|
|
Collagen cross-linking using oxidized cellulose
Filka, Pavel ; Márová, Ivana (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Theoretical part of submitted diploma thesis deals with the basic finding of collagen, one of the most representing proteins in a human body, and oxidized cellulose used in medicine for several decades. Main part of the literature search is concerned on the collagen cross-linking, which is necessary for the collagen stability improving, thereby increasing the resistance against its degradation. As a cross-linking agent, the oxidized cellulose having the haemostatic properties as well as the carboxyl functional groups suitable for cross-linking proteins can be used. Experimental work was focused on the investigation of mutual behaviors of mixed water solutions based on oxidized cellulose and collagen. Films or lyophilized sponges prepared from these polymer mixtures could be used in medicine as a haemostatic or antibacterial wound healing coverings. The series of weight ratios between collagen and oxidized cellulose (9:1, 3:1, 5:3, 1:1, 1:2, 1:3, 1:9) involving constant content of collagen and increasing amounts of cellulose were prepared. Their ability to chemical linking, generating the formation of amide bond between carboxyl group of oxidized cellulose and free amino group of collagen, was investigated via two UV-VIS spectroscopic methods using a colored reaction among the chemical reagent (ninhydrin or 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid) and free amino groups of collagen. Moreover, the carboxyl groups of oxidized cellulose were activated either in the polymer solution (in situ) or in the form of a film using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide and N hydroxysuccinimide (EDC/NHS). The changes at the secondary structure level were investigated by Fourier-transformed infrared spectroscopy (FT-IR). The stability of thin prepared films from each polymer mixture was determined using hydrolytic degradation at 37 °C. Morphological changes in the two types of samples, one frozen quickly at – 196 °C and second slowly at -30 °C, were observed using scanning electron microscopy (SEM). During the polymer mixture preparation, the precipitation up to the ratio of 1:1 between collagen and cellulose has occurred. UV-VIS analyses confirmed free amino groups reduction resulting in cross-linking between collagen and cellulose as well as increasing in hydrolytical stability obtained from degradation measurement of prepared films. At the ratio higher than 1:2 up to 1:9 the polymer mixture was homogeneous without precipitation, however, from the increasing free amino groups it is presupposed that cellulose acted as physical cross-linker at the small amount and beyond the equilibrium state works more like solvent. It probably caused the changes in collagen at the secondary structure level registered from FT IR analysis. Activation of cellulose carboxyl groups by EDC/NHS was not confirmed. Collagen to cellulose ratio affected as well as the porosity and the pore size of prepared scaffolds. Based on SEM, the porosity of scaffolds froze by liquid nitrogen was between 46 – 60 % up to the ratio of 1:1 and significantly increased with cellulose addition up to 81 % (at ratio of 1:9). Average pore size of neat collagen was very small (14 ± 5 m) in comparison with pure oxidized cellulose (79 ± 24 m). That is why the cellulose addition increased the pore size approximately up to 55 m except for the 1:9 ratio having very large pore size (186 ± 76 m) and very regular structure resembling honeycomb seen at pure cellulose as well.
|
|
|
Syntéza vysokopevnostních kompozitů na bázi anorganického cementu a polymeru
Másilko, Jiří ; Palou, Martin (oponent) ; Drábik, Milan (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Předmětem disertační práce je studium odolnosti vůči vlhkosti macro-defect-free (MDF) kompozitů založených na bázi hlinitanového cementu a polyvinylalkoholu jako polymeru. MDF cementy jsou perspektivní materiály, které mají do budoucna velký potenciál v oblasti konstrukčního využití. Jejich základním nedostatkem je ovšem snížená odolnost proti vodě s následným nabobtnáním a redukcí pevnosti. Proto se tato práce soustředí na sledování účinku organického polymeru s ohledem na odolnost vůči vodě a fázové změny ve struktuře MDF kompozitů. Byly zkoumány efekty tří různých organotitanátových činidel na vlastnosti MDF vzorků. Tyto vzorky vykazují ve srovnání se standardními vzorky lepší odolnost proti vlhkosti pokud byly vystaveny 100 % relativní vlhkosti či vodě za laboratorních podmínek. Na základě výsledků měření byl pozorován vliv složení, podmínek tvrdnutí a jednotlivého uložení na vlastnosti modelových MDF cementů. Charakterizace MDF vzorků byla především založena na metodách zkoušky pevnosti v tahu za ohybu, XRD, DTA/TGA ve spojení s EGA, EDS a skenovací elektronové mikroskopie.
