|
|
Reologická charakterizace polysacharidových gelů s inkorporovanými vezikulami
Kalendová, Lucie ; Smilek, Jiří (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá reologickou charakterizací polysacharidových hydrogelů s inkorporovanými vezikulárními systémy. Pro inkorporaci byly využity kladně nabité „Ion Pair Amphiphile“ vezikuly (IPA), jejichž kostra byla tvořena cetrimethylamonium bromidem, dodecylsulfátem sodným, dioktadecyldimethylamonium chloridem a cholesterolem. Druhými vezikulárními systémy používanými k inkorporaci byly záporně nabité fosfatidylcholinové liposomy, s obsahem kyseliny fosfatidové a cholesterolu. Práce je pomyslně rozdělena na dvě části. První část se zabývá přípravou, charakterizací a kontrolou stability používaných vezikulárních systémů pomocí dynamického rozptylu světla (DLS). V první části bylo zjištěno, že používané částice jsou stabilní jak vůči vysoké teplotě, tak také časově (v rámci jednoho týdne), což z nich dělalo systémy vhodné pro inkorporaci do vybraných hydrogelů. Druhá část se poté zabývá přípravou a reologickou charakterizací zvolených gelů. Byly připravovány gellanové gely o dvou různých koncentracích, a to 1 hm. % a 2 hm. %. Hyaluronanový gel byl připravován o koncentraci 4 hm. %. Všechny zmíněné gely byly studovány v prostředí deionizované vody a v prostředí obou typů vezikul, jejichž koncentrace byla v obou případech 1 mmoll-1. Z následné reologické charakterizace, která obsahovala amplitudové, frekvenční a stres relaxační testy vyplývá, že inkorporace vezikul neměla na strukturu zvolených hydrogelů vliv. Tato skutečnost naznačuje, že vezikuly inkorporované ve studovaných gelech nemají významný vliv na jejich transportní vlastnosti, což je informace důležitá pro využití těchto systémů v oblasti doručování léčiv.
|
|
|
Transport léčiv v modelových hydrogelech
Horváth, Michal ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa venovala transportným vlastnostiam diklofenaku v modelových hydrogéloch. Gély boli pripravené z agarózy a niektoré boli obohatené o humínovú kyselinu IHSS Elliott Soil. Prídavok humínovej kyseliny do hydrogélu by mal napodobovať pôdne prostredie. A práve pôdne prostredie bolo vybraté na pozorovanie transportu a prestupu diklofenaku. Difúzia bola pozorovaná v difúznych celách, kde v jednej časti bol roztok diklofenaku a v druhej MQ voda. A medzi celami sa nachádzal hydrogél. Z oboch ciel boli odoberané vzorky, ktoré boli spektrofotometricky premeriavané v rôznych časových intervaloch do nastolenia rovnováhy. Tieto merania boli nakoniec použité na opis pohybu diklofenaku v hydrogéloch.
|
|
|
Alternativní způsoby síťování alginátu sodného vedoucí k hydrogelům s vhodnými aplikačními vlastnostmi
Kouřilová, Ludmila ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na přípravu alginátových gelů s možností ovlivnění jejich finálních aplikačních vlastností (transparentnost, synereze, viskoelastické vlastnosti, aj.). Na základě literární rešerše byly vybrány celkem tři gelační strategie vedoucí ke gelaci alginátu sodného, a to iontové síťování metodou vnější gelace, iontové síťování metodou vnitřní gelace a síťování alginátu kyselinou fytovou, která je schopná tvořit jak iontovou vazbu, tak intramolekulární vodíkové můstky. Následně byla provedena optimalizace přípravy alginátových gelů, charakterizace jejich mechanických vlastností a na závěr byl sledován vliv několika faktorů (koncentrace polymeru, množství síťovacího činidla, doba gelace, přídavek sacharózy, aj.) na výsledné vlastnosti připravených gelů. V rámci diplomové práce bylo prokázáno, že na výsledné vlastnosti gelů na bázi alginátu sodného má vliv nejen koncentrace polymeru, množství použitého síťovacího činidla, rychlost gelace či synereze, ale v případě iontového síťování metodou vnější gelace také například typ použitého aniontu. Zajímavou součástí diplomové práce je také optimalizace stanovení mechanických vlastností alginátových gelů kompresními testy. Během těchto testů dochází ke stlačení vzorku mezi dvěma senzory reometru a je měřena mechanická odezva vzorku na aplikovanou sílu. Jedná se o jeden z nejlépe představitelných reometrických testů.
|
|
|
Optimalizace hydrogelového nosiče pro posuzování antimikrobiální aktivity biocidních povrchů
Antálek, Adam ; Jančovičová, Viera (oponent) ; Králová, Marcela (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá optimalizáciou zloženia a vlastností hydrogélov ako nosičov mikrobiálnych populácií pre hodnotenie antimikrobiálnych účinkov. Existujú normované postupy pre hodnotenie antimikrobiálnych povrchov, avšak zahŕňajú nedostatky, ako napríklad nutnosť testovania výhradne v laboratórnych podmienkach. V predloženej práci je navrhnutá nová metodika hodnotenia, ktorá využíva modifikovaný resazurínový test a hydrogély ako platformy pre výsev baktérií, vďaka čomu je možné posúdiť skúmaný antimikrobiálny povrch. Podarilo sa optimalizovať zloženie a vlastnosti hydrogélových nosičov vzľadom na ich botnacie a mechanické vlastnosti, a zlepšiť tak recovery oproti štandardizovaným postupom. Testy na antimikrobiálnom materiály ukázali, že použité baktérie na hydrogéloch ďalej rástli, čo znemožňuje použitie kompozitného hydrogélu pre túto aplikáciu.
|
|
|
Micro/macro-scale investigation of the viscoelastic properties of hydrogel materials
Obrusníková, Klára ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
This diploma thesis was focused on the comparison of various microrheological methods with macrorheological approach, especially on the characterisation of hydrogels. Dynamic light scattering, fluorescence correlation spectroscopy and optical tweezers were chosen as the microrheological techniques, while oscillatory rheometry was the macrorheological tool. Results from dynamic light scattering and fluorescence correlation spectroscopy for agarose and gellan hydrogels were compared to rheometry and to each other. The values of viscoelastic moduli obtained by microrheology were significantly lower than those obtained by macrorheology. Both dynamic light scattering and fluorescence correlation spectroscopy offer a wider range of frequencies than rheometry, but both have limitations in hydrogel characterisation. In dynamic light scattering measurements, light scattered from hydrogel networks causes noise and lowers the quality of the results. Fluorescence correlation spectroscopy, while being more specific, shows very little difference between samples of different concentrations. Optical tweezers are a new method at the Faculty of chemistry, and only the calibration measurements were performed. Optical trap stiffness, an important value in the calibration process of optical tweezers, was determined for solutions of glycerol.
|
|
|
Cílená modifikace hrotů využitelných pro vybrané měřicí módy mikroskopu atomárních sil
Lišková, Kateřina ; Szabová, Jana (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá modifikací hrotů standardně používaných v mikroskopii atomárních sil a jejich následným využitím ke stanovení mechanických vlastností vybraných hydrogelových systémů na lokální úrovni. Pro cílenou modifikaci byla vybrána metoda fixace mikročástice na nosník, který byl úspěšně modifikován pomocí částic melaminové pryskyřice Nejdříve byly měřeny mechanické vlastnosti vybraného zástupce fyzikálně síťovaných hydrogelů (polysacharid agaróza), které byly hodnoceny na základě Youngova modulu pružnosti, adhezní síly a práce. Získané výsledky byly porovnány s hodnotami naměřenými pomocí dvou komerčně dostupných nosníků lišících se jak ve tvaru, tak v základních parametrech, jako je konstanta pružnosti a rezonanční frekvence. Následně byl ověřován vliv nastavené působící síly nosníku na vzorek (Setpoint). Využitelnost modifikovaných nosníků byla testována i na vybraném zástupci iontově síťovaných hydrogelů (alginát sodný síťovaný vícemocnými ionty). V rámci experimentální části diplomové práce bylo ověřeno, že použití nosníků s vyšší styčnou plochou vede ke spolehlivějším výsledkům z hlediska spolehlivosti a reprodukovatelnosti, vzhledem k tomu, že do finální hodnoty Youngova modulu je zahrnut nejenom příspěvek polymerního řetězce, ale i póru. Při stanovování mechanických hodnot je důležité uvést nejenom používaný nosník a jeho vlastnosti, ale také veškeré ostatní experimentální parametry, jejichž změna může ovlivnit finální hodnoty Youngova modulu stanovené na mikroúrovni mikroskopií atomárních sil.
