|
|
Preparation and characterization of modified polysaccharide hydrogels for medical applications
Poštulková, Hana ; Částková, Klára (referee) ; Lehocký,, Marián (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Tato dizertační práce se zaměřuje na komplexní charakterizaci přirozeně nerozpustného polysacharidu Gum Karaya (GK), aby tak přispěla k poznaní tohoto dosud málo prostudovaného biomateriálu. Kromě převádění GK do rozpustného stavu, které bylo studováno při různých podmínkách, tato práce představuje nový hydrogel založený na unikátní kombinaci materiálů polysacharidu Gum Karaya a proteinu Silk Fibroin. Tento přístup umožňuje využití specifických vlastností každého jednotlivého materiálu v daném hydrogelovém systému a také studium jejich vzájemných interakcí. Při přípravě hydrogelu nebyla použita chemická síťující činidla, příprava byla založena pouze na fyzikálním síťovaní systému. Hydrogely byly podrobeny analýze pro zjištění chemicko-fyzikálních a biologických vlastností. Studie kožních buněk keratinocytů v kontaktu s připravenými hydrogely naznačuje dobré biokompatibilní vlastnosti hydrogelů a nízkou adhezi mezi buňkami a připraveným materiálem. Dále bylo zjištěno, že GK a její směs s dalším biopolymerem vykazují bakteriostatické vlastnosti proti vybraným gram-pozitivním mikroorganismům, ale baktericidní vlastnosti nebyly pozorovány. Výsledky a pozorování získané během této práce vedou k závěru, že polysacharid Gum Karaya a z něho připravené hydrogely mají potenciál pro použití v aplikacích regenerativní medicíny, například jako hydrogely pro léčbu popálenin.
|
|
|
Blue-light crosslinked hydrogels from modified natural gum for medical applications
Waclawiková, Petra ; Michlovská, Lenka (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
ABSTRAKT Cíle prezentované diplomové práce se zaměřují na modifikaci přírodní pryskyřice a násedné zesítění modrým nebo ultrafialovým světlem, za účelem vyvinutí sprejovatelného hydrogelu aplikovatelného pro řízené hojení ran. Teoretická část práce se zabývá přípravou hydrogelů, zejména fotopolymerací, a možnostmi použití různých světelných zdrojů pro síťování. S tím souvisí také přehled fotoiniciátorů vhodných pro přípravu hydrogelů na vodní bázi. Dále uvádí příklady funkcionalizace, za účelem zavedení fotosenzitivní funkční skupiny do struktury polymeru, zejména methakrylace. Experimentální část předložené práce se zabývá přípravou a charakterizací hydrogelů složených jak ze syntetického, tak přírodního polymeru. Výchozí látkou byl zvolen přírodní polysacharid Gum Karaya (GK), který byl modifikován syntetickým esterem glycidyl methakrylátem. Pro aktivaci navázané dvojné vazby, byl zvolen biokompatibilní, ve vodě rozpustný fotoiniciátor Li-TPO. Methakrylace sacharidu gum Karaya byla charakterizována dvěma spektroskopickými technikami. Metoda zeslabeného úplného odrazu infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (ATR-FTIR) byla použita ke stanovení změn v chemické struktuře a k ověření přítomnosti dvojné vazby. Dále byla použita Ramanova spektroskopie jako doplněk ATR-FTIR metody. K vyhodnocení optických vlastností vzorků před a po světelném síťování byla použita UV-Vis spektrofotometrie. Aplikační vlastnosti syntetizovaného polysacharidu a připravených hydrogelů byly testovány pomocí metody botnání a sprejovatelnost byla ověřena reeologií. Z výsledků měření vyplývá, že methakrylace byla úspěšná a podařilo se zavést do struktury polysacharidu Gum Karaya dvojné vazby. Díky jejich přítomnosti bylo možné po přídavku fotoiniciátoru vytvořit světlem zesítěný hydrogel.
|
|
|
The effect of salts on the hydrolytic stability of biopolymer carriers with antibacterial substances
Tertinská, Martina ; Brtníková, Jana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Táto diplomová práca sa zaoberá vplyvom soli na stabilitu biopolymérnych nosičov z proteínu a polysacharidu. Teoretická časť sa zaoberá biomateriálmi a materiálmi na prípravu vzoriek a taktiež sa zaoberá momentálnou situáciou liečby infikovaných rán rôznymi materiálmi. V experimentálnej časti boli pripravené nosiče v dvoch rôznych pufroch, s rôznymi koncentráciami chloridu sodného v snahe stabilizovať bioaktívne proteíny, peptidy alebo enzýmy, všeobecne používané a vkladané do nosičov. Boli sledované vlastnosti ako hydrolytická stabilita, botnanie a vplyv rôznych koncentrácii soli na stabilitu vzorku. Keď bola stanovená vhodná koncentrácia soli, do vzoriek bol pridaný antibakteriálny enzým a bolo sledované jeho uvoľňovanie. Zatiaľ čo pri nesieťovaných vzorkách boli sledované významné rozdiely v hydrolytickej stabilite a uvoľňovaní pre vzorky so soľou a bez nej, pri sieťovaných vzorkách boli tieto rozdiely zanedbateľné. Vo všetkých prípadoch sa však enzým uvoľnený zo vzoriek uvoľňoval podľa kinetiky prvého rádu, ktorá závisí na koncentrácii. Na základe výsledkov z difúznych testov robených na rôznych kmeňoch Zlatého stafylokoka bola pre túto prácu vybraná koncentrácia lyzostafínu 325 mg/ml. Pripravené nosiče s antibakteriálnymi enzýmami by mohli byť používané ako kryty rán s krátkodobým alebo dlhodobým uvoľňovaním na rany infikované Zlatým stafylokokom alebo methycilín rezistentným Zlatým stafylokokom (MRSA).