|
|
|
Stability of cross-linked collagen
Součková, Gabriela ; Vojtová, Lucy (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Theoretical part of this bachelor thesis is based on general information about collagen, most common fibrous protein in body, collagen cross-linking; leading to its better mechanical and chemical properties; and widely used crosslinking agents, mainly based on 1-ethyl-3-(3 dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC). Furthermore it deals with several methods of quantifying EDC in aqueous solutions. Experimental part is concerned with the determination of EDC remained in water used for washing samples in order to purify them after the cross-linking. The goal is to find out if used washing method is adequate enough for certain application or if it needs some adjusting. Even if EDC is practically non-toxic, it provides side effects on colour of the collagenous material after the sterilization by irradiation. Since it has not been found in the literature what specific amount of EDC can stay in a sample or if it is necessary to be completely washed out. According the state-of-the-art, it is difficult to assessed if the washing method is sufficient or not. Moreover, there are also other side products of cross-linking collagen in the final collageneous products that have to be taken into account. However, the aim of this bachelor thesis is to evaluate washing EDC from the collagenous sample only. As for cross-linking method, three concentrations of EDC followed by washing samples for different periods of time were used. Following this method, 48 samples were prepared and three times measured using UV-VIS colorimetric assay. As a result it was found out that for commonly used concentration of cross-linking agent (50 mmol.l-1 of EDC) it is sufficient to wash samples for 30 min in solution of disodium phospnonate (Na2HPO3) followed by washing with water 4 times for 15 min with changing the water at each step. After these steps, the concentration of EDC in washing water was reduced up to 1 mol.l-1. For lower concentrations of cross-linking EDC solution it is sufficient even shorter washing time. Considering the preliminary results of this bachelor thesis, further investigation dealing with this topic should follow.
|
|
|
Hydrogelové nosiče mikrobiálních kultur pro kontaktní vzorkování povrchů s biocidními vlastnostmi
Antálek, Adam ; Králová, Marcela (oponent) ; Dzik, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na vývoj a optimalizáciu materiálu pre biologické vzorkovanie aktívnych povrchov s biocídnymi vlastnosťami. Cieľom bola modifikácia polyvinylalkoholu o metakrylové skupiny, stanoviť stupeň konverzie pripraveného polyméru, optimalizácia prípravy hydrogélov. Ďalej bolo cieľom preskúmať vplyv kopolymeračných prímesí metakrylátu sodného a polyetylénglykolu dimetakrylátu na botnacie a mechanické vlastnosti hydrogélov. Bolo zistené, že 20% obj. obsah polyetyleńglykolu dimetakrylátu najvýznamnejšie zvyšuje rýchlosť botnania v počiatočnej fáze absorpcie vody. Hydrogély tejto kompozície a hydrogély pozostávajúce len z čistého metakrylovaného polyvinylalkoholu, aj napriek predpokladu, po nabotnaní do rovnováhy zvyšujú mechanickú odolnosť. Hydrogély kompozície s obsahom oboch kopolymérnych prímesí absorbujú vodu v rovnovážnom stave v najvyššej miere zo skúmaných kompozícií.
|
|
|
Modifikace polyvinylalkoholu s nižším hydrolyzním stupněm pro přípravu MDF kompozitů
Kotrla, Jan ; Švec, Jiří (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Náplní bakalářské práce je modifikace polyvinylalkoholu s nižším hydrolyzním stupněm pro přípravu MDF kompozitů. MDF kompozity jsou charakteristické svými extrémními mechanickými vlastnostmi. Avšak značným nedostatkem je jejich nízká odolnost vůči vlhkosti. Zvýšení odolnosti vůči vlhkosti by mohlo být dosaženo roubováním vhodných funkčních skupin na polymerní řetězec a jejich následné síťování. Práce je zaměřena na optimalizaci počtu funkčních skupin a síťovacích podmínek. Počet naroubovaných funkčních skupin byl stanoven pomocí UV – VIS, XPS analýzy a IČ spektrofotometrie. Rozpustnost zesítěných vzorků byla sledována pomocí reologických měření.
