|
|
Effect of enzymes on the degradation of thermosensitive copolymers for controlled release of drugs
Dávidíková, Anna Mária ; Michlovská, Lenka (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Termocitlivé hydrogély, ktoré sa používajú ako nosiče liečiv v dnešnej dobe zažívajú obrovský záujem v spoločnosti. Používajú sa ako spôsob dopravy liečiva na predom určené miesto a po dosiahnutí určeného miesta slúžia ako dlhodobé úložisko liečiv v tele. Vlastnosti hydrogélov môžu byť upravované tak, aby dokázali naviazať rôzne druhy liečiv, aby boli citlivé na rôzne vonkajšie impulzy a aby degradovali pomalšie, čo predĺži životnosť liečiv v tele. Aby sme vedeli, ako upraviť vlastnosti hydrogélov a ako sa budú správať, musíme poznať ich degradačný proces a chovanie v rôznych degradačných médiách. Práve preto sú degradačné štúdie veľmi dôležitou súčasťou štúdií hydrogélov. Táto bakalárska práca je zameraná na sledovanie degradácie rôznych roztokov termocitlivého hydrogélu vo viacerých degradačných médiách. Teoretická časť práce zahrňuje krátky prehľad o tom, čo sú to termocitlivé hydrogély, ich charakterizácia a popis vlastností spolu s použitím hydrogélov ako nosičov liečiv. Ďalej sa teoretická časť venuje degradácií hydrogélov celkovo ako aj degradácií konkrétne použitého hydrogélu v tejto bakalárskej práci. V prvom rade bol syntetizovaný živou polymeráciou za otváraním kruhu v inertnej atmosfére termocitlivý PLGA-PEG-PLGA kopolymér, tvorený poly(mliečnou-co-glykolovou kyselinou)-b-poly(ethylen glykolom)-b-poly(mliečnou-co-glykolovou kyselinou). Následne bol kopolymér charakterizovaný na protónovej nukleárnej magnetickej rezonancii a na gélovej chromatografii. Z nasyntetizovaného kopolyméru boli pripravené tri vodné roztoky hydrogélu o rôznych koncentráciách a to 10, 15 a 20 hm %. Vzorky pripravených hydrogélov za teploty 37 , boli degradované v rôznych degradačných roztokoch (UPW (ultra čistá voda), NaCl, PBS (fosfátový pufr) a roztok PBS s enzýmom). Degradačná štúdia bola hlavným cieľom tejto bakalárskej práce. Jednotlivé vzorky boli odobrané v konkrétne stanovené časy a to po 1, 2, 3, 7, 9, 14, 16, 21, 23 a 30 dňoch. Pri vzorkách s enzýmom bola predpokladaná rýchlejšia degradácia vzoriek, tak tieto odbery boli nastavené po 1, 2 a 3 dňoch. Ďalším cieľom tejto práce bola analýza odobraných vzoriek hydrogélov po degradácií na gélovej chromatografii a analýza degradačných médií na kvapalinovej chromatografií s hmotnostným spektrometrom. Počas degradácie vzoriek bola prevedená taktiež gravimetrická analýza a pri odoberaní degradačných roztokov bolo merané ich pH. Následne boli všetky získané dáta vyhodnotené a bolo sledované, či enzým urýchľuje PLGA-PEG-PLGA hydrolytickú degradačnú kinetiku. Výsledky poukazujú na to, že enzým má nízky vplyv na rýchlosť degradácie. Výsledky tejto práce poslúžia ako základy pre budúce degradačné štúdie.
