Utilisation des hydrogels dans les systèmes de délivrance des médicaments : conception de réseau et modélisation basée sur les techniques d’intelligence artificielle

Abstract

Cette étude porte sur le développement d'une formulation d'insuline à libération prolongée inhalée et sur le développement d'un modèle neuro-floue pour prédire la cinétique de libération d'insuline à partir d'hydrogels réticulés carbomère-agar. Les hydrogels ont été fabriqués en mélangeant du carbomère et de l'agar, en incorporant du glycérol et du propylène glycol, puis en réticulant par polycondensation. La structure et la morphologie de l'hydrogel ont été caractérisées à l'aide de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire du proton (1H-RMN), de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et de la microscopie électronique à balayage (SEM). Des études de libération de médicament in vitro ont été réalisées à l'aide de la chromatographie liquide haute performance (HPLC) et le profil de libération d'insuline a été analysé à l'aide du modèle Korsmeier-Pepas, afin de mieux comprendre le mécanisme d'administration du médicament. L'étude présente un modèle de système d'inférence neuro-floue adaptatif (ANFIS), qui a été formé sur des données expérimentales, pour prédire et optimiser les taux de libération d'insuline à partir d'hydrogels. Le modèle comprenait des variables telles que les concentrations des réticulants et le temps de polycondensation comme entrées et le taux de libération comme sortie. Notre modèle ANFIS a démontré une forte corrélation entre les résultats prédits et expérimentaux, atteignant un niveau de précision exceptionnel avec une valeur R2 de 0,9999 et un RMSE de 2,159.10−2. Cela confirme sa précision et sa fiabilité dans la prédiction du comportement de libération d'insuline à partir d'hydrogels. Cette recherche présente une nouvelle approche pour l'administration contrôlée d'insuline par inhalation, avec un impact transformateur potentiel sur le traitement du diabète en améliorant la commodité, l'absorption et l'adhésion du patient par rapport aux méthodes conventionnelles.