Μελέτη και κατασκευή ευέλικτης ηλεκτρικής διέγερσης για διαδερμική χορήγηση φαρμάκων με ιοντοφόρεση

Abstract

Στόχος της εργασίας είναι η κατασκευή ενός συστήματος παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος για τη διέγερσης των ηλεκτροδίων που χρησιμοποιούνται στην ιοντοφόρεση. Αναπτύχθηκε ένα πρόγραμμα για Windows που επιτρέπει τη σχεδίαση της κυματομορφής του με οποιαδήποτε μορφή, με έμφαση στην ευχρηστία του προγράμματος για τον χρήστη. Η περιγραφή του επιθυμητού σήματος αποστέλλεται σε μικροελεγκτή ο οποίος ελέγχει το αναλογικό ηλεκτρικό κύκλωμα το οποίο παράγει το επιθυμητό ρεύμα. Η ιδέα αυτή προέρχεται από τις απαιτήσεις της φαρμακευτικής επιστήμης για μεγαλύτερο έλεγχο στον τρόπο της ηλεκτρικής διέγερσης στην ιοντοφόρεση. Στο πρώτο μέρος της περιγράφεται η δομή του δέρματος. Βάση αυτής επεξηγείται το φυσικό φαινόμενο που λαμβάνει χώρα κατά την ιοντοφόρεση. Ειδικότερα, αναλύεται η φαρμακοκινητική των ιόντων της ουσίας και αποδεικνύεται ότι η κυματομορφή του ηλεκτρικού σήματος που διεγείρει τα ηλεκτρόδια διαδραματίζει δραστικό ρόλο σε αυτή. Στο δεύτερο τμήμα της εργασίας, γίνεται ο σχεδιασμός μιας πειραματικής διάταξης που μπορεί να παράγει ένα ηλεκτρικό ρεύμα ποικίλων μορφών. Η διάταξη αυτή περιέχει κύκλωμα μικροελεγκτή και αναλογικού ηλεκτρονικού κυκλώματος το οποίο παράγει το διεγείρον σήμα. Ο έλεγχος και η μορφή του σήματος γίνεται με υπολογιστή ο οποίος συνδέεται με USB θύρα με τον μικροελεγκτή Το πρόγραμμα παρέχει την δυνατότητα, εκτός από τις απλές κυματομορφές, την ελεύθερη δημιουργία μέσω αναλυτικού σχεδιασμού της μορφής του σήματος. Η εφαρμογή αναπτύσσεται σε Windows, τα οποία προσφέρουν ικανοποιητική διεπαφή και εύκολη χρήση. Η υλοποίηση του προγράμματος έγινε σύμφωνα με τις αρχές ευχρηστίας για την αλληλεπίδραση του ανθρώπου με τον υπολογιστή. Επισυνάπτεται ένας οδηγός χρήσης της για τον τελικό χρήστη. Στο επόμενο τμήμα της εργασίας επεξηγείται αναλυτικά η δομή του προγράμματος και ο αλγοριθμικός τρόπος υλοποίησης των λειτουργιών του. Η παρούσα διπλωματική εργασία εκτελέστηκε σε συνεργασία με το τμήμα της φαρμακευτικής του Εθνικού Καποδιστριακού Πανεπιστήμιου Αθηνών, συγκεκριμένα με την υποψήφια διδάκτορα Τσούντα Στυλιανή και τον καθηγητή Ράλλη Μιχαήλ. Βασικός σκοπός της είναι η δημιουργία ενός εύχρηστου εργαλείου που θα επιτρέψει περεταίρω έρευνα στην περιοχή της φαρμακοκινητικής μέσω ιοντοφόρεσης με μη κλασσική ηλεκτρική διέγερση.