|
|
|
Effect of enzymes on the degradation of thermosensitive copolymers for controlled release of drugs
Dávidíková, Anna Mária ; Michlovská, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Thermosensitive hydrogels used for drug delivery systems are of great interest these days. They serve as a drug vehicle that transport drugs to a target place and then they serve as a drug depot in the body. Hydrogels can be tuned to be able to encapsulate various drugs, to be sensitive to various external stimuli, or to degrade slower (maintain the drug longer in the body). To tune hydrogels, we need to know their degradation process and their behaviour in different degradation media; thus, we can predict how they will behave. In this proposed thesis, the degradations of various thermosensitive hydrogel solutions were studied in different degradation media. The theoretical part of this work provides a short review of thermosensitive hydrogels, their characterisation, properties, use for drug delivery systems, and degradation. Firstly, a triblock thermosensitive copolymer PLGA-PEG-PLGA that consists of poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid)-b-poly(ethylene glycol)-b-poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid) was synthesized via living ring-opening polymerization under an inert atmosphere and characterized via proton nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography. This copolymer was further used for hydrogel water solutions in 10, 15 and 20 wt. % concentrations. Hydrogel samples prepared at 37 were degraded in various media (UPW (ultrapure water), NaCl, PBS (phosphate-buffered saline), and PBS with enzyme) in the incubator for 30 days. The sample removal was set for 1, 2, 3, 7, 9, 14, 16, 21, 23 and 30 days except for the enzyme solution where we expected quick degradation. Degraded hydrogels were analysed via gel permeation chromatography and degradation media via liquid chromatography with mass spectroscopy. Gravimetric analysis and measurement of pH over time were also part of the hydrogel behaviour study. The last aim of this work was to evaluate the collected data and see whether the used enzyme affected the PLGA-PEG-PLGA hydrolytic degradation kinetics. The results proved a minor acceleration in the degradation by the enzyme. These results will serve as a foundation for further degradation studies.
|
|
|
Interactions of pharmaceuticals with humic substances in model hydrogels
Fleischhackerová, Claudia ; Krouská, Jitka (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
This bachelor's thesis is focused on the study of drug diffusion in humic acid hydrogels. The instantaneous surface source diffusion method was used for this study. This method was based on the observation of emerging diffusion profiles of drugs which diffused in the humic gel at certain time intervals. Then, this method was used to determine the diffusion coefficients of the drugs used in the gels. The main aim of the experimental part was to study the influence of the interaction of drugs with humic acids that diffused through the humic gel. Two drugs were used as a diffusing medium, i.e. ibuprofen and tetracycline. They are pharmaceuticals, the consumption has been increasing in humans and animals in recent years, that's why they are often detected in the environment. The concentration profile of these drugs in humic acid hydrogels was determined by UV–VIS spectrometry.
|
|
|
Využití mikroenkapsulace při vývoji hydrogelových nosičových systémů
Karásková, Iva ; Mravec, Filip (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím metody mikroenkapsulace při vývoji hydrogelových nosičových systémů, ve kterých hrály zásadní roli huminové kyseliny, biopolymer chitosan, vícesložkové hnojivo NPK a kyselina 3-indoloctová. Předložená práce navazuje na moji bakalářskou práci o možnostech využití polyelektrolytových komplexů. Náplní této práce bylo vypracovat literární rešerši na téma mikroenkapsulačních technik a na základě získaných poznatků optimalizovat tuto metodu pro přípravu hydrogelových částic. Mikroenkapsulace byla prováděna na komerčním enkapsulátoru BUSCHI B-395 Pro a bylo měřeno uvolňování jednotlivých složek z částic do vody. Analýza byla prováděna metodou UV-VIS spektrofotometrie a HPLC analýzy. Dále bylo testováno opakované sušení a botnání. Bylo ověřeno, že vhodné složení a kombinace látek tvoří hydrogely pro případné další použití v oblasti zemědělství.
|
|
|
Studium reaktivity biopolymerů v gelové fázi
Smilek, Jiří ; Kislinger, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní předložené diplomové práce je studium interakce biopolymerů s modelovými sondami (organická barviva) prostřednictvím difúzních procesů v gelové fázi. Hlavními cíly, kterých bylo úspěšně dosaženo, byla optimalizace a otestování metodiky difúzních cel a neustálené difúze v nekonečném prostředí za účelem studia interakcí zvolených kombinací biopolymer/sonda. Jako modelové reaktivní biopolymery byly zvoleny anionaktivní huminové kyseliny a kationaktivní chitosan, jako modelové sondy methylenová modř resp. methylenová oranž. Nezbytnou součástí předložené práce je také podrobná charakterizace výchozích biopolymerů a použitých gelových materiálů pomocí široké škály analytických a fyzikálně-chemických metod (reometrie, UV-VIS, FT-IR ). Kromě celé řady nových experimentálních poznatků o konkrétních studovaných systémech tkví význam této diplomové práce v tom, že slouží jako odrazový můstek pro vývoj nových difúzních technik jako univerzálních, inovativních a plně automatizovaných nástrojů pro charakterizaci reaktivity biopolymerů.
|
host ::
RSS.