|
|
Determination of collagen degradation degree using spectroscopy
Fišerová, Kateřina ; Márová, Ivana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá charakterizací vlastností kolagenu po působení různých fyzikálních a chemických podmínek. Jejím cílem je popsat změny struktury kolagenu způsobené jeho modifikací, zhodnotit dopad těchto změn na další použití kolagenu a výběr vhodné metody pro determinaci vlastností kolagenu. V literární rešerši je popsána chemická struktura kolagenu, jeho využití jako biomateriálu, stabilita kolagenu a způsoby určení stupně porušení nativní kolagenní struktury. V experimentální části jsou vodné roztoky hovězího kolagenu typu I modifikovány působením různých podmínek - různé intenzity a délky dezintegrace (1 minuta při 6 000 otáčkám až 5 minut při 14 000 otáčkách), různé teploty přípravy (4 °C, pokojová teplota a 30 °C), různou dobou přípravy (1 až 5 dní), působením světla (1 až 14 dní) a úpravou pH (4 až 8). Za účelem popsání struktury kolagenu a změn, k nimž došlo během modifikace kolagenních vzorků působením různých podmínek jsou kolagenní roztoky analyzovány UV VIS spektrometrií a infračervenou spektrometrií. UV-VIS spektrometrií byly analyzovány barevné produkty reakce volných aminoskupin přítomných v kolagenu s vhodným činidlem. Jako činidlo byl použit vodný roztok kyseliny 2,4,6 trinitrobenzensulfonové a roztok ninhydrinu v alkoholu. V případě FT-IR spektrometrie byly kolagenní vzorky analyzovány buď v podobě KBr tablet nebo pomocí ATR techniky v podobě filmů. Pro vyhodnocení změn ve struktuře kolagenu byla využita dekonvulace amidu I, jednoho z charakteristických pásů v infračerveném spektru kolagenu, který leží v oblasti 1590 - 1720 cm-1. Na základě snímků pořízených pomocí SEM byla porovnána morfologie kolagenních vzorků. V souladu s teoretickými předpoklady bylo zjištěno, že k nejvýraznějšímu porušení kolagenní struktury dochází při dlouhodobém stání kolagenního roztoku na světle. Podstatné změny způsobuje i zvýšení teploty a téměř žádný vliv na strukturu kolagenu nemá intenzita dezintegrace kolagenního roztoku. V případě zvýšení pH, byly vzorky do pH 5 stabilní a homogenní, ale poté docházelo k oddělení kolagenní fáze a srážení kolagenu, což ovlivnilo a zkreslilo UV-VIS analýzu. Nejlepších vlastností dosahují vzorky zamražené čerstvě po přípravě, dezintegrované 4 minuty při 14 000 otáčkách při 30 °C a beze změny pH. Na základě výsledků analýz se jako vhodné metody pro stanovení stupně porušení kolagenní struktury ukázala UV VIS spektrometrie s využitím kyseliny 2,4,6 trinitrobenzensulfonové v kombinaci s infračervenou spektrometrií kolageních filmů.
|
|
|
Encapsulation of active substances into nanofibers and possibilities of their application
Procházková, Lucie ; Pernicová, Iva (referee) ; Skoumalová, Petra (advisor)
The master thesis was based on the optimization of the production of nanofiber covers and to gaine the product for subsequent functional use. The production of nanofiber covers was made by electrospinning and forcespinning from selected materials. Polyhydroxybutyrate, gelatin, chitosan and alginate were used as starting materials. After successful optimization, these materials were enriched with active ingredients ampicillin and ibuprofen for the functionalized use of covers for more effective wound healing. The theoretical part was focused on the issue of skin, healing processes, types of wounds and nanofibers, the characterization of selected starting materials for the formation of nanofibers was also mentioned. The practical part was based on the lengthy optimization of the preparation of fiber covers and later enriched with active ingredients. Furthermore, combined covers made of different materials with contents of both active ingredients were designed. This was followed by the characterization of all prepared covers from the point of view of stability in the short and long term. The gradual release of active ingredients was determined spectrophotometrically and by hifh performance liquid chromatography. It was also important to determine the antimicrobial activity of selected active substances. At the end of all testing, combined coatings containing both active ingredients were used for safety testing with human keratinocyte cells (HaCaT). Safety testing was based on determining the viability of human cells using the MTT test, to verify the LDH test. A scratch test was also performed, a wound healing test after the application of devised combined covers.
|
|
|
Evaluation of the quality of collagen samples in solid phase using circular dichroism
Ďubašák, Matej ; Žídek, Jan (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Diplomová práca sa zaoberá novou kvalitatívnou analýzou kolagénových vrstiev pomocou cirkulárneho dichroizmu v pevnej fáze. Teoretická časť opisuje kolagén a jeho sekundárnu štruktúru, spektroskopické metódy cirkulárneho dichroizmu (CD) a zoslabenej úplnej reflektancie (ATR). Experimentálna časť sa zaoberá prípravou homogénnych a transparentných kolagénových filmov a optimalizáciou objemu, koncentrácie a sušenia. Následne sa zmerala a vyhodnotila kalibračná krivka s rôznymi pomermi kolagénu a želatíny. Získaná rovnica lineárnej regresie sa použila na stanovenie obsahu kolagénu v modifikovaných vzorkách. Výsledky hodnotených modifikovaných vzoriek boli porovnané s meraniami ATR spektroskopie. Merania ATR ukázali vyšší obsah kolagénu ako CD merania. Vzorky s najnižším a najvyšším obsahom kolagénu sú pre obe metódy rovnaké. Dokazuje to, že môžme porovnávať vzorky s rôznym obsahom kolagénu navzájom, ale nemôžeme určiť presný obsah kolagénu pripojením týchto dvoch metód. Optimalizovaná metóda CD sa môže použiť na prípravu a meranie presného obsahu kolagénu vo vzorkách, najmä v rámci výroby kolagénu, aby sa dosiahla konštantná kvalita kolagénu v každom kroku výroby.
|
|
|
Preparation, characterization layered hydrogel electrospun materials and determination of transport characteristics
Šudáková, Anna ; Kalina, Michal (referee) ; Smilek, Jiří (advisor)
V dnešní době je stále velký problém efektivního dodávání léčiv do lidského těla. Stále se jedná o příjem léčiva s konstantní koncentrací, která se uvolní v krátkém čase, což není velice efektivní. Proto došlo k zaměření se na vývoj nového způsobu dodávání léčiv pomocí tzv. postupného uvolňování, které by zamezilo rychlému uvolnění velké koncentrace léčiva do těla. Tento problém je zde řešen pomocí kompozitního materiálu složeného z netkané textilie, která zde funguje jako nosič hydrogelu, který v tomto případě prozatím nese barvivo pro stadium kinetiky uvolňování. Netkaná textilie z polypropylenu je zde zkoumána ve spojení s hydrogely alginátu, chitosanu a želatiny. Materiály byly studovány na to, jestli, a jak moc docházelo k uvolňování samotného hydrogelu z vrstevnatého materiálu pomocí uvolňování do prostředí vody. Toto bylo měřeno pomocí metody viskozimetrie. Následně byla zjišťována kinetika uvolňování skrz materiály s různým počtem vrstev pomocí metody difúzních cel. Poslední část práce se zaměřuje na studium uvolňování barviva (methylenové modři) z vrstevnatého materiálu, který obsahuje právě gradient tohoto barviva.
|
|
|
Encapsulation of active substances into nanofibers and possibilities of their application
Procházková, Lucie ; Pernicová, Iva (referee) ; Skoumalová, Petra (advisor)
The master thesis was based on the optimization of the production of nanofiber covers and to gaine the product for subsequent functional use. The production of nanofiber covers was made by electrospinning and forcespinning from selected materials. Polyhydroxybutyrate, gelatin, chitosan and alginate were used as starting materials. After successful optimization, these materials were enriched with active ingredients ampicillin and ibuprofen for the functionalized use of covers for more effective wound healing. The theoretical part was focused on the issue of skin, healing processes, types of wounds and nanofibers, the characterization of selected starting materials for the formation of nanofibers was also mentioned. The practical part was based on the lengthy optimization of the preparation of fiber covers and later enriched with active ingredients. Furthermore, combined covers made of different materials with contents of both active ingredients were designed. This was followed by the characterization of all prepared covers from the point of view of stability in the short and long term. The gradual release of active ingredients was determined spectrophotometrically and by hifh performance liquid chromatography. It was also important to determine the antimicrobial activity of selected active substances. At the end of all testing, combined coatings containing both active ingredients were used for safety testing with human keratinocyte cells (HaCaT). Safety testing was based on determining the viability of human cells using the MTT test, to verify the LDH test. A scratch test was also performed, a wound healing test after the application of devised combined covers.
