|
|
Příprava a charakterizace enzymatických krytů ran
Jurová, Bronislava ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium a charakterizaci nanovlákenných krytů ran z přírodních biopolymerů. Do těchto nanovlákenných krytů byly inkorporovány proteolytické enzymy, konktrétně kolagenáza a bromelain. Teoretická část se zabývá stručnou charakteristikou kožních ran, jejich hojením a kožními kryty. Také jsou zde uvedeny metody přípravy těchto krytů a metody použity k jejich charakterizaci. Praktická část se zabývá optimalizací přípravy nanovlákenných krytů na bázi polyhydroxybutyrátu, želatiny, alginátu a chitosanu. Tato nanovlákna byla poté obohacena o aktivní látky a bylo sledováno jejich postupné uvolňování do modelového prostředí. Na závěr byla u těchto látek stanovena jejich proteolytická aktivita.
|
|
|
Incorporation of microbial cells in hydrogel carriers
Orišková, Sofia ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
The presented diploma thesis focuses on the use of plant growth promoting bacteria as an ecological alternative to conventional fertilizers. The incorporation of bacterial cells into hydrogel carriers is already a well-studied topic, but due to its disadvantages it has not yet found wider application in agriculture. This work offers a novel concept of encapsulating bacteria by gelation directly from the culture. This is achieved by crosslinking the bacterial alginate produced by the model microorganism Azotobacter vinelandii. Since this process was not described before, first its optimization was needed. Alginate production was determined gravimetrically, and its parameters were further characterized using available analytical methods – infrared spectroscopy to monitor structural parameters (monomer composition and the extent of acetylation), dynamic light scattering to characterize the size distribution and AF4-MALS-dRI to obtain the molecular weight. Bacterial PHB production was also investigated using gas chromatography and infrared spectroscopy. The second part of the work is focused on the optimization of the gelling process using bacterial alginate from the culture and CaCl2 as a crosslinking agent. Rheological experiments were used as a tool in understanding the viscoelastic properties of the prepared gels. Gelation was demonstrated within the first day after inoculation. Maximum production of alginate (1,9 ± 0,3) g/l was reached on the fourth day after inoculation. It was found that the addition of 5 g/l of calcium carbonate promotes the production of alginate. Nevertheless, further addition of CaCO3 (30 g/l) showed adverse effects on the molecular weight and is therefore not recommended. Production of PHB was confirmed by both FTIR and GC measurements, with a maximum yield of (23 ± 3) % CDW. Rheological testing confirmed that the product of the crosslinking was a gel. It was found that the crosslinker concentration plays an important role at time 0 min of the gelation, forming a denser network in the structure and causing higher rigidity. Using the highest studied concentration of CaCl2, the critical strain reached values of (5,0 ± 0,7) %. Finally, the incorporation of bacterial cells into the hydrogel was confirmed using fluorescence microscope.
|
|
|
Fosfolipidy jako základ biodegradabilních nosičových systémů
Burdíková, Jana ; Čeppan, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na zkoumání systému fosfolipid-hyaluronan. Nejdříve byla nalezena vhodná metoda pro přípravu zásobního roztoku fosfolipidu/lipidu a vhodná fluorescenční sonda. Jako metoda přípravy zásobního roztoku byla vybrána sonifikace a jako fluorescenční sonda pyren. Ze skupiny fosfolipidů byl použit lecitin. Pro srovnání byl vedle fosfolipidu použit i lipid fosfátovou skupinu postrádající (DPTAP), popřípadě směs lipidu a fosfolipidu (DPPC a DPTAP). Kromě hyaluronanu byly pro srovnání použity i jiné polyelektrolyty (polystyrensulfonát sodný a alginát sodný). Měření probíhala jak ve vodě, tak v roztoku fosfátového pufru. Veškerá měření proběhla pomocí fluorescenční spektroskopie a dynamického rozptylu světla.
|
|
|
New possibilities in wound healing
Nováková, Laura ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
The diploma thesis is focused on the study of fibrous wound dressings prepared by electrospinning method from natural biopolymers. Three active ingredients were added to the dressings: ampicillin, ibuprofen and collagenase, which are responsible for relieving pain, reducing the risk of infection and selectively removing necrotic tissue in the wound. The theoretical part describes the therapeutic dressings currently available on the market and the most common methods of nanofiber production. The experimental part evaluates the optimization of the preparation of gelatin, alginate and chitosan fibrous wound dressings, which were subsequently enriched with active substances and their gradual release into the model environment was determined spectrophotometrically. Antimicrobial effects against E.coli and S. epidermidis strains andantifungal activity against C. glabrata yeast were monitored. Finally, two cytotoxicity tests on the human keratinocyte cell line HaCaT confirmed the safety of the prepared products, which can serve as bioactive skin dressings in the future.
|
|
|
Využití metod rozptylu světla pro studium gelace hydrogelu
Candráková, Simona ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na štúdium gelácie hydrogélov pomocou využitia metód rozptylu svetla. Pre tieto účely boli v práci zvolené dva biopolyméry (agaróza a alginát sodný), u ktorých prebieha gelácia rozdielnym spôsobom. V prvom prípade ide o geláciu spôsobenú zmenou teploty, v druhom potom prídavkom viazväzbového katiónu. V rámci experimentálnej časti práce bola najskôr študovaná gelácia agarózy metódou DLS, boli merané teplotné rampy roztokov agarózy (40 – 30 °C), kde boli sledované veľkosti častíc v roztokoch o rôznych koncentráciách a ich pôsobenie na meraný difúzny koeficient. Metódou DLS boli stanovené hodnoty teplôt gelácie roztokov o koncentrácii 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Ďalej bola použitá metóda DLS mikroreológie, kde boli taktiež merané teplotné rampy agarózových roztokov (40 – 30 °C), z ktorých boli vyhodnotené teploty gelácie roztokov agarózy o koncentrácii 0,1 hm.% a 0,5 hm.%. V práci bola tiež používaná klasická reológia, kvôli vzájomnému porovnaniu viskoelastického chovania látok a zisteniu bodu gelácie roztokov agarózy. Touto metódou boli zistené teploty gelácie pre koncentrácie 0,1 hm.%, 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Metóda DLS bola použitá aj k sledovaniu interakcií alginátu sodného pri prídavku Ca2+ iónov, tieto interakcie boli následne tiež vyhodnotené a diskutované v experimentálnej časti.
|
|
|
Mechanické a transportní vlastnosti hybridních hydrogelových systémů
Klímová, Eliška ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem mechanických a transportních vlastností hybridních hydrogelových systémů. Vzhledem k aplikacím hydrogelů, zejména v oblasti chemického průmyslu, farmacie či medicínských aplikací, byly pro studium vybrány hydrogely na bázi gellanu a alginátu sodného. Pro porovnání jednotlivých vlastností byly připraveny jak fyzikální, tak hybridní hydrogely. Gellanové hydrogely byly připraveny v prostředí deionizované vody, dihydrátu chloridu vápenatého a tweenu 80. Alginátové hydrogely byly připraveny v prostředí dihydrátu chloridu vápenatého a polyakrylamidu s N,N´–methylenbisakrylamidem. Pro studium mechanických vlastností byly vybrány sušící váhy a reologická měření. Transportní vlastnosti byly zkoumány difúzními experimenty v kombinaci s UV-VIS spektroskopickou detekcí. Závěrem této práce je sumarizace naměřených hodnot pro poskytnutí uceleného přehledu na tuto problematiku. Bylo zjištěno, že při vhodně zvolených koncentracích strukturních komponent hydrogelové sítě i jednotlivých aditiv, lze ovlivňovat mechanické i transportní vlastnosti studovaných hydrogelů.
|
|
|
Enkapsulace vybraných přírodních extraktů pro využití v potravinářství
Vyskočilová, Terezie ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o enkapsulaci přírodních extraktů. V teoretické části jsou popsány metody enkapsulace, materiály používané pro přípravu částic a aplikace enkapsulačních technik v potravinářství. V rámci experimentální části práce byly charakterizovány vybrané přírodní extrakty získané z propolisu, zeleného ječmene a probiotik. Tyto látky byly enkapsulovány do alginátu a chitosanu. Bylo vytvořeno 25 typů částic, u kterých byla analyzována dlouhodobá stabilita ve 3 modelových typech fyziologického prostředí a ve čtyřech různých modelových potravinách. U vybraných typů částic byla sledována stabilita též ve čtyřech druzích reálných mléčných potravin. Míra stability částic byla v případě přírodních extraktů sledována spektrofotometricky stanovením množství uvolněných polyfenolů, bílkovin, chlorofylů a celkové antioxidační aktivity. U probiotických kultur byly použity techniky optické a fluorescenční mikroskopie. Přírodní extrakty propolisu a ječmene byly podrobeny testu antimikrobiálního účinku, u propolisu byly doplněny i cytotoxické testy. Jako nejlepší obalový materiál u propolisu byla navržena směs agar-chitosan, jež prokazovala optimální stabilitu v modelových podmínkách trávicího traktu i v modelových potravinách. Lipozomy byly v této práci vyhodnoceny jako nestabilní a nevhodné pro další aplikaci. V případě práškového ječmene byl jako obalový materiál zvolen škrob-alginát (poměr 1:4) a agar-chitosan, přičemž druhý typ vykazoval vyšší stabilitu z pohledu uvolněných bílkovin. Tento druhý typ byl vhodný i pro čerstvý ječmen. Pro enkapsulaci probiotických kultur byl zvolen alginát, případně alginát ve směsi se škrobem, a to díky porozitě a možnosti difúze živin. Nejlepších výsledků u reálných potravin bylo dosaženo aplikací probiotických částic do mléka. V Koenkapsulace práškového ječmene a probiotik nevedla k inhibici růstu kultur. Rovněž nebyl potvrzen antimikrobiální účinek propolisu ani ječmene, stejně jako cytotoxický efektu propolisu.
|
|
|
Enkapsulace aktivních látek do nanovláken a možnosti jejich aplikace
Procházková, Lucie ; Pernicová, Iva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Diplomová práce byla založena na optimalizaci výroby nanovlákenných krytů a zisku produktu pro následné funkční využití. Výroba nanovlákenných krytů probíhala z vybraných materiálů metodou elektrospinning a forcespinning. Jako výchozí materiály byly použity polyhydroxybutyrát, želatina, chitosan a alginát. Tyto materiály byly po úspěšné optimalizaci obohaceny o aktivní složky ampicilin a ibuprofen pro funkcionalizované využití krytů pro účinnější hojení ran. Teoretická část byla zaměřena na problematiku kůže, procesy hojení, druhy ran a nanovlákny, dále byla zmíněna charakterizace vybraných výchozích materiálů pro formování nanovláken. Praktická část vycházela ze zdlouhavého procesu optimalizace přípravy vlákenných krytů a později i krytů obohacených o aktivní složky. Dále byly navrženy kombinované kryty z různých materiálů s obsahy obou aktivních složek. Následovala charakterizace veškerých připravených krytů z pohledu stability v krátkodobém i dlouhodobém měřítku. Stanoveno bylo postupné uvolňování aktivních složek spektrofotometricky i metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Důležité bylo také stanovení antimikrobiální aktivity vybraných aktivních složek enkapsulovaných do struktury krytů. Závěrem byly kombinované kryty s obsahem obou aktivních složek využity pro testování bezpečnosti s humánními buňkami typu keratinocytů (HaCaT). Testování bezpečnosti vycházelo ze stanovení viability humánních buněk pomocí MTT testu, pro ověření i LDH testu. Proveden byl také scratch test (test hojení ran) po aplikaci navržených kombinovaných krytů.
|
|
|
Preparation and characterization of wound dressings
Dzurická, Lucia ; Márová, Ivana (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
The diploma thesis if focused on the study of bioactive hydrogél and nanofiber wound dressings composed of natural biopolymers, which were functionalized by active compounds in the form of analgesic, antibiotics and enzymes. Hydrogél wound dressings were constituted from alginate and chitosan and nanofibers were created from polyhydroxybutyrate. The following 7 active compounds were selected to be added to the wound dressings: ampicillin, streptomycin, ibuprofen, papain, bromelain, collagenase and trypsin. In the theoretical part the structure of the skin and types of wound injuries were described. This part also talks about types of wound dressing and their applications, as well as treatment of skin wounds using enzymes and compounds with analgesic and antimicrobial properties. In addition, this section describes safety assays, in particular cytotoxicity assays on human cells. At the beginning of the experimental part, the process of preparation of hydrogél wound dressing was optimised. Subsequently, the dressings were enriched with active compounds and the rate of gradual releasing of the substances into model environment was monitored. In the case of enzymes, their proteolytic activity was also tested after their incorporation to the wound dressings. Furthermore, the prepared bioactive wound dressings were analyzed for possible cytotoxic effect on human keratinocytes. Finally, the wound dressing with combined content of active substances was created and also characterized for the rate of substance release, proteolytic activity and cytotoxicity. Antimicrobial activity of this wound dressings, against two selected strains of microorganisms: Escherichia coli and Staphylococcus epidermidis, was also evaluated.
|
|
|
Vývoj a charakterizace hydrogelových nosičů pro moderní zemědělské aplikace
Mai, Thuy Ha ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá charakterizací hydrogelových nosičů a jejich využití v zemědělství. Enkapsulací aktivní složky do hydrogelové matrice je možno získat produkt, schopný kontrolovaně uvolňovat svůj obsah. V teoretické části jsou popsány vybrané enkapsulační metody a vhodné biokompatibilní materiály. V experimentální části byl spektrofotometricky sledován průběh uvolňování půdní bakterie Cupriavidus necator H16 z alginátové matrice. Bylo testováno uvolňování enkapsulovaných bakterií prostou difúzí a později navrhnuty a zrealizovány experimenty uvolňování podpořené chemickou, resp. enzymatickou degradací matrice kapsule. Navrhnuta byla také další úprava alginátových částic přidáním bariérové hydrofobní vrstvy tvořené polyhydroxybutyrátem (PHB). Takto upravené nosiče vykazovaly zvýšenou odolnost vůči chemické i enzymatické degradaci. Proces uvolňování byl do jisté míry potlačen a může vést k potenciálnímu využití PHB k úpravě uvolňovacích vlastností nosičů.
|
host ::
RSS.