Original title: Příprava a charakterizace nanostrukturovaných vstřebatelných náhrad pro akcelerované hojení kůže
Translated title: Preparation and characterization of nanostructured resorbable substitutes for accelerated skin healing
Authors: Kacvinská, Katarína ; Muchová, Johana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2018
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [eng] [cze]
Spolu s narastajúcimi nárokmi na kvalitu liečby v oblasti popálenin a plastickej chirurgie existuje možnosť ako uplatniť nové technologické riešenie na liečbu porúch s celkovou stratou kožnej vrstvy. Diplomová práca sa zaoberá prípravou nanoštrukturovaného, dvojvrstvového skafoldu pre využitie v tkánivovom inžinierstve, ktorý nahrádza kožnú časť dermis (dolná porézna vrstva) a bazálnu membránu (horná a tenká nanovlákenná vrstva). Zákaldom dolnej pórovitej vrstvy je kolagén, charakterizovaný v prítomnosti ďalších polysacharidových aditív: chitosan, vápenatá soľ oxidovanej celulózy (CaOC), sodná soľ karboxymetylcelulózy (NaCMC). Zároveň prídavok dopamínu a fibroblastového rastového faktoru (FGF), s cieľom zlepšiť biomechanické vlastnosti, regulovať a podporovať hojenie kože. Tenká nanovlákenná vrstva je zložená zo želatíny, polycaprolaktónu (PCL) a CaOC. Sú navrhnuté dva rôzne mechnizmy prípravy skafoldu, ktoré sa odlišujú sa v prítomnosti sieťovaných a nesieťovaných nanovláken. Skafoldy boli charakterizované z hľadiska biomechanických, štruktúrnych vlastností a in vitro. Vrchná nanovlákenná vrstva poskytuje mechanickú podporu, ktorá je výrazne zvýšená prítomnosťou polydopamínu (PDA). Test botnania poréznej vrstvy skafoldu ukázal na dostatočne veľké póry, umožňujúce filtráciu buniek. Táto botnatosť bola znížená v prítomnosti PDA, ktorý má zároveň významný vplyv na časové predĺženie degrádácie v prítomnosti kolagenázy a lyzozýmu. Spolu s FGF výrazne podporil proliferizáciu a životaschopnosť myších fibroblastov. Nanoštrukturovaný, dvojvrstvový skafold má potenciál pre budúce aplikácie pri hojení rán, kedže sa vyznačuje dobrými mechanickými vlastnosťami a umožňuje bunkám adherovať, proliferovať a formovať extra celulárny matrix. Together with the increasing demands on the quality of treatment in the field of burn and plastic surgery, there is the possibility of applying new technological solutions in the treatment of defects with full loss of skin thickness. This thesis deals with a preparation of a nanostructured bilayer scaffold for skin tissue engineering, which substitutes a skin dermis (lower porous layer) and a basal membrane (upper nanofibrous thin layer)). The porous layer is based on collagen, which is also characterized in presence of different polysaccharide additives: chitosan, oxidized cellulose calcium salt (CaOC), carboxymethyl cellulose sodium salt (NaCMC)), as well as a dopamine and fibroblast growth factor (FGF) addition, in order to improve biomechanical properties, regulate and promote skin healing. Thin nanofibers layer consists of electrospun gelatin in combination with polycaprolactone (PCL) and CaOC. Two different fabrication mechanisms differing in cross-linking between the porous and nanofibrous layer are proposed. The scaffolds were evaluated in terms of biomechanical, structural and in-vitro properties. A uniaxial strain test has shown that the upper nanofibrous layer provides mechanical support, which is significantly enhanced with the polydopamine (PDA)-coated surface. Swelling test of porous layer showed adequate spaces to allow cells infiltration, what has been shown as decrease in presence of PDA. Degradation with collagenase and lysozyme has shown significant time prolongation and also proliferation and viability of the mouse fibroblast cells seeded on the scaffolds were significantly enhanced with PDA and FGF modification. Novel nanostructured bilayer scaffold possess good biomechanical properties and exhibis potential in skin tissue engineering by allowing cells to adhere, proliferate and generate expracellular matrix.
Keywords: biomechanické vlastnosti; dvojvrstva; kolagén; nanovlákna; polydopamín; rastový faktor; Skafold; bilayer; biomechanical properties; collagen; growth factor; nanofibres; polydopamine; Scaffold

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/11012/196793

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-438895


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