|
|
|
Porous hydrogels from natural gum modified with bio-active substances for accelerated wound healing
Černá, Eva ; Brtníková, Jana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Hlavní téma této diplomové práce se zaměřuje na navržení, přípravu a optimalizaci složení hydrogelového krytu ran s vlastnostmi podobnými kůži. Finančně nenáročný hydrogelový kryt s vlastnostmi, který podporuje proces hojení, zabraňuje bakteriální infekci a snadná manipulace, je myšleným výsledkem této práce. Teoretická část je zaměřena na charakterizaci jednotlivých vrstev kůže, polymerní materiály vhodné pro léčbu ran, aditiva které podporují hojení a mají antimikrobiální vlastnosti, které tvoří aseptické prostředí v ráně. Experimentální práce zahrnuje několik kroků. Prvním z nich je optimalizace složení hydrogelového krytu ran složeného z přírodního polymeru, pryskyřice Gum Karaya (GK) modifikovaného se syntetickými hydrofilními gelujícími polymery a důležitou změkčující složkou pro získání měkkého, elastického a transparentního materiálu získaného metodou sušení, lyofilizace. Připravené filmy byly testování z hlediska botnání, hydrolitické stability, transparentnosti, pevnost v tahu v suchém i mokrém stavu, chemické složení a morfologie. Druhý krok zahrnoval integraci bioaktivního antiseptika do struktury hydrogelu, který zajišťuje vhodné antimikrobiální podmínky pro hojení ran. Připravené transparentní, hydrolyticky stabilní filmy se ukázaly být efektivní proti oběma testovaným druhům bakteriálních kmenů, gram-pozitivním i gram-negativním, mezi které patřily: Staphylococcus aureus methicillin-senzitivní, Staphylococcus aureus methicillin-rezistentní, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans and Escherichia coli. Následná práce bude zaměřena na testování in vitro a in vivo testy biocompatibility.
|
|
| |
|
|
The effect of biopolymers on adhesive and rheological properties of calcium phosphate bone cements
Scholz, David ; Michlovská, Lenka (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Tato práce se zabývá kostním cementem složeného z fosforečnanu vápenatého a termosenzitivního kopolymeru. Hlavním cílem bylo vylepšení zejména adhezivních vlastností cementu přídavkem polysacharidu. Teoretická část práce se zabývá charakterizací kostních cementů a jejich aplikací. Dále také popisem polymerních aditiv přidávaných do kostních cementů se zaměřením hlavně na polysacharidy. V praktické části byly připravené cementy charakterizovány pomocí reologie, práškové rentgenové difrakce a statických zkoušek mechanických vlastností na samotném vytvrzeném cementu a slepených kostí. Reologie byla použita na měření rychlosti tvrdnutí cementu v závislosti na čase a teplotě. Dále byla taky reologie zamýšlena pro měření adhezivních vlastností roztoků kopolymeru, ale toto nebylo možné z důvodu nereprodukovatelných výsledků způsobené nehomogenitou roztoků kopolymeru s polysacharidem. Prášková rentgenová difrakce byla použita pro změření vlivu polysacharidu na konverzi fosforečnanu vápenatého na kalcium deficientní hydroxyapatit. Bylo zjištěno, že polysacharid významně neovlivňuje konverzi fosforečnanu vápenatého. Statické zkoušky mechanických vlastností byly použity pro změření maximální pevnosti v tlaku pro samotné vytvrzené cementové vzorky a také pro změření adheze slepených vzorků kostí. Vytvrzené vzorky s nízkou koncentrací polysacharidu vykazovaly vyšší pevnost v tlaku oproti kontrolním vzorkům. Při zkouškách kostí nebylo dosaženo průkazných výsledků z důvodu náročnosti měření. Jedná se zejména o přípravu vzorků kostí a jejich následné lepení kostním cementem.
