Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos
Ano de defesa: | 2021 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
|
Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
País: |
Não Informado pela instituição
|
Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | http://hdl.handle.net/11449/214739 |
Resumo: | A presente dissertação tem como objetivo o estudo matemático dos processos envol- drug delivery systems ), mais especi - sorption model ) e um modelo para liberação de fármacos aprimorada ( enhanced drug release ). vidos em sistemas de administração de fármacos ( camente, um modelo para absorção de uido por um polímero ( No modelo matemático, consideramos o processo de absorção de um uido (sangue) por um material viscoelástico (matriz polimérica) contendo moléculas de um composto químico (fármaco). Entende-se que a absorção do uido pelo polímero causa uma defor- mação do mesmo atuando como uma barreira ao uxo. Este processo é melhor descrito como a combinação de um uxo Fickiano e um uxo não-Fickiano. Para o estudo do processo enhanced drug release , assumimos que a temperatura atu- ará como mecanismo físico para o aumento da difusão do fármaco sobre um tecido. Para descrever este processo, considera-se uma equação de difusão do fármaco acoplada com a temperatura pelo coe ciente de difusão em sólidos dado pela equação de Arrhenius. Con- sideramos ainda a inclusão de um uxo não-Fickiano para o modelo de forma semelhante ao modelo de absorção, porém adaptando-o para o processo de liberação de fármacos. Para o método numérico utilizado, consideramos um método semi-implícito, onde veri camos numericamente sua taxa de convergência, apresentamos uma validação do método de forma qualitativa ao compará-lo com as referências e realizamos simulações com modi cações para os problemas considerados como um estudo de parâmetros. Observamos para os resultados obtidos, pouca in uência dos termos não-Fickianos sobre a solução devido as limitações de estabilidade do problema e tempo de simulação utilizados, o que nos levou a considerar a adimensionalização dos problemas podendo assim melhor trabalhar com os parâmetros e observar a oposição dos termos não-Fickianos à difusão para o caso de absorção de fármacos e a contribuição dos mesmos à difusão para o caso de liberação aprimorada, considerando a solução em tempos de mais simulação avançados. |
id |
UNSP_6e61c42bc612a633f3ada382b9770624 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.unesp.br:11449/214739 |
network_acronym_str |
UNSP |
network_name_str |
Repositório Institucional da UNESP |
repository_id_str |
|
spelling |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacosNumerical studies on non-Fickian diffusion: drug delivery systems applicationsSistema de administração de fármacosFluxo FickianoFluxo não-FickianoMétodo semi-implícitoDrug delivery systemFickian flowNon-Fickian flowSemi-implicit methodA presente dissertação tem como objetivo o estudo matemático dos processos envol- drug delivery systems ), mais especi - sorption model ) e um modelo para liberação de fármacos aprimorada ( enhanced drug release ). vidos em sistemas de administração de fármacos ( camente, um modelo para absorção de uido por um polímero ( No modelo matemático, consideramos o processo de absorção de um uido (sangue) por um material viscoelástico (matriz polimérica) contendo moléculas de um composto químico (fármaco). Entende-se que a absorção do uido pelo polímero causa uma defor- mação do mesmo atuando como uma barreira ao uxo. Este processo é melhor descrito como a combinação de um uxo Fickiano e um uxo não-Fickiano. Para o estudo do processo enhanced drug release , assumimos que a temperatura atu- ará como mecanismo físico para o aumento da difusão do fármaco sobre um tecido. Para descrever este processo, considera-se uma equação de difusão do fármaco acoplada com a temperatura pelo coe ciente de difusão em sólidos dado pela equação de Arrhenius. Con- sideramos ainda a inclusão de um uxo não-Fickiano para o modelo de forma semelhante ao modelo de absorção, porém adaptando-o para o processo de liberação de fármacos. Para o método numérico utilizado, consideramos um método semi-implícito, onde veri camos numericamente sua taxa de convergência, apresentamos uma validação do método de forma qualitativa ao compará-lo com as referências e realizamos simulações com modi cações para os problemas considerados como um estudo de parâmetros. Observamos para os resultados obtidos, pouca in uência dos termos não-Fickianos sobre a solução devido as limitações de estabilidade do problema e tempo de simulação utilizados, o que nos levou a considerar a adimensionalização dos problemas podendo assim melhor trabalhar com os parâmetros e observar a oposição dos termos não-Fickianos à difusão para o caso de absorção de fármacos e a contribuição dos mesmos à difusão para o caso de liberação aprimorada, considerando a solução em tempos de mais simulação avançados.The aim of the present dissertation is to understand the processes involved in drug delivery systems, more speci cally, a model for uid sorption by a polymer and a model for enhanced drug release. In the mathematical model of the controlled drug release process, we consider the sorption of a uid (blood) by a viscoelastic material (polymeric matrix) containing a chemical compound (drug). It is understood that the absorption of the uid by the polymer causes a deformation acting as a barrier to the ow. This process is best described as the combination of a Fickian ow and a non-Fickian ow. On the study of the process of enhanced drug release, we assume that temperature will enhance the drug release