|
|
Hyaluronanové hydrogely pro medicínské aplikace
Janča, David ; Krouská, Jitka (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem vlastností hydrogelů připravených pomocí interakce polyelektrolytu hyaluronanu s kationaktivním tenzidem cetyltrimetylamonium bromidem (CTAB) v modelu fyziologického roztoku 0,15 M NaCl. Byly studovány vlivy různých pH a výsledné pH různých vzorků hydrogelů. Dále byla sledována stabilita hydrogelů pomocí fluorescenční spektroskopie, kde byl použit pyren jako fluorescenční sonda, a izotermní mikrokalorimetrie. Bylo zjištěno, že nízké teploty narušují integritu gelů a nedoporučuje se vystavení hydrogelů jinému, než neutrálnímu pH.
|
|
|
Termocitlivé polymerní gely
Pelánová, Markéta ; Smilek, Jiří (oponent) ; Chamradová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce na téma termocitlivé polymerní gely je věnována zejména termocitlivému triblokovému kopolymeru, který je složen z hydrofobního polylaktidu, polyglykolidu a hydrofilního polyethylenglykolu (PLGA-PEG-PLGA). Termocitlivé kopolymery jsou velmi atraktivní pro své fázové přechody sol-gel a gel-suspenze. Vodný roztok tohoto kopolymeru je při laboratorní teplotě ve formě solu, při teplotě lidského těla se z něho stává gel. Termocitlivé kopolymery proto nacházejí uplatnění jako injekčně aplikovatelné nosiče pro cílené dodávání léčiv s jejich řízeným uvolňováním. Nicméně ovlivnění nanostruktury termocitlivého hydrogelu výslednou koncentrací polymeru a teplotou není dosud zcela prostudovaným tématem. V experimentální části bylo pozorováno viskoelastické chování hydrogelů pomocí dynamické reologické analýzy při různých koncentracích a teplotních podmínkách. Také byla stanovena velikost micel ve vodném roztoku kopolymeru a jejich distribuce pomocí techniky dynamického rozptylu světla. Charakterizace vláknitých micel byla doplněna zobrazovací technikou, kryogenní transmisní elektronovou mikroskopií.
|
|
|
Příprava a aplikace fyzikálních hyaluronových gelů
Kovářová, Lenka ; Krouská, Jitka (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá výzkumem v oblasti fyzikálních hyaluronových gelů. Zaměřuje se na jejich přípravu a to především interakcí roztoku hyaluronanu (HyA) s opačně nabitými tenzidy ve fyziologickém roztoku (0,15 M NaCl). V první části práce byl zjišťován vliv molekulové hmotnosti, koncentrace původního roztoku hyaluronanu a poměru vazných míst na řetězci hyaluronanu a tenzidu na množství sušiny v gelu vyjádřené v procentech. Souhrnně lze říci, že tato hodnota není ovlivněna molekulovou hmotností HyA ani poměrem vazných míst. Na druhou stranu koncentrace výchozího roztoku HyA má znatelný vliv na množství sušiny v gelu. Také byl zkoumán proces botnání gelů, kde bylo určováno množství vody (v procentech), jež je schopen vysušený gel pojmout zpět. Bylo dospěno k analogickým závěrům jako u procentuálního obsahu sušiny v gelu. V další části byl pomocí fluorescenční spektroskopie zkoumán vliv molekulové hmotnosti hyaluronanu a poměru vazných míst HyA a tenzidu na tvorbu excimerů a změnu spektra. Jako fluorescenční sondy byly použity pyren, 1,3-bis(pyren-1-yl)propan (P3P) a prodan. Emise excimeru se projevila u P3P, kdežto u pyrenu nebyl zaznamenán nárůst intenzity při 470 nm. Bylo zjištěno, že molekulová hmotnost nemá vliv na hodnotu poměru excimeru a monomeru pro sondu P3P či na poměr prvního a třetího píku u pyrenu. Poměr vazných míst HyA a tenzidu ovlivňuje pouze poměr excimeru k monomeru (sonda P3P), kdežto vliv na poměr 1:3 u pyrenu nebyl zaznamenán. U sondy prodanu jsem porovnávala spektrum vzniklého gelu, příslušné sušiny a zpětně nabotnaného gelu, což sloužilo také k vizualizaci procesu sušení a botnání.
|
|
|
Fluorescenční sondy pro studium vlastností hydrogelových systémů
Máčala, Jakub ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá možnostmi použití vybraných fluorescenčních sond ke studiu vlastností hydrogelových systémů. Vybranými fluorescenčními sondami byly Prodan pro studium polarity, HPTS pro studium pH prostředí a komplex platiny [2,6-Bis(2-pyridyl)fenyl-C,N,N]chloroplatina kvůli svým unikátním fluorescenčním vlastnostem a potenciálu například pro měření přenosu energie v hydrogelových systémech. Spektrální vlastnosti fluoroforů byly nejprve definovány ve vybraném souboru rozpouštědel o různé polaritě pomocí metody stacionární fluorescenční spektroskopie. Vlastnosti sondy HPTS byly rovněž zkoumány v pufrech o různém pH. Následně byly připraveny hydrogely na bázi hyaluronan-septonex a na bázi dextran-SDS s inkorporovaným fluorescenčními sondami. Měření stacionární fluorescence fluoroforů z prostředí hydrogelů probíhalo pomocí optických vláken fluorimetru. Bylo zjištěno, že sondy Prodan a HPTS se zdají býti vhodným prostředkem ke studiu polarity a pH hydrogelů a pravděpodobně budou moci být použity pro studium hydrogelů i dalšími technikami, jako je fluorescenční mikroskopie, zatímco komplex platiny je kvůli nízké intenzitě fluorescence a možnému zhášení polárním vodným prostředím nejspíše dále nepoužitelným pro další měření.
|
|
|
Strukturní a transportní vlastnosti hybridních hydrogelů s ohledem na aplikační využití
Zhurauliova, Darya ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a následnou charakterizací strukturních a transportních vlastností hybridních hydrogelů na bázi polyvinylalkoholu a alginátu sodného s ohledem na jejich aplikační potenciál. Cílem práce je provést studii současného stavu řešené problematiky na téma charakterizace strukturních a transportních (uvolňovacích) vlastností hybridních hydrogelů s ohledem na jejich využití v různých odvětvích lidské činnosti, a také na základě literární rešerše navrhnout a optimalizovat vhodný postup přípravy a provést sérii experimentů pro jejich charakterizaci. S ohledem na vypracovanou literární rešerši, byly pro přípravu hydrogelů zvoleny vhodné polymery schopné gelace, jako je polyvinylalkohol (PVA) a přírodní polysacharid – alginát sodný. Příprava této hybridní sítě zahrnovala fyzikální síťování PVA metodou zmrazování a rozmrazování, a iontového síťování alginátu sodného vápenatými ionty. Kombinací těchto polymerů byly v experimentální části za pomocí fyzikálně-chemických metod stanovovány vlastnosti viskoelastické, bobtnací a transportní. Pro studium mechanických vlastností byla provedena reologická měření – konkrétně oscilační a amplitudové testy. Strukturní vlastnosti hydrogelů (resp. xerogelů) byly stanovovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Transportní (uvolňovací) vlastnosti gelových systémů byly stanoveny pomocí difúzních experimentů s metodou detekce UV-VIS spektrometrie, u nichž bylo použito organické barvivo (methylenová modř) jako modelová sonda. Dalším cílem této diplomové práce je modifikace vnitřní struktury hybridních hydrogelů vhodnými činidly, tj. lecitinem. Přítomnost lecitinu v hybridní hydrogelové trojrozměrné sítě slouží jako model fosfolipidové dvojvrstvy tvořící buněčnou membránu čili vyskytující ve tkáních, a tedy má značný vliv na reologické a transportní vlastnosti. Stejnými metodami byly u hybridních hydrogelů s přídavkem lecitinu též stanoveny vlastnosti mechanické, bobtnací a transportní. Závěrem této práce je souhrn naměřených dat pro poskytnutí komplexního přehledu této problematiky. Výsledky naznačují, že přítomnost alginátu sodného ve struktuře PVA zhoršuje jeho mechanické vlastnosti, i když přítomnost lecitinu zvyšuje pevnost hybridních hydrogelů. Porovnáním všech výsledků měření je možné stanovit, že alginát sodný, resp. lecitin, působí na vlastnosti a strukturu hydrogelů, z čehož vyplývá možnost korigovat vlastnosti hybridních gelových systémů podle potřebných aplikací.
|
|
|
Hydrogely na bázi mikroemulzí a polyelektrolytů
Růžičková, Kristýna ; Kalina, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou a charakterizací fázově separovaných hydrogelů na bázi mikroemulzí za použití nízkomolekulárního a vysokomolekulárního hyaluronanu. Mikroemulze byly připraveny z řepkového, slunečnicového, citronového a tea tree oleje. Ke zkoumání vlivu mikroemulzí na chování a vlastnosti hydrogelů bylo použito hydrofobní barvivo olejová červeň O, které simuluje hydrofobní léčivo. Stěžejní částí práce je studium uvolňování barviva z hydrogelů metodou UV-VIS spektrofotometrie. Množství uvolněného barviva bylo měřeno po 24, 48 a 72 hodinách. Na základě naměřených dat lze stanovit, že hydrogely z nízkomolekulárního hyaluronanu uvolňují více barviva než hydrogely z hyaluronanu vysokomolekulárního. Po 72 hodinách uvolnil hydrogel z mikroemulze s tea tree olejem a hydrogel z mikroemulze s citronovým olejem více barviva než hydrogel bez mikroemulze. Oba zmíněné hydrogely navíc vykazují vyšší tuhost, což je přínosem pro aplikační využití ve farmacii či kosmetice. Obsah slunečnicového a řepkového oleje v hydrogelu projevoval spíše negativní vliv na chování hydrogelů.
|
|
|
Nové metody studia reaktivity a transportních vlastností biokoloidů
Smilek, Jiří ; Weidlich,, Tomáš (oponent) ; Pabst, Willi (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Účelem předložené dizertační práce bylo studium reaktivity, transportních a bariérových vlastností biokoloidních a syntetických polymerních látek prostřednictvím jednoduchých difúzních technik. Studován byl především vliv základních fyzikálně-chemických parametrů (teplota, koncentrace, pH a modifikace materiálu) na reaktivitu výše uvedené skupiny látek. Jako vhodné modelové materiály, jejichž vlastnosti byly zkoumány, byli vybráni zástupci biokoloidních látek (huminové kyseliny, alginát, chitosan respektive hyaluronan) a jako zástupce syntetického polymeru (polystyrensulfonát). Reaktivita výše uvedených substancí byla zkoumána interakcemi s opačně nabitými organickými barvivy (methylenová modř, rhodamin 6G případně amidočerň 10B) v hydrogelových médiích na bázi termoreverzibilního lineárního polysacharidu (agaróza). Pozornost byla věnována rovněž charakterizaci zkoumaných látek, stejně tak jako hydrogelovým matricím, která byla realizována základními fyzikálně-chemickými metodami (infračervená spektrofotometrie, reologie, elementární analýza, termogravimetrie, rastrovací elektronová mikroskopie). Klíčovou oblast celé dizertační práce představuje optimalizace zvolených difúzních technik (metoda difúzní cely a nestacionární difúze v kyvetách) pro studium reaktivity, bariérových a transportních vlastností zvolených látek tak, aby se vyvinuté metody daly využít jako univerzální metoda pro studium reaktivity širokého spektra látek při různých experimentálních podmínkách. Na základě stanovení fundamentálních difúzních parametrů (difúzní koeficient, čas průchodu, koncentrace na rozhraní hydrogel-roztok, tortuozní faktor, zdánlivá rovnovážná konstanta a rozdělovací koeficient) bylo usuzováno o reaktivitě a transportních vlastnostech vybraných biokoloidních respektive syntetických substancí.
|
|
|
Časově rozlišená fluorescence ve výzkumu interakcí hyaluronanu a koloidních systémů
Mondek, Jakub ; Táborský, Petr (oponent) ; Peter, Kapusta (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem předložené dizertační práce bylo studium pokročilých fluorescenčních technik a jejich využití v problematice koloidních soustav, respektive systémů hyaluronan-tenzid a hydrogelových systémů založených na hyaluronanu. Časově-rozlišená fluorescence spolu se stacionární fluorescencí byly použity pro studium hyaluronanových systémů za účelem určení vlivu hydratace hyaluronanu na jeho interakce s (opačně nabitými) micelárními útvary pomocí fluorescenčních sond podstupujících deprotonaci v excitovaném stavu. Nejdříve byly diskutovány různé fluroescenční sondy podstupující deprotonaci v excitovaném stavu, z nichž byla vybrána jedna jako vhodný kandidát pro další experimenty. Na základě citlivosti deprotonace v excitovaném stavu vybrané fluorescenční sondy 1-naftolu byl určen vliv hyaluronanu na vnitřní prostředí micel a zároveň byla, na základě těchto experimentů, diskutována struktura hydratačního obalu hyaluronanu. Další část předložené dizertační práce se věnovala metodě fluorescenční časově-rozlišené korelační spektroskopie a vývoji metody nanoreologie. Pomocí vytvořeného skriptu v softwaru MATLAB byly převedeny získané korelační funkce na střední posun fluorescenčně značených částic. Nejprve bylo potvrzeno, že fluroescenční korelační spektroskopie může být použita pro mikroreologická měření, a to srovnáním s již známými metodami videomikroreologie a mikroreologie pomocí dynamického rozptylu světla. Následně byla vyvinuta metoda nanoreologie a bylo diskutováno její použití pro studium pasivní nanoreologie v hydrogelových systémech založených na hyaluronanu. Na základě diskutovaných experimentů byla optimalizována metoda mikroreologie, respektive nanoreologie pomocí fluroescenční korelační spektroskopie až k použitelnosti této metody pro studium gelů.
|
|
|
Rozšíření tiskové hlavy pro 3D tisk termolabilních hydrogelů
Kedroň, Kryštof ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Jaroš, Josef (vedoucí práce)
3D biotisk je perspektivní metoda tkáňového inženýrství, schopná vytvářet tkáňové struktury s fyziologickou funkcí a prostorovým uspořádáním. Tato práce se zabývá využitím této metody pro tisk termolabilních hydrogelů. Hlavním cílem práce je rozšíření tiskové hlavy pro 3D tisk termolabilních hydrogelů. Teoretická část se věnuje popisu 3D biotisku, zejména pak důležitým vlastnostem které musí každý materiál splňovat aby byl tisku schopný, dále je zde uvedená rešerše používaných hydrogelů v biotisku, se zaměřením na termolabilní, tiskových modalit, možností chlazení tiskové hlavy a popis návrhu ideálního vybavení pro tisk termolabilních hydrogelů. Praktická část se věnuje návrhu a realizaci tiskové hlavy pro 3D tisk termolabilních hydrogelů, v poslední části jsou vyhodnoceny a diskutovány dosažené výsledky.
|
|
|
Hydrogely s uhlíkovými vlákny
Kučerová, Barbora ; Bouška,, Marek (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium chování uhlíkových vláken v hydrogelu, a to především viskoelastických modulů těchto gelů či koeficient prostupu barvy gelem. Hlavními cíli byla optimalizace vzorků a změření jejich viskoelastických modulů na reometru, a to hned v několika různých módech. Následovalo napodobení fyziologických podmínek pro vybrané vzorky a jejich proměření na reometru. Byl zde také proveden experiment neustálené difuze v kyvetách, kdy byl zkoumán prostup barviva gelem s přídavkem vláken a pro porovnání také bez nich. V neposlední řadě byly připraveny difuzní páry.
|
host ::
RSS.