|
|
| |
|
|
Catecholamine modified polymer-composite bone cement: preparation, characterization and in-vitro evaluation
Raszková, Alena ; Vojtová, Lucy (referee) ; Michlovská, Lenka (advisor)
Tato bakalářská práce je zaměřena na přípravu, charakterizaci a in-vitro hodnocení cytotoxicity katecholaminem modifikovaných fosfátových cementů. Teoretická část práce se zabývá charakteristikou cementů na bázi fosforečnanu vápenatého a jejich materiálových vlastností. Obsahuje také přehled aditiv používaných pro modifikaci cementů za účelem zlepšit jak jejich chemofyzikální, tak biologické vlastnosti. Rovněž je zde diskutováno, dnes stále častější, využití katecholaminu v tkáňovém inženýrství. První část experimentální práce se zaměřuje zejména na samotnou optimalizaci přípravy a charakterizaci katecholaminem modifikovaný fosfátový cement. Kinetika fázového složení byla hodnocena pomocí rentgenové difrakční analýzy a chemické složení pomocí infračervené spektroskopie. Druhá část práce je poté zaměřena na optimalizaci a hodnocení in-vitro cytotoxicity modifikovaného cementu. V závěru bylo zjištěno, že modifikace katecholaminem zrychluje míru konverze cementu během vytvrzování. U takto připravených vzorků byl stupeň konverze vypočten na 93 % po 3 dnech vytvrzování, zatímco u nemodifikovaných vzorků dosahoval ve stejný čas pouze 79 %. Pro in-vitro testování byla navržena nová metoda přípravy vzorků. Vzhledem k výsledkům testování je nutná další optimalizace této nové metody a podmínek testů. Díky svým atraktivním vlastnostem se katecholaminem modifikovaný fosfátový cement zdá být zajímavým materiálem pro regeneraci kostí.
|
|
|
Influence of antibacterial enzymes on preparation and properties of phosphate cements
Přečková, Barbora ; Michlovská, Lenka (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předmětem této bakalářské práce je příprava kostního cementu z fosforečnanu vápenatého modifikovaného antibakteriálním enzymem pro účinnou a bezpečnou léčbu zánětu kosti (osteomyelitidy) v porovnání s léčbou antibiotiky. Teoretická část této bakalářské práce poskytuje informace o struktuře kostí, osteomyelitidě a léčbě osteomyelitidy různými typy antibakteriálních kostních cementů, především cementy na bázi fosforečnanu vápenatého. Experimentální část se zabývá optimalizací při přípravě vzorků, popisem použitých metod a charakteristikou kinetiky uvolňování enzymu z vytvrzeného cementu. Pro lepší pochopení mechanismu uvolňování enzymu z cementu byly připraveny a vyhodnoceny i modelové vzorky fosfátového cementu s enzymy i proteiny. Antibakteriální vlastnosti vzorků byly testovány použitím diskové, diluční a plotnové metody, což vedlo k výsledkům pozitivního inhibičního účinku antibakteriálního enzymu na grampozitivní bakterie (G+) kmenů Staphylococcus aureus a methicillin-rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA), ale zanedbatelnému účinku na gramnegativní bakterii (G-) Escherichia coli. V následující práci bude zhodnocena in vitro biologická kompabilita cementů obsahující enzym.
|
|
|
Preparation and characterisation of encapsulated biogenic nanoparticles for medical application
Poláková, Veronika ; Vojtová, Lucy (referee) ; Brtníková, Jana (advisor)
Cieľom tejto bakalárskej práce je príprava a polymérová enkapsulácia antibakteriálnych biogénnych nanočastíc, tak aby sa zvýšila stabilita, znížila cytotoxicita a bola zachovaná ich antibakteriálna aktivita. Teoretická časť obsahuje informácie o regeneratívnej medicíne, bežne používaných nanoštruktúrach v regeneratívnej medicíne, ich vlastnostiach a metódach enkapsulácie. Experimentálna časť popisuje procesy prípravy selénových nanočastíc za použitia rôznych metód so špecifickými stabilizátormi a pokračuje enkapsuláciou do prírodného polyméru. Použité metódy enkapsulácie sú založené na samostatnej polymerizácii a pokrývaní vybraným, v prírode sa vyskytujúcim polymérom s adhezívnymi vlastnosťami. Boli skúmané chemické a fyzikálne vlastnosti čistých a enkapsulovaných selénových nanočastíc, ako je ich koncentrácia a morfológia (veľkosť a tvar), boli skúmané pomocou infračervenej spektrofotometrie s Fourierovou transformáciou a skenovacej transmisnej elektrónovej mikroskopie. Bolo zistené, že rôzne metódy poskytnú nanočastice s rôznou veľkosťou, tvarom a stabilitou. Hlavným výsledkom je vytvorenie a popísanie optimalizovanej metódy syntézy selénových častíc, ich stabilizácia a enkapsulácia. Nanočastice syntetizované touto metódou majú sférický tvar a ich veľkosť sa pohybuje v rozmedzí od 10.5 do 101 nm. Veľkosť väčšiny takto syntetizovaných nanočastíc leží v intervale od 10.5 do 40 nm. Enkapsulované nanočastice sú väčšie a pohybujú sa v hodnotách od 74.5 do 571.5 nm.
|
guest ::
RSS feed.