over a tissue. To describe the process, we consider a drug di usion equation coupled with the temperature by the di usion coe cient given by Arrhenius equation. We also consider the inclusion of a non-Fickian ow to the model adapting it to the process of drug release. We consider a semi-implicit numerical method where it's numerical rate of convergence is veri ed, a qualitative validation by references comparison is done and simulations to modi ed problems are considered as study of parameters. We observe little non-Fickian contribution to the solution caused by the stability limitations of the model and the maximum simulation time considered. Therefore we consider the dimensionless problem as a means to adjust the parameters more easily and understand the e ects of the contribution or opposition of the non-Fickian ow to the di usion in each case considering advanced simulation times.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 88882.441637/2019-01Universidade Estadual Paulista (Unesp)Oishi, Cássio Machiaveli [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Sato, Alex Minakawa2021-10-13T18:37:46Z2021-10-13T18:37:46Z2021-08-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/21473933004129046P9porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-01-04T06:27:39Zoai:repositorio.unesp.br:11449/214739Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-01-04T06:27:39Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos Numerical studies on non-Fickian diffusion: drug delivery systems applications |
title |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos |
spellingShingle |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos Sato, Alex Minakawa Sistema de administração de fármacos Fluxo Fickiano Fluxo não-Fickiano Método semi-implícito Drug delivery system Fickian flow Non-Fickian flow Semi-implicit method |
title_short |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos |
title_full |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos |
title_fullStr |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos |
title_full_unstemmed |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos |
title_sort |
Estudos numéricos sobre difusão não-Fickiana: aplicações em administração controlada de fármacos |
author |
Sato, Alex Minakawa |
author_facet |
Sato, Alex Minakawa |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Oishi, Cássio Machiaveli [UNESP] Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Sato, Alex Minakawa |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Sistema de administração de fármacos Fluxo Fickiano Fluxo não-Fickiano Método semi-implícito Drug delivery system Fickian flow Non-Fickian flow Semi-implicit method |
topic |
Sistema de administração de fármacos Fluxo Fickiano Fluxo não-Fickiano Método semi-implícito Drug delivery system Fickian flow Non-Fickian flow Semi-implicit method |
description |
A presente dissertação tem como objetivo o estudo matemático dos processos envol- drug delivery systems ), mais especi - sorption model ) e um modelo para liberação de fármacos aprimorada ( enhanced drug release ). vidos em sistemas de administração de fármacos ( camente, um modelo para absorção de uido por um polímero ( No modelo matemático, consideramos o processo de absorção de um uido (sangue) por um material viscoelástico (matriz polimérica) contendo moléculas de um composto químico (fármaco). Entende-se que a absorção do uido pelo polímero causa uma defor- mação do mesmo atuando como uma barreira ao uxo. Este processo é melhor descrito como a combinação de um uxo Fickiano e um uxo não-Fickiano. Para o estudo do processo enhanced drug release , assumimos que a temperatura atu- ará como mecanismo físico para o aumento da difusão do fármaco sobre um tecido. Para descrever este processo, considera-se uma equação de difusão do fármaco acoplada com a temperatura pelo coe ciente de difusão em sólidos dado pela equação de Arrhenius. Con- sideramos ainda a inclusão de um uxo não-Fickiano para o modelo de forma semelhante ao modelo de absorção, porém adaptando-o para o processo de liberação de fármacos. Para o método numérico utilizado, consideramos um método semi-implícito, onde veri camos numericamente sua taxa de convergência, apresentamos uma validação do método de forma qualitativa ao compará-lo com as referências e realizamos simulações com modi cações para os problemas considerados como um estudo de parâmetros. Observamos para os resultados obtidos, pouca in uência dos termos não-Fickianos sobre a solução devido as limitações de estabilidade do problema e tempo de simulação utilizados, o que nos levou a considerar a adimensionalização dos problemas podendo assim melhor trabalhar com os parâmetros e observar a oposição dos termos não-Fickianos à difusão para o caso de absorção de fármacos e a contribuição dos mesmos à difusão para o caso de liberação aprimorada, considerando a solução em tempos de mais simulação avançados. |
publishDate |
2021 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2021-10-13T18:37:46Z 2021-10-13T18:37:46Z 2021-08-10 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11449/214739 33004129046P9 |
url |
http://hdl.handle.net/11449/214739 |
identifier_str_mv |
33004129046P9 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UNESP instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP) instacron:UNESP |
instname_str |
Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
instacron_str |
UNESP |
institution |
UNESP |
reponame_str |
Repositório Institucional da UNESP |
collection |
Repositório Institucional da UNESP |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1797791157498937344 |