Original title: Zpracování, gelace a charakterizace atelokolagenu
Translated title: Atelocollagen processing, gelation and characterization
Authors: Zubal, Lukáš ; Podzimek,, Štěpán (referee) ; Migliaresi, Claudio (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2018
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract: [eng] [cze]
Předkládaná disertační práce se zabývá charakterizací, zpracováním a gelací rozpustného kolagenu. Literární rešerše shrnuje postavení kolagenu na trhu s transplantáty, jeho aplikace a jednotlivé typy kolagenu. Detailně jsou rozebrány jednotlivé metody charakterizace rozpustného kolagenu a způsoby jeho gelace. Experimentální část je rozdělena na dvě podkapitoly. První podkapitola experimentální části se zabývá rozpouštěním a gelací rozpustného kolagenu v natlakované CO2 atmosféře. Proti jiným podobným metodám, metoda pracuje na poměrně nízkém tlaku (do 0.9MPa) a je bezpečná z pohledu denaturace kolagenu neboť funguje za nízké teploty blízké 0°C. Tímto způsobem mohou být průhledné gely, obsahující velmi tenká vlákna kolagenu, vytvořeny mnohem rychleji než za použití konvenčních metod. Rychlost gelace a transparentnost dává konceptu potenciál v oblasti oftalmologie a měla by přinést podstatné výhody pro injektovatelné produkty, vytváření mikro kuliček a 3D tisk. Druhá část popisuje unikátní charakterizaci rozpustného kolagenu v nativním stavu pomocí metody průtokové frakcionace s víceúhlovým rozptylem světla (AF4-MALS). Získaná molekulová hmotnost (při nejvyšší detekované koncentraci) odpovídá předpovězené hmotnosti a nativní i denaturovaný kolagen lze snadno rozeznat v konformačním grafu. Tato nová metoda poskytuje konzistentní a stabilní výsledky ve srovnání s ostatními zavedenými metodami. Metoda může být použita pro optimalizaci kvality výtěžků během výroby rozpustného kolagenu, nebo pro citlivou detekci denaturace během zpracování kolagenu. Proposed thesis deals with the characterization, processing and gelling of soluble collagen. A literature review summarizes position of collagen at the transplant market, explains its application and describes different types of collagen. Various methods of characterization of soluble collagen are analysed in detail and different ways of its gelation are thoroughly discussed. The experimental part is divided into two sections. The first section of experimental part deals with the dissolution and gelation of soluble collagen in pressurized CO2 atmosphere. Compared to the other similar methods, our method operates in a relatively low pressure (up to 0.9MPa) and and low temperatures (close to 0°C) that does not denature soluble collagen (works at low temperatures). This method can be used for fast formation of transparent gels containing very thin fibers. Speed of gelation and transparency of gels give a new potential to the concept of ophthalmology and should bring significant benefits to injectable products, creating microspheres and 3D printing. The second section describes the unique characterization of soluble collagen in native state by Asymmetric Flow Field Flow Fractionation - Multi Angle Light Scattering (AF4-MALS) method. The obtained molar mass perfectly fits the expected molar mass. Native and denatured collagen can readily be identified on the conformational graph. This new method provides stable and consistent results in comparison with other established methods. AF4-MALS method can be used either to optimize yields and purification during the production of soluble collagen or for sensitive detection of collagen denaturation during processing.
Keywords: atelocollagen; gelace; gyrační poloměr; molarní hmontnost; průtoková frakcionace; Rozpustný kolagen; samouspořádávaní; víceúhlový rozptyl světla; atelocollagen; Field Flow Fractionation; gelation; molar mass; Multi Angle Light Scattering; radius of gyration; self-assembly; Soluble collagen

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/11012/84101

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-571334


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