il est important de noter que les bioactivités des nanofibres préparées pourraient être améliorées davantage en utilisant des extraits organiques qui sont généralement enrichis en phytoconstituants. Ici, nous avons sélectionné des biopolymères biodégradables et mucoadhésifs et un extrait aqueux de neem pour le développement de nanofibres à libération contrôlée par électrofilage grâce à un processus de production durable et plus propre. Ainsi, les systèmes nanofibres biocompatibles préparés avec un profil de libération biphasique pourraient être utilisés pour des applications biomédicales, y compris le pansement, les échafaudages de tissus mous et comme supports transdermiques.Translated Description (Spanish)
En los últimos años, el electrohilado se ha convertido en una técnica prometedora para la preparación de nanofibras con propiedades únicas como flexibilidad, alta porosidad y alta superficie. En el contexto de los sistemas de nanodistribución, las nanofibras basadas en polímeros se han convertido en portadores prometedores de fármacos y compuestos bioactivos que garantizan su liberación sostenida y su administración dirigida. En este estudio, se desarrollaron nanofibras cargadas con extracto de neem como sistemas de administración sostenida utilizando el método de electrohilado. El quitosano, el alginato y el óxido de polietileno se utilizaron como matriz polimérica para la carga de extracto acuoso de hojas de neem. Las nanofibras preparadas NF1, NF2 y NF3 que llevan 2%, 4% y 6% de extracto respectivamente se caracterizaron usando SEM, FTIR, XRD y TGA. Además, los nanocompuestos preparados exhibieron un alto grado de hinchazón y liberación de fase dual de fitoconstituyentes. Además, los sistemas de administración controlada desarrollados se probaron para determinar su potencial antifúngico y antioxidante. Es importante destacar que las bioactividades de las nanofibras preparadas podrían mejorarse aún más mediante el uso de extractos orgánicos que generalmente están enriquecidos con fitoconstituyentes. En este caso, seleccionamos biopolímeros biodegradables y mucoadhesivos y un extracto acuoso de neem para el desarrollo de nanofibras de suministro controlado mediante electrohilado a través de un proceso de producción sostenible y más limpio. Por lo tanto, los sistemas nanofibrosos biocompatibles preparados con perfil de liberación bifásico podrían emplearse para aplicaciones biomédicas que incluyen apósitos para heridas, andamios de tejidos blandos y como portadores transdérmicos.Files
pdf.pdf
Files
(1.4 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:431db1119ff0445e76507d87a2d0ae31
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تطوير ألياف نانوية بوليمرية ممزوجة بمستخلص النيم (Azadirachta indica)، للتطبيقات الطبية الحيوية المحتملة
- Translated title (French)
- Développement de nanofibres polymères mélangées à de l'extrait de neem (Azadirachta indica), pour des applications biomédicales potentielles
- Translated title (Spanish)
- Desarrollo de nanofibras poliméricas mezcladas con extracto de neem (Azadirachta indica), para posibles aplicaciones biomédicas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4310045184
- DOI
- 10.3389/fmats.2022.1042304
References
- https://openalex.org/W1439017379
- https://openalex.org/W1975997821
- https://openalex.org/W1983010120
- https://openalex.org/W1994838907
- https://openalex.org/W2003480586
- https://openalex.org/W2013611345
- https://openalex.org/W2042507025
- https://openalex.org/W2045053498
- https://openalex.org/W2057330377
- https://openalex.org/W2062931606
- https://openalex.org/W2068521345
- https://openalex.org/W2089807894
- https://openalex.org/W2181474183
- https://openalex.org/W2187894853
- https://openalex.org/W2321922813
- https://openalex.org/W2414549512
- https://openalex.org/W2565746848
- https://openalex.org/W2800750251
- https://openalex.org/W2808194097
- https://openalex.org/W2886056161
- https://openalex.org/W2897356787
- https://openalex.org/W2900081653
- https://openalex.org/W2919516456
- https://openalex.org/W2934306269
- https://openalex.org/W2944534460
- https://openalex.org/W2955246411
- https://openalex.org/W2971411696
- https://openalex.org/W2975520658
- https://openalex.org/W2979228674
- https://openalex.org/W2979391120
- https://openalex.org/W2996281319
- https://openalex.org/W3003697872
- https://openalex.org/W3011978673
- https://openalex.org/W3017842278
- https://openalex.org/W3021232346
- https://openalex.org/W3031140119
- https://openalex.org/W3036930807
- https://openalex.org/W3043819944
- https://openalex.org/W3048667637
- https://openalex.org/W3080188533
- https://openalex.org/W3085318222
- https://openalex.org/W3089457663
- https://openalex.org/W3089742054
- https://openalex.org/W3091904812
- https://openalex.org/W3094418210
- https://openalex.org/W3107353005
- https://openalex.org/W3128444734
- https://openalex.org/W3130108796
- https://openalex.org/W3138885061
- https://openalex.org/W3139225811
- https://openalex.org/W3162928377
- https://openalex.org/W3167489871
- https://openalex.org/W3178820767
- https://openalex.org/W3183760124
- https://openalex.org/W3190588616
- https://openalex.org/W3198158797
- https://openalex.org/W3207591649
- https://openalex.org/W3209867736
- https://openalex.org/W3214417366
- https://openalex.org/W4200356549
- https://openalex.org/W4205889124
- https://openalex.org/W4206195849
- https://openalex.org/W4206730662
- https://openalex.org/W4210670350
- https://openalex.org/W4214565697
- https://openalex.org/W4221080754
- https://openalex.org/W4223548181
- https://openalex.org/W4224308587
- https://openalex.org/W4281478434
- https://openalex.org/W4281788700
- https://openalex.org/W4281891544
- https://openalex.org/W4283579539
- https://openalex.org/W4291003970
- https://openalex.org/W747610556