Original title: Příprava a charakterizace komplexních nanočástic s využitím zejména frakcionace v tokovém poli a pokročilých spektroskopických metod
Translated title: Preparation and Characterization of Complex Nanoparticles by Field-Flow Fractionation and Advanced Spectroscopic Methods
Authors: Kotouček, Jan ; Krejsek,, Jan (referee) ; Skládal, Petr (referee) ; Turánek,, Jaroslav (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2020
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Liposomy představují univerzální biokompatibilní a biodegradabilní nosiče pro celou řadu medicínských aplikací. Jako jediné z nanočástic byly doposud schváleny pro farmaceutické použití a celá řada přípravků na bázi liposomů je v klinickém testování. Klasické metody přípravy liposomů představují potenciální omezení v převádění technologie z laboratorního do průmyslového měřítka. Nové, mikrofluidní techniky tyto omezení do jisté míry překonávají a nabízejí nové možnosti kontrolované, kontinuální přípravy liposomálních částic. Důležitým prvkem při vývoji nových, nanočásticových systémů je jejich komplexní charakterizace a purifikace. Kromě ustálených chromatografických technik se dostátá do popření technika Frakcionace v tokovém v poli, a to zejména Frakcionace tokem v asymetrickém tokovém poli (Asymmetrical flow Field-flow fractionation). Tato relativně nová technika ve spojení z online detektory MALS/DLS/DAD-UV/dRI umožnuje purifikaci a charakterizaci komplexních vzorků. Hlavní výhoda této techniky spočívá v možnosti separace za nativních podmínek, což hraje důležitou roli při separaci zejména biopolymerů. Separace v „prázdném“ kanále poté eliminuje degradaci vzorku v důsledku nechtěných interakcí na rozhraní stacionární fáze. Teoretická část teto práce popisuje jednak možnosti přípravy, modifikace zejména liposomálních nanočástic. Sumarizuje jejich možnosti využití a charakterizaci. K tomu účelu jsou zde popsány optické metody na bázi dynamického rozptylu světla, Multi-angle dynamic light scattering a Nanoparticle tracking analysis a také neoptická metoda využívající průchodu částic membránou tzv. „particle by particle” metoda Tunable resistive pulse sensing. Samostatnou kapitolou teoretické části je technika Frakcionace tokem v asymetrickém tokovém poli ve spojení z výše uvedenými detektory. Důležité výsledky spojené s touto prací jsou sumarizovány v přiložených vědeckých publikacích. V této práci jsou poté uvedeny krátké přehledy a autorovy přínosy k těmto přiloženým publikacím. Liposomes are versatile biocompatible and biodegradable carriers for a variety of medical applications. As the first nanoparticles, they have been approved for pharmaceutical use so far, and many liposome-based preparations are in clinical trials. Classical methods of liposome preparation represent potential limitations in technology transfer from laboratory to industrial scale. New, microfluidic techniques overcome these limitations and offer new possibilities for controlled, continuous preparation of liposomal particles in a laboratory and industrial scale. An important element in the development of new nanoparticle systems is their complex characterization and purification. In addition to the established chromatographic techniques, the Field flow fractionation technique, in particular the Asymmetrical flow Field-flow fractionation, is described. This relatively new technique in conjunction with the MALS/DLS/DAD-UV/dRI online detectors enables the purification and characterization of complex samples. The main advantage of this technique lies in the possibility of separation under native conditions, which plays an important role in the separation of biopolymers in particular. Separation in the “empty” channel then eliminates sample degradation due to unwanted interactions at the stationary phase-sample interface. The theoretical part of this thesis describes the possibilities of preparation, modification, and characterization of liposomal nanoparticles. For this purpose, optical methods based on dynamic light scattering, multi-angle dynamic light scattering and nanoparticle tracking analysis techniques are described, as well as a non-optical method using "particle by the particle" analysis, tunable resistive pulse sensing method. A separate chapter of the theoretical part is dedicated to the technique Asymmetrical flow Field-flow fractionation in connection with the above-mentioned detectors. Important results associated with this work are summarized in the attached scientific paper, together with the result summaries and the author's contributions.
Keywords: asymmetrical flow field-flow fractionation; dynamic and static light scattering; Liposomes; microfluidic mixing; recombinant proteins.; asymetrická frakcionace v tokovém poli; dynamický a statický rozptyl světla; Liposomy; mikrofluidní směšování; rekombinantní proteiny.

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/195552

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-571960


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses