|
|
The effect of organic and inorganic additives on the chemico-physical properties of biopolymer substrates for tissue engineering
Kohoutek, Martin ; Muchová, Johana (oponent) ; Brtníková, Jana (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis deals with the preparation and characterization of composite collagenous scaffolds for possible applications in both bone and skin tissue engineering with an emphasis on their chemico-physical properties. In the theoretical part, the selected components for fabrication of the scaffolds are described and later were used to fabricate 3D porous composite scaffolds in the experimental part. Altogether, four different composite collagenous scaffold types and a reference pure collagen scaffold type were prepared using the freeze-drying fabrication technique. Two scaffold types were made by combining collagen with either oxidised cellulose (OC) or carboxymethyl cellulose (CMC). The other two types of scaffolds had the same biopolymeric origin enhanced with the addition of bioceramics based on the hydroxyapatite and tricalcium phosphates. The microstructure, porosity and pore size were assessed by the scanning electron microscopy. The highest porosity and pore size were achieved by the reference purely collagenous scaffolds, followed by the collagen composites with OC and CMC. Scaffolds with the content of bioceramics had the lowest porosity and pore size, especially those containing CMC. Swelling behaviour analysis and enzymatic degradation in vitro showed, that the hydrophilicity and mass loss in the degradation process correlate with each other. The scaffolds without bioceramics were more hydrophilic and achieved greater mass loss than the scaffolds containing bioceramics. The pure collagen was in the between the two groups. Scaffolds containing CMC achieved greater mass loss and hydrophilicity than their OC counterparts. In terms of mechanical properties, scaffolds with bioceramics achieved higher compressive strength in the wet state than the other three scaffold types. The mechanical properties were generally better for scaffolds with lower porosity and lower hydrophilicity.
|
|
|
Enzymatická degradace biouhlu
Zmijová, Marie ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Prosperita lidstva je neodlučně spjata se zdravou půdou. Ukazuje se, že aplikací biouhlu dochází ke zlepšení půdních vlastností a vlivem toho také růst a výnosnost rostlin. Přítomnost a činnost půdní bioty připívá ke kvalitě půdy, ta ale zároveň vylučuje sloučeniny, které mohou biouhel degradovat. S cílem zjistit, zdali dochází k fyzikálně-chemickým změnám biouhlu, byly provedeny experimenty simulující působení enzymů a kořenových exsudátů. K tomuto účelu byly vybrány tři biouhly, které byly pomocí roztoku H2O2, představujícího enzymatické působení, degradovány a následně analyzovány metodami TGA, FTIR, SEM a měřením kontaktního úhlu. Bylo zjištěno že množství a typ degradované hmoty biouhlu závisí na parametrech jeho výroby. Enzymatickou oxidací přibývají na povrchu biouhlu funkční skupiny obsahující kyslík a značně se mění smáčení povrchu. Extrakční experiment s kyselinou citronovou, představitelem kořenových exsudátů, odhalil efektivnější promytí vzorku, díky čemuž biouhly obsahovaly větší podíl organické hmoty. U získaných výluhů bylo sledováno množství prvků uvolněných z biouhlu pomocí ICP-OES. Počáteční promytí vedlo k uvolnění největšího množství mikro a makroprvků, které způsobilo snížení hodnoty pH požitého roztoku a zvýšení jeho vodivosti. Hodnota pH prostředí měla zásadní vliv na množství uvolněných vícevalentních prvků (Ca, Mg). Kombinací těchto změn, ke kterým může docházet v půdním systému, pravděpodobně nedochází ke změně požadovaného účinku biouhlu a jeho použití může být v dlouhodobém horizontu prospěšné.
|
|
|
Degradation of polycaprolactone electrospun materials - methods of analysis
Havlíčková, K. ; Řezanka, M. ; Kobera, Libor ; Kuželová Košťáková, E. ; Lukáš, D. ; Jenčová, V.
Biodegradable electrospun materials are widely used for medical application. Polycaprolatone is polymer suitable for electrospinning technology and is very often used to create nanofibrous scaffolds for tissue engineering. The time to disintegration or biodegradation of such materials is very important here. However, testing is not entirely easy. It is not possible to create exactly body-like conditions in vitro. Moreover, it is not easy to find suitable analytical methods that would show exactly what happens in the nanofibrous polycaprolactone electrospun samples at certain stages of degradation, ie how the internal structure of decaying nanofibers changes. This paper describes the traditional use of methods for testing polycaprolatone nanofibers by enzymatically catalysed degradation. Morphological changes are studied using scanning electron microscope images. However, it also offers a non-traditional analysis of polycaprolactone electrospun materials using the ssNMR method.
|
host ::
RSS.