|
|
|
Evaluation of the quality of collagen samples in solid phase using circular dichroism
Ďubašák, Matej ; Žídek, Jan (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Diplomová práca sa zaoberá novou kvalitatívnou analýzou kolagénových vrstiev pomocou cirkulárneho dichroizmu v pevnej fáze. Teoretická časť opisuje kolagén a jeho sekundárnu štruktúru, spektroskopické metódy cirkulárneho dichroizmu (CD) a zoslabenej úplnej reflektancie (ATR). Experimentálna časť sa zaoberá prípravou homogénnych a transparentných kolagénových filmov a optimalizáciou objemu, koncentrácie a sušenia. Následne sa zmerala a vyhodnotila kalibračná krivka s rôznymi pomermi kolagénu a želatíny. Získaná rovnica lineárnej regresie sa použila na stanovenie obsahu kolagénu v modifikovaných vzorkách. Výsledky hodnotených modifikovaných vzoriek boli porovnané s meraniami ATR spektroskopie. Merania ATR ukázali vyšší obsah kolagénu ako CD merania. Vzorky s najnižším a najvyšším obsahom kolagénu sú pre obe metódy rovnaké. Dokazuje to, že môžme porovnávať vzorky s rôznym obsahom kolagénu navzájom, ale nemôžeme určiť presný obsah kolagénu pripojením týchto dvoch metód. Optimalizovaná metóda CD sa môže použiť na prípravu a meranie presného obsahu kolagénu vo vzorkách, najmä v rámci výroby kolagénu, aby sa dosiahla konštantná kvalita kolagénu v každom kroku výroby.
|
|
|
Determination of collagen degradation degree using spectroscopy
Fišerová, Kateřina ; Márová, Ivana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá charakterizací vlastností kolagenu po působení různých fyzikálních a chemických podmínek. Jejím cílem je popsat změny struktury kolagenu způsobené jeho modifikací, zhodnotit dopad těchto změn na další použití kolagenu a výběr vhodné metody pro determinaci vlastností kolagenu. V literární rešerši je popsána chemická struktura kolagenu, jeho využití jako biomateriálu, stabilita kolagenu a způsoby určení stupně porušení nativní kolagenní struktury. V experimentální části jsou vodné roztoky hovězího kolagenu typu I modifikovány působením různých podmínek - různé intenzity a délky dezintegrace (1 minuta při 6 000 otáčkám až 5 minut při 14 000 otáčkách), různé teploty přípravy (4 °C, pokojová teplota a 30 °C), různou dobou přípravy (1 až 5 dní), působením světla (1 až 14 dní) a úpravou pH (4 až 8). Za účelem popsání struktury kolagenu a změn, k nimž došlo během modifikace kolagenních vzorků působením různých podmínek jsou kolagenní roztoky analyzovány UV VIS spektrometrií a infračervenou spektrometrií. UV-VIS spektrometrií byly analyzovány barevné produkty reakce volných aminoskupin přítomných v kolagenu s vhodným činidlem. Jako činidlo byl použit vodný roztok kyseliny 2,4,6 trinitrobenzensulfonové a roztok ninhydrinu v alkoholu. V případě FT-IR spektrometrie byly kolagenní vzorky analyzovány buď v podobě KBr tablet nebo pomocí ATR techniky v podobě filmů. Pro vyhodnocení změn ve struktuře kolagenu byla využita dekonvulace amidu I, jednoho z charakteristických pásů v infračerveném spektru kolagenu, který leží v oblasti 1590 - 1720 cm-1. Na základě snímků pořízených pomocí SEM byla porovnána morfologie kolagenních vzorků. V souladu s teoretickými předpoklady bylo zjištěno, že k nejvýraznějšímu porušení kolagenní struktury dochází při dlouhodobém stání kolagenního roztoku na světle. Podstatné změny způsobuje i zvýšení teploty a téměř žádný vliv na strukturu kolagenu nemá intenzita dezintegrace kolagenního roztoku. V případě zvýšení pH, byly vzorky do pH 5 stabilní a homogenní, ale poté docházelo k oddělení kolagenní fáze a srážení kolagenu, což ovlivnilo a zkreslilo UV-VIS analýzu. Nejlepších vlastností dosahují vzorky zamražené čerstvě po přípravě, dezintegrované 4 minuty při 14 000 otáčkách při 30 °C a beze změny pH. Na základě výsledků analýz se jako vhodné metody pro stanovení stupně porušení kolagenní struktury ukázala UV VIS spektrometrie s využitím kyseliny 2,4,6 trinitrobenzensulfonové v kombinaci s infračervenou spektrometrií kolageních filmů.
|
guest ::
