|
|
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.
|
|
|
Charakterizace a stabilizace pankreatinu
Wurstová, Agáta ; Němcová, Andrea (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Práce se zaměřuje na studium enzymatické směsi pankreatinu, její charakterizaci a následnou enkapsulaci do liposomů. Jako srovnávací proteiny byly použity hovězí sérový albumin a trypsin. Charakterizace pankreatinu se skládá ze dvou částí. V první části je práce zaměřena na optimalizaci metod stanovení koncentrace pomocí absorpční spektrofotometrie s využitím základních metod pro identifikaci proteinů (Biuretová metoda, H-L metoda a Bradfordova metoda). Dále bylo proměřeno absorbční spektrum daného proteinu v UV oblasti. Jako metoda identifikace proteinu a zjištění jeho relativní molekulové hmotnosti byla použita metoda SDS-PAGE. Pro identifikaci složek pankreatinu byla použita LPLC ve dvou modifikacích, iontoměničová chromatografie a gelová filtrace. Druhá část práce je věnovaná charakteristice pankreatinu jako enzymu, primárně zjištění optimálních hodnot pH a teploty pro nejdůležitější enzymatické aktivity pankreatinu – proteolytickou (pH 8,9 a 50°C), amylázovou (pH 7 a 40 °C) a lipolytickou (pH 7 a 50 °C). Poslední část práce zaujímá enkapsulace pankreatinu do liposomů a pomocí přístroje DLS také stanovení distribuce velikosti částic a jejich zeta potenciálu. Částice samovolně neuvolňovaly enkapsulované enzymy, k jejich uvolnění došlo až po aplikaci fosfolipázy D, čímž bylo potvrzeno, že liposomy mohou být použity jako transportní systémy pro nativní enzymy.
|
|
|
Vývoj energetických nápojů nového typu s obsahem přírodních aktivních složek
Vysoká, Marie ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na vývoj a přípravu nového energetického nápoje. Teoretická část práce se zaměřuje na srovnání na trhu dostupných energetických nápojů, představení hlavních aktivních složek a návrh obohacení nového energetického nápoje. Rovněž popisuje možnost využití enkapsulace a metody použité ke stanovení. V experimentální části práce byla nejprve provedena charakterizace energetických nápojů z hlediska obsahu kofeinu, cukru, polyfenolu a vitaminu C. Dále byl navržen vlastní energetický nápoj, jehož základ tvořily vybrané druhy sypaných čajů, které byly obohaceny o enkapsulovaný extrakt acai, aceroly, macy, goji a ženšenu. Všechny extrakty obsahovaly velké množství polyfenolu a antioxidačně aktivních látek. Extrakty aceroly navíc obsahovaly velmi vysoké množství vitaminu C. Pro enkapsulaci byly připraveny dva typy částic, alginátové částice a liposomy. Pro všechny částice byla stanovena enkapsulační účinnost, velikost, stabilita i antioxidační aktivita. Poté byla v rámci tří měsíců sledována dlouhodobá stabilita. Částice byly také vystaveny působení umělé žaludeční, pankreatické a žlučové šťávě. Všechny testované částice vykazovaly velmi dobrou enkapsulační účinnosti. Z hlediska dlouhodobé stability při skladování ve vodném prostředí vyhovovaly především liposomové částice, které vykazovaly rovněž vysokou stabilitu měřením zeta potenciálu. U alginátových částic docházelo naopak při skladování ve vodném prostředí k uvolňování aktivních látek. Na závěr byl vytvořen energetický nápoj a podroben senzorické analýze. Jako nejlepší byl vyhodnocen energetický nápoj se základem z černého či zeleného čaje s alginátovými částicemi acai, goji či ženšenu.
|
|
|
Využití různých technik enkapsulace k řízenému uvolňování aktivních látek v potravinářských a kosmetických přípravcích
Skoumalová, Petra ; Rittich, Bohuslav (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na studium enkapsulace přírodních aktivních látek do různých typů organických mikro- a nanočástic, zejména do liposomů a polysacharidových částic. Jako aktivní složky byly enkapsulovány kofein, klotrimazol, ibuprofen, antioxidanty a vitaminy. Dále byly enkapsulovány různé bylinné extrakty, lysozym, nisin a další antimikrobiální látky. Enkapsulovány byly i vybrané hydrolytické enzymy. Částice byly použity i pro enkapsulaci vybraných probiotických kmenů Bifidobacterium breve a Lactobacillus acidophilus a prebiotik. Prebiotika byla rovněž koenkapsulována společně s probiotickými buňkami. Z přírodních extraktů byly enkapsulovány např. extrakty z guarany, ženšenu, kustovnice čínské, zeleného ječmenu, propolisu černého, zeleného a bílého čaje, kávy, ovoce a zeleniny. Enkapsulační účinnost byla stanovena pomocí spektrofotometrických metod a pomocí HPLC/PDA. Dlouhodobá stabilita částic a množství uvolněných složek bylo sledováno v modelových i v reálných potravinách a v modelových fyziologických prostředích. Velikost liposomových částic a polysacharidových nanočástic byla měřena pomocí DLS. Velikost a morfologie připravených částic byla sledována rovněž pomocí světelné a elektronové mikroskopie. Koloidní stabilita částic byla měřena pomocí zeta potenciálu. Ke stanovení sedimentační stability částic byla použita analytická centrifugace. Antimikrobiální aktivita byla testována při použití dvou gram-pozitivních bakterií (Bacillus subtilis, Micrococcus luteus), dvou gram-negativních bakterií (Escherichia coli, Serratia marcescens) a jednoho kvasinkového kmene (Candida glabrata). Pro stanovení antimikrobiální vlastnosti aktivity byly použity dvě metody agarová difuzní metoda a bujónová diluční metoda. Životaschopnost probiotických kmenů byla stanovena pomocí průtokové cytometrie a také pomocí fluorescenční mikroskopie. Enkapsulace aktivních složek byla úspěšná ve všech typech částic. Liposomy vykazovaly velmi dobrou dlouhodobou stabilitu, zejména ve vodných podmínkách s neutrálním pH. Naopak, polysacharidové částic byly stabilní v kyselém prostředí. Připravené částice byly také stabilní v modelovém prostředí žaludeční šťávy, k uvolnění aktivních složek docházelo pak v modelovém prostředí střevní šťávy. Částice s kofeinem, stejně jako i s dalšími testovanými antioxidanty a vitaminy by mohly být použity pro aplikace do moderních typů energetických nápojů, potravinových doplňků a také pro některé kosmetické aplikace. Enkapsulované antimikrobiální složky lze také využít v potravinářství, ale i v kosmetice a farmaceutickém průmyslu jako antimikrobiální a hojivé přípravky. Enkapsulované enzymy s řízeným uvolňováním mohou být použity v přípravcích pro hojení ran, dále naleznou uplatnění jako součást farmaceutických přípravků a potravinových doplňků určených pro enzymovou terapii. Enkapsulované probiotické bakterie a také koenkapsulovaná probