|
|
3D-bioprinted Gelatin/Alginate loaded with Carbon Nanotubes for tissue engineering application
Partovi Nasr, Minoo ; Zumberg, Inna ; Chmelíková, Larisa ; Fohlerová, Zdenka ; Provazník, Valentine
The objective of utilizing 3D-bioprinted Gelatin/Alginate loaded with Carbon Nanotubes (CNTs) in tissue engineering applications is to create scaffolds that closely mimic the natural extracellular matrix (ECM), thereby enhancing cell growth, proliferation, and differentiation. Gelatin and Alginate, both biocompatible materials, have been widely researched for their potential in bioprinting due to their similarity to the ECM, offering a conducive environment for cell encapsulation and tissue regeneration. The addition of CNTs to these hydrogels significantly improves the mechanical properties and stability of the scaffolds, making them more suitable for supporting tissue development. CNTs, known for their unique properties such as high tensile strength and electrical conductivity, contribute to the development of scaffolds that not only support mechanical stability but also can influence cellular behavior and tissue formation. This integration aims at enhancing the functionality of 3D-bioprinted scaffolds, enabling them to better support the formation and maturation of engineered tissues. Furthermore, the electrical conductivity of CNTs-loaded scaffolds can be exploited to stimulate electrical activity in tissues, such as cardiac and neural tissues, promoting organized tissue development and functionality. The strategic combination of Gelatin/Alginate with CNTs in 3D bioprinting offers a promising approach to tissue engineering, aiming to address the critical challenge of replicating the complex structure and function of natural tissues. This innovative methodology not only enhances the mechanical and structural properties of the scaffolds but also introduces new possibilities in tissue engineering through the electrical stimulation of tissues, paving the way for the creation of more complex and functional tissue constructs.
|
|
|
Příprava pleťových masek s účinkem proti akné
Geierová, Kateřina ; Bendová, Agáta (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce byla zaměřena na přípravu a charakterizaci nanovláken s obsahem aktivních látek s cílem využít tyto materiály v pleťových maskách proti akné. Nanovlákna byla připravena z roztoku polyhydroxybutyrátu a z roztoku želatiny metodou elektrospinning. Z aktivních látek byl využit k funkcionalizaci nanovláken eugenol a piperin. V teoretické části byly charakterizovány typy pleťových masek, jednotlivé aktivní látky, materiály na přípravu nanovláken, jejich metody přípravy a jejich charakterizace. V praktické části byla sledována antioxidační a antimikrobiální aktivita samotných účinných látek. Následně byla ve třech modelových prostředích sledována rychlost uvolňování vybraných aktivních látek z připravených nanovláken. U nanovláken byla sledována antimikrobiální aktivita na třech mikroorganismech, a to na Staphylococcus epidermidis, Cutibacterium acnes a Escherichia coli.
|
|
|
Electrospinning of Modified Biopolymers for Medical Applications
Pavliňáková, Veronika ; Martinová,, Lenka (oponent) ; Zajíčková, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed dissertation thesis is dedicated to the preparation and characterization of novel biocompatible nanofibers with both biological and medical potential applications. The main emphasis of this thesis was focused on the preparation of composite nanofibers respecting the principles of "green chemistry", meaning hard requirements of tissue engineering. The theoretical part summarizes knowledge about the electrospinning process and its parameters. The literature review also describes the electrospinning of proteins like collagen and gelatin, their blends with synthetic polymers and biopolymers as well as with inorganic fillers. One chapter deals with various kinds of crosslinking agents to improve nanofiber hydrolytic stability. The last chapter is aimed to halloysite inorganic nanotubes (HNT) gaining much attention for the use as drug carrier due to its remarkable physical (mechanical reinforcement) and biological (biocompatibility and low toxicity) properties. The experimental part is divided into two chapters, each of them examines issues of nanofibrous material preparation from different perspective. The first part is focused on novel hydrolytically stable antibacterial gelatin nanofibers modified with oxidized cellulose. The unique inhibitory effect of the nanofibers was examined by luminometric method using genetically modified Escherichia coli strain. Seeded adenocarcinoma lung cells proved good adhesion and proliferation. Second experimental part explores the effect of source and amount of natural tubular halloysite on the structure and properties of biocompatible amphiphilic nanofibers based on a polycaprolactone and gelatin. The addition of HNT improved the thermal stability, mechanical properties (both stiffness and elongation) and reduced the crystallinity of nanofibers. The HNT from different sources did not affect the cell behavior but slightly influenced the proliferation and viability of cells on nanofibers.