|
|
|
Moderní metody studia protein-proteinových interakcí
Křivková, Jana ; Hrdý, Ivan (vedoucí práce) ; Kučerová, Jitka (oponent)
Protein-proteinové interakce (PPI) hrají nepostradatelnou roli ve všech procesech v živých buňkách. Pochopení interakcí mezi proteiny nám umožňuje bližší popis buněčných dějů a jejich pochopení otevírá nové možnosti i pro návrh léčiv. Důležitost otázky studia PPI se odráží v recentním rozvoji různorodých metod pro jejich identifikaci a popis. Cílem této práce je sumarizovat poznatky o nových a zdokonalených experimentálních metodách identifikace a charakterizace proteinových interakcí. Metody popsané v této práci jsou členěny do čtyř kapitol, metody blízkostí indukovaného značení proteinů (BioID, BioID2, APEX, TurboID, MiniTurbo, PUP-IT, AirID, SPPLAT, EMARS), využití síťování proteinů pro jejich identifikaci a strukturní charakterizaci (XL-MS), fluorescenční metody identifikace a vizualizace (BiFC, FRET, BRET) a biofyzikální metody pro stanovení kinetických či termodynamických parametrů interakce (SPR, ITC, MT).
|
|
|
Hydrogelové nosiče mikrobiálních kultur pro kontaktní vzorkování povrchů s biocidními vlastnostmi
Antálek, Adam ; Králová, Marcela (oponent) ; Dzik, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na vývoj a optimalizáciu materiálu pre biologické vzorkovanie aktívnych povrchov s biocídnymi vlastnosťami. Cieľom bola modifikácia polyvinylalkoholu o metakrylové skupiny, stanoviť stupeň konverzie pripraveného polyméru, optimalizácia prípravy hydrogélov. Ďalej bolo cieľom preskúmať vplyv kopolymeračných prímesí metakrylátu sodného a polyetylénglykolu dimetakrylátu na botnacie a mechanické vlastnosti hydrogélov. Bolo zistené, že 20% obj. obsah polyetyleńglykolu dimetakrylátu najvýznamnejšie zvyšuje rýchlosť botnania v počiatočnej fáze absorpcie vody. Hydrogély tejto kompozície a hydrogély pozostávajúce len z čistého metakrylovaného polyvinylalkoholu, aj napriek predpokladu, po nabotnaní do rovnováhy zvyšujú mechanickú odolnosť. Hydrogély kompozície s obsahom oboch kopolymérnych prímesí absorbujú vodu v rovnovážnom stave v najvyššej miere zo skúmaných kompozícií.
|
|
|
Optimalizace exprese fotoaktivovatelných cytochromů P450 jako nano-sond pro studium membránové topologie enzymů metabolismu léčiv a aktivace karcinogenů
Smolová, Jana ; Hodek, Petr (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Cytochromy P450 patří mezi jedny z nejdůležitějších enzymů podílejících se na biotransformaci cizorodých látek v organismu. Jsou součástí tzv. moooxygenasového systému, ve kterém interagují s dalšími enzymy - NADPH:cytochrom P450 reduktasou a cytochromem b5. Vzájemné interakce enzymů v mooxygenasovém systému nejsou zcela rozřešeny. K objasnění možných protein-proteinových interakcí a jejich důsledků by mohla přispět technika kovalentního síťování. Jednou z možností realizace tohoto záměru je využití fotoaktivovatelného cytochromu P450, který by po expozici UV záření vytvořil kovalentní komplex se složkami monooxygenasového systému, s nimiž je v kontaktu. Tato práce se proto zabývá vypracováním optimálních podmínek pro produkci rekombinantního cytochromu P450 2B4 s cílem získat poznatky pro produkci fotoaktivovatelného cytochromu P450 s inkorporovanými aminokyselinami L-fotomethioninem a L- fotoleucinem. V provedených experimentech byl cytochrom P450 2B4 exprimován ve dvou kmenech Escherichia coli, C41 (DE3) a BL21 (DE3) Gold, a ve dvou kultivačních nádobách, skleněné Erlenmayerově baňce a plastové Fernbachově baňce. V průběhu exprese byla měřena optická denzita bakteriální suspenze (absorbance při 600 nm) a koncentrace cytochromu P450. Byla vypracována metodika stanovení koncentrace cytochromu P450...
