Controlled Release: A Quantitative Treatment

مفهوم انتشار کنترل‌شده در دو دهه گذشته توجه فزاینده‌ای را به خود جلب کرده است، با گسترش کاربردهای این فناوری در زمینه‌های مختلف از جمله پزشکی، کشاورزی و بیوتکنولوژی. تلاش‌های تحقیق و توسعه مرتبط با انتشار کنترل‌شده در صنعت و دانشگاه در حال افزایش است. دلیل این رشد خارق العاده واضح است. استفاده از انواع عوامل بیولوژیکی فعال مانند داروها، کودها و آفت کش ها به بخشی جدایی ناپذیر از جامعه مدرن تبدیل شده است. همراه با استفاده از این معرف ها، این آگاهی ایجاد شده است که کاربرد کنترل نشده آنها تقریباً به طور اجتناب ناپذیر اثرات مضری را بر سلامت انسان و محیط اطراف آنها ایجاد می کند. برای از بین بردن یا به حداقل رساندن این اثرات مضر، انتشار کنترل شده این مواد شیمیایی ضروری است. علاوه بر این، انتشار کنترل شده موادی که معمولا سمی یا خطرناک در نظر گرفته نمی شوند، مانند برخی کاتالیزورها و مواد مغذی، می تواند اثربخشی آنها را افزایش دهد. تعداد و تنوع سیستم‌های رهاسازی کنترل‌شده، که از نظر ساختار فیزیکی و شیمیایی متفاوت هستند، به سرعت در حال افزایش است. تکثیر تقریباً همیشه مستلزم همبستگی، تعمیم و وحدت است. این امر هم مستلزم توسعه تئوری های اساسی رفتار آنها و هم به تفسیر مکانیکی عملکرد آنها است. این امر به نوبه خود مستلزم بررسی آماری و ریاضی (کمی) اطلاعات علمی و داده های فنی مربوط به آنها است. یک درمان کمی همچنین می‌تواند فرمول‌بندی رویه‌هایی را برای طراحی به کمک رایانه این سیستم‌ها از طریق پیش‌بینی پیشینی عملکرد آنها برای پارامترهای مختلف طراحی تسهیل کند.

The concept of controlled release has attracted increasing attention over the last two decades, with the applications of this technology proliferating in diverse fields in­ cluding medicine, agriculture and biotechnology. Research and developmental efforts related to controlled release are multiplying in both industry and academia. The reason for this phenomenal growth is obvious. The use of a variety of biologically active agents, such as drugs, fertilizers and pesticides, has become an integral part of modern society. Along with the use of these reagents has evolved an awareness that their uncontrolled application almost inevitably induces harmful effects on the health of humans and their surrounding environments. To eliminate or minimize these harmful effects necessitates the controlled release of these chemicals. Moreover, the controlled release of substances, not usually considered toxic or hazardous, e.g., some catalysts and nutrients, can enhance their effectiveness. The number and variety of controlled release systems, differing in their physical and chemical makeup, are increasing rapidly. Proliferation almost always demands correlation, generalization and unification; it requires both the development of underlying theories of their behavior and the mechanistic interpretation of their performance. This, in turn, requires a statistical and mathematical (quantitative) treatment of the scientific information and technical data pertaining to them. A quantitative treatment can also facilitate the formulation of procedures for computer-aided design of these systems through a priori prediction of their per­ formance for a variety of design parameters.