|
|
|
Příprava nanočástic a nanovláken s obsahem antimikrobiálních látek
Kubišová, Veronika ; Slaninová, Eva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problému, kterým je nedostatečná současná terapie ran a představuje řešení v podobě krytů ran na bázi nanomateriálů. Konkrétně je zaměřena na vývoj a charakterizaci různých nanovlákenných materiálů s integrovanými liposomovými částicemi, které by mohly sloužit jako zdroj terapeutických látek a být využitelné právě v oblasti terapie ran. Rešerše v úvodní části práce byla nejprve zaměřena na zmíněný problém, kterým jsou nedostatky stávajících konvenčních obvazových materiálů. Nebyl opomenut ani popis lidské kůže z anatomického a funkčního hlediska, a ani samotný proces hojení ran. Představeny byly i různé typy krycích materiálů. Velká část však byla zaměřena na nanomateriály a jejich využití právě v oblasti terapie kožních poranění. Zmíněnými nanomateriály byly především liposomové částice a nanovlákna, neboť experimentální část práce byla zaměřena právě na tyto struktury. Popis se zabýval jak samotnou charakteristikou těchto struktur, tak i biopolymery použitelnými k jejich přípravě. Cílem však byla příprava nanovláken o obsahu liposomů, proto byl popsán způsob tvorby takových systému. Nedílnou součástí krycích materiálů jsou také různá terapeutika, zejména taková, která potlačí vznik infekce a sníží bolest v ráně, rešerše byla proto zaměřena na antibiotikum ampicilin a analgetikum ibuprofen. Experimentální část byla věnována samotné problematice výroby nanovláken s liposomy a také kvalitativnímu prokázání přítomnosti liposomů v elektrostaticky připravovaných nanovláknech. Vybranými polymerními složkami těchto systémů byl polyhydroxybutyrát (PHB) a želatina. Nanovlákna a liposomové částice (i kombinované liposomy s PHB) byly však nejprve připraveny v samotné formě a charakterizovány zejména z hlediska postupného uvolňování léčivých látek. Získané výsledky byly pak porovnány s výsledky dodávání terapeutik prostřednictvím kombinovaných nanovlákenných struktur s liposomy. U těchto kombinovaných struktur bylo cílem dosáhnout synergie v oblasti dodávání léčiv mezi těmito systémy. Snahou práce bylo vytvořit kryt z biomateriálů s řízeným uvolňováním léčiv. Léčivy obsaženými v těchto materiálech byl již zmíněný ampicilin a ibuprofen. Důležitou součástí práce bylo pak stanovení bezpečnosti připravených materiálů, testovány byly z hlediska cytotoxicity, kdy provedeným testem byl MTT test a LDH test. A samotná schopnost nanovláken v oblasti hojení ran byla pak sledována v rámci scratch testu neboli testu „hojení ran“. Na závěr práce jsou uvedena doporučení pro další práce, které na toto téma budou navazovat.
|
|
|
Příprava a charakterizace nanovlákenných krytů ran
Jiroušková, Pavla ; Uhlířová, Renata (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou a charakterizací nanovlákenných krytů ran. Pro přípravu nanovláken zde byly použity materiály poly-(3-hydroxybutyrát), neboli PHB a želatina. Do krytů byly také inkorporovány aktivní látky, a to ampicilin a ibuprofen. Teoretická část práce se zabývá kůží a hojením ran, nanovlákny a jejich vlastnostmi, dále popisuje také využití nanovláken jako krytů ran. V neposlední řadě se věnuje také materiálům vhodným k přípravě nanovlákenných krytů ran. Dále tato sekce obsahuje rešerši na různé metody přípravy nanovláken, léčiva, která mohou být do vláken inkorporována a následné stanovení bezpečnosti připravených krytů. V praktické části byly připravovány nanovlákenné kryty s obsahem ampicilinu, respektive ibuprofenu. Bylo stanoveno maximální možné množství aktivní látky, kterou lze do nanovláken inkorporovat. Následně byly připraveny kombinované kryty, jejichž účelem bylo studium rychlosti uvolňování aktivních látek do modelových prostředí. U jednotlivých krytů bylo spektrofotometricky stanoveno uvolňování v časovém intervalu. Na závěr byly u krytů připravených s ampicilinem provedeny testy antimikrobiální aktivity. Antimikrobiální účinky byly sledovány na mikroorganismech S. Epidermidis, E. Coli a M. Luteus.