|
|
|
Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii
Měšťák, Ondřej ; Sukop, Andrej (vedoucí práce) ; Brychta, Pavel (oponent) ; Dražan, Luboš (oponent)
Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii ! ! Abstrakt v češtině Úvod: Extracelulární matrice jsou biologické materiály stále častěji užívané v tkáňovém inženýrství a rekonstrukční chirurgii. Jsou schopné vaskularizace, což v chirurgických indikacích snižuje riziko infekce. V rekonstrukční chirurgii se užívají např. při rekonstrukci břišní stěny v kontaminovaných oblastech. Existují různé druhy těchto materiálů lišící se původem a zpracováním. Cílem práce bylo srovnání síťované a nesíťované acelulární prasečí dermis na dlouhodobém modelu břišní kýly na malém zvířeti s hodnocením histologického nálezu a pevnosti vrůstání do tkání příjemce. Dalším cílem bylo zjištění vlivu obohacení acelulární prasečí demis o kmenové buňky na histologický nález a pevnost vrůstání do tkání příjemce na animálním modelu rekonstrukce břišní stěny. Metodika: Byla provedena prospektivní studie rekonstrukce břišní stěny na potkanu kmene Wistar (n=42). Část materiálů jsme obohatili o autologní kmenové buňky derivované z tukové tkáně. Explantace byla provedena po 3, 6 a 12 měsících. Materiály byly vyšetřeny histologicky na neovaskularizaci, tloušťku kapsuly, celularizaci implantátu, leukocyty a obrovskobuněčnou reakci. Mechanometricky byla testována pevnost materiálů a jejich vrůstání do hostitelských tkání....
|
|
|
Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii
Měšťák, Ondřej ; Sukop, Andrej (vedoucí práce) ; Brychta, Pavel (oponent) ; Dražan, Luboš (oponent)
Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii ! ! Abstrakt v češtině Úvod: Extracelulární matrice jsou biologické materiály stále častěji užívané v tkáňovém inženýrství a rekonstrukční chirurgii. Jsou schopné vaskularizace, což v chirurgických indikacích snižuje riziko infekce. V rekonstrukční chirurgii se užívají např. při rekonstrukci břišní stěny v kontaminovaných oblastech. Existují různé druhy těchto materiálů lišící se původem a zpracováním. Cílem práce bylo srovnání síťované a nesíťované acelulární prasečí dermis na dlouhodobém modelu břišní kýly na malém zvířeti s hodnocením histologického nálezu a pevnosti vrůstání do tkání příjemce. Dalším cílem bylo zjištění vlivu obohacení acelulární prasečí demis o kmenové buňky na histologický nález a pevnost vrůstání do tkání příjemce na animálním modelu rekonstrukce břišní stěny. Metodika: Byla provedena prospektivní studie rekonstrukce břišní stěny na potkanu kmene Wistar (n=42). Část materiálů jsme obohatili o autologní kmenové buňky derivované z tukové tkáně. Explantace byla provedena po 3, 6 a 12 měsících. Materiály byly vyšetřeny histologicky na neovaskularizaci, tloušťku kapsuly, celularizaci implantátu, leukocyty a obrovskobuněčnou reakci. Mechanometricky byla testována pevnost materiálů a jejich vrůstání do hostitelských tkání....
|
host ::
RSS.