|
|
|
The effect of polymer microfibers on rheological and mechanical properties of calcium phosphate bone cements
Dzurov, Matej ; Montufar Jimenez, Edgar Benjamin (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Táto diplomová práca sa zaoberá mechanickými a reologickými vlastnosťami resorbovateľného polymér-fosforečnanového kompozitu na báze kostného cementu vystuženého mikrovláknami z PCL (poly(-kaprolaktón)) a Pluronic-om modifikovanými PCL vláknami. Teoretická časť popisuje štruktúru kostí, vývoj kostných cementov a štrukturálne prídavky (aditíva). V experimentálnej časti je rozoberaná syntéza a charakterizácia PLGA-PEG-PLGA termosenzitívneho kopolyméru a - modifikácie fosforečnanu vápenatého ako aj technika prípravy mikrovláken. Roztok kopolyméru bol použitý pre zlepšenie obmedzenej injektovateľnosti pasty s pomerom kvapalnej k práškovej fáze (L/P) 0,5 ml/g pre všetky vzorky. Dve rôzne techniky zamiešania pasty boli použité pre možnosť kontrolovania porozity pripraveného cementu. PCL a PCL-Pluronic vlákna využité ako výstuž boli testované v troch rôznych prídavkoch, a to 1, 3 a 5 hmotnostných percent vláken na celkovú hmotnosť pripravenej pasty. Pripravené pasty boli testované pomocou dynamickej reologickéj analýzy na reometri pri laboratórnej teplote (23 °C) a fyzologických podmienkach (37 °C) so zámerom stanoviť spracovateľnosť a tuhnutie pasty. Vzorkám na ostatok analýz bolo umožnené vytvrdzovanie pri fyziologických podmienkach po dobu 10 dní. Po vytvrdení boli testované mechanické parametre ako sú pevnosť v tlaku, Youngov modul pružnosti a pevnosť v ťahu v priemere vysušených a v niektorých prípadoch aj hydratovaných vzoriek. Porozita vzoriek bola stanovená pomocou Roentgénovej počítačovej mikro-tomografie. Rastrovacia elektrónová mikroskopia bola využitá na študovanie mikroštruktúry a zabudovanie vláken do keramickej matrice. Prítomnosť vláken bola semi-kvantitatívne stanovená pomocou Fourier transformovanej infračervenej spektroskopie. Difrakcia Roentgénového žiarenia poskytla údaje o fázovom prechode prášku a jeho mineralogickom zložení. Jednotlivé hodnoty, obdržané z jednotlivých analýz, boli medzi sebou porovnané a adekvátne diskutované. Výsledkom práce je potvrdenie mierneho zlepšenia pevnosti v tlaku vzoriek vystužených hydrofóbnymi PCL alebo amfifilnými PCL-Pluronic vláknami pričom, PCL-Pluronic vlákna poskytli lepšie výsledky. Preto bolo usúdené, že polymér-fosforečnanový kostný cement vystužený vláknami je nádejným kandidátom na uplatnenie v chirurgickej praxi.
|
|
|
Effect of enzymes on the degradation of thermosensitive copolymers for controlled release of drugs
Dávidíková, Anna Mária ; Michlovská, Lenka (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Termocitlivé hydrogély, ktoré sa používajú ako nosiče liečiv v dnešnej dobe zažívajú obrovský záujem v spoločnosti. Používajú sa ako spôsob dopravy liečiva na predom určené miesto a po dosiahnutí určeného miesta slúžia ako dlhodobé úložisko liečiv v tele. Vlastnosti hydrogélov môžu byť upravované tak, aby dokázali naviazať rôzne druhy liečiv, aby boli citlivé na rôzne vonkajšie impulzy a aby degradovali pomalšie, čo predĺži životnosť liečiv v tele. Aby sme vedeli, ako upraviť vlastnosti hydrogélov a ako sa budú správať, musíme poznať ich degradačný proces a chovanie v rôznych degradačných médiách. Práve preto sú degradačné štúdie veľmi dôležitou súčasťou štúdií hydrogélov. Táto bakalárska práca je zameraná na sledovanie degradácie rôznych roztokov termocitlivého hydrogélu vo viacerých degradačných médiách. Teoretická časť práce zahrňuje krátky prehľad o tom, čo sú to termocitlivé hydrogély, ich charakterizácia a popis vlastností spolu s použitím hydrogélov ako nosičov liečiv. Ďalej sa teoretická časť venuje degradácií hydrogélov celkovo ako aj degradácií konkrétne použitého hydrogélu v tejto bakalárskej práci. V prvom rade bol syntetizovaný živou polymeráciou za otváraním kruhu v inertnej atmosfére termocitlivý PLGA-PEG-PLGA kopolymér, tvorený poly(mliečnou-co-glykolovou kyselinou)-b-poly(ethylen glykolom)-b-poly(mliečnou-co-glykolovou kyselinou). Následne bol kopolymér charakterizovaný na protónovej nukleárnej magnetickej rezonancii a na gélovej chromatografii. Z nasyntetizovaného kopolyméru boli pripravené tri vodné roztoky hydrogélu o rôznych koncentráciách a to 10, 15 a 20 hm %. Vzorky pripravených hydrogélov za teploty 37 , boli degradované v rôznych degradačných roztokoch (UPW (ultra čistá voda), NaCl, PBS (fosfátový pufr) a roztok PBS s enzýmom). Degradačná štúdia bola hlavným cieľom tejto bakalárskej práce. Jednotlivé vzorky boli odobrané v konkrétne stanovené časy a to po 1, 2, 3, 7, 9, 14, 16, 21, 23 a 30 dňoch. Pri vzorkách s enzýmom bola predpokladaná rýchlejšia degradácia vzoriek, tak tieto odbery boli nastavené po 1, 2 a 3 dňoch. Ďalším cieľom tejto práce bola analýza odobraných vzoriek hydrogélov po degradácií na gélovej chromatografii a analýza degradačných médií na kvapalinovej chromatografií s hmotnostným spektrometrom. Počas degradácie vzoriek bola prevedená taktiež gravimetrická analýza a pri odoberaní degradačných roztokov bolo merané ich pH. Následne boli všetky získané dáta vyhodnotené a bolo sledované, či enzým urýchľuje PLGA-PEG-PLGA hydrolytickú degradačnú kinetiku. Výsledky poukazujú na to, že enzým má nízky vplyv na rýchlosť degradácie. Výsledky tejto práce poslúžia ako základy pre budúce degradačné štúdie.
|
|
|
The effect of polymer microfibers on rheological and mechanical properties of calcium phosphate bone cements
Dzurov, Matej ; Montufar Jimenez, Edgar Benjamin (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Táto diplomová práca sa zaoberá mechanickými a reologickými vlastnosťami resorbovateľného polymér-fosforečnanového kompozitu na báze kostného cementu vystuženého mikrovláknami z PCL (poly(-kaprolaktón)) a Pluronic-om modifikovanými PCL vláknami. Teoretická časť popisuje štruktúru kostí, vývoj kostných cementov a štrukturálne prídavky (aditíva). V experimentálnej časti je rozoberaná syntéza a charakterizácia PLGA-PEG-PLGA termosenzitívneho kopolyméru a - modifikácie fosforečnanu vápenatého ako aj technika prípravy mikrovláken. Roztok kopolyméru bol použitý pre zlepšenie obmedzenej injektovateľnosti pasty s pomerom kvapalnej k práškovej fáze (L/P) 0,5 ml/g pre všetky vzorky. Dve rôzne techniky zamiešania pasty boli použité pre možnosť kontrolovania porozity pripraveného cementu. PCL a PCL-Pluronic vlákna využité ako výstuž boli testované v troch rôznych prídavkoch, a to 1, 3 a 5 hmotnostných percent vláken na celkovú hmotnosť pripravenej pasty. Pripravené pasty boli testované pomocou dynamickej reologickéj analýzy na reometri pri laboratórnej teplote (23 °C) a fyzologických podmienkach (37 °C) so zámerom stanoviť spracovateľnosť a tuhnutie pasty. Vzorkám na ostatok analýz bolo umožnené vytvrdzovanie pri fyziologických podmienkach po dobu 10 dní. Po vytvrdení boli testované mechanické parametre ako sú pevnosť v tlaku, Youngov modul pružnosti a pevnosť v ťahu v priemere vysušených a v niektorých prípadoch aj hydratovaných vzoriek. Porozita vzoriek bola stanovená pomocou Roentgénovej počítačovej mikro-tomografie. Rastrovacia elektrónová mikroskopia bola využitá na študovanie mikroštruktúry a zabudovanie vláken do keramickej matrice. Prítomnosť vláken bola semi-kvantitatívne stanovená pomocou Fourier transformovanej infračervenej spektroskopie. Difrakcia Roentgénového žiarenia poskytla údaje o fázovom prechode prášku a jeho mineralogickom zložení. Jednotlivé hodnoty, obdržané z jednotlivých analýz, boli medzi sebou porovnané a adekvátne diskutované. Výsledkom práce je potvrdenie mierneho zlepšenia pevnosti v tlaku vzoriek vystužených hydrofóbnymi PCL alebo amfifilnými PCL-Pluronic vláknami pričom, PCL-Pluronic vlákna poskytli lepšie výsledky. Preto bolo usúdené, že polymér-fosforečnanový kostný cement vystužený vláknami je nádejným kandidátom na uplatnenie v chirurgickej praxi.
|
guest ::