|
|
|
Hydrogelové fantomové modely pro ultrazvukovou diagnostiku
Cerevatova, Kristina ; Smilek, Jiří (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Táto bakalářská práce se zabývá vlastnostmi a přípravou hydrogelových fantomů, používaných v ultrazvukové diagnostice. Cílem práce bylo seznámit se s výrobou a problematikou fantomových modelů. Teoretická část práce se zabývala charakterizaci fantomů, principem fungování ultrazvuku a firmami, které vyrábějí fantomy. Praktická část se věnovala výrobě fantomových modelů jednak ve firmě Dansk Fantom Service, a jednak vlastní výrobou v laboratoři. Na těchto fantomech se následně zkoumali rychlosti šíření ultrazvuku, zeslabení a jiné fyzikální změny.
|
|
|
Preparation and application of combined functionalized nanomaterials with antimicrobial effect in food and cosmetics
Vojteková, Vanesa ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
The presented diploma thesis is focused on the preparation of combined nanomaterials that were functionalized with an antimicrobial ingredient. Liposomes were prepared without the addition of polyhydroxybutyrate but also with its addition. The nanofibers were obtained from gelatin solution by electrospinning. Thymol, eugenol, curcumin and vitamin E were used for functionalization. In the theoretical part, individual bioactive components, materials for the preparation of nanoparticles and nanofibers as well as methods of synthesis of these materials were characterized. The applications of the prepared nanoparticles as preservatives in the food industry and applications of nanofibers in wound healing and in the cosmetics industry have also been described. In the experimental part, the antioxidant activity of the active substances was determined. Two types of liposomes were prepared and evaluated for size, stability and encapsulation efficiency. Subsequently, the release rate of active substances from the prepared liposomes was monitored. Nanofibers with combinations of substances that were encapsulated in liposomes were prepared by electrospinning. The antimicrobial activity of the active ingredients, nanofibers and nanomaterials was monitored on three strains of microorganisms, namely Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli. The individual substances in pure as well as encapsulated form were combined with each other to observe the possible synergistic effect. The prepared nanoparticles and nanofibers with antimicrobial components were tested for cytotoxicity on human keratinocytes. The nanofibers were also subjected to a scratch test, which simulates the wound healing process.
|
|
|
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.
|
|
|
Adheze hydrogelů na bázi poly(vinylalkoholu)
Přibyl, Jiří ; Trudičová, Monika (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřená na studium adhezní vlastností hydrogelů na bázi polyvinyl alkoholu pomocí reometru. Použité hydrogely jsou rozděleny do tří skupin fyzikální, chemické a modifikované pomocí škrobu, PEG nebo želatiny. Následně byly adhezní vlastnosti hydrogelů stanoveny pomocí pull off testu měřené na reometru. Z experimentálních výsledků byly stanoveny závislosti adhezních vlastností na různých parametrech jako koncentrace, molekulová hmotnost, proces mražení/tání, množství přídavku glutaraldehydu a na druhu a poměru přidaného aditiva. Ze získaných výsledků bylo zjištěno, že jako aditivum pro zvýšení adhezních vlastností je vhodný škrob a v případě, že chceme adhezní vlastnosti snížit je vhodné použít PEG.
|
|
|
Preparation of organic fibers with the addition of algae extracts
Tuhrinská, Terézia ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
The presented bachelor thesis is focused on the preparation and characterization of organic fibers with an admixture of pre-prepared extracts of microalgae and cyanobacteria containing valuable active compounds. The theoretical part describes selected metabolites of microalgae and cyanobacteria, methods of their analysis, the issue of encapsulation and incorporation of active substances into nanofibers and presents some methods of their preparation. In the experimental part of this thesis, selected strains from the CCALA collection were first cultured. Subsequently, aqueous, ethanol and hexane extracts of biomass from cultured and commercial microalgae and cyanobacteria were prepared. The prepared extracts were spectrophotometrically evaluated in terms of the concentration of chlorophylls, carotenoids, antioxidants, polyphenols, and total proteins present. In addition, 96 % ethanol extracts were subjected to more accurate analysis of chlorophylls and carotenoids by HPLC. The highest antioxidant activity was observed for aqueous extracts. Gelatin nanofibers containing selected extracts were formed by electrospinning method. The formed fibers were examined afterwards to identify a mass fraction of incorporated microalgal and cyanobacterial substances. The fibers were further tested for antioxidant activity with the TEAC assay. The most pronounced antioxidant effect was detected for the fiber with incorporated aqueous extract of the cyanobacterium Arthrospira maxima. Finally, the fibers were tested for their safety in contact with human cells. The amount of fibers used did not show any cytotoxic effect on human keratinocytes and the tested materials can thus be considered safe for application in cosmetics.
|
host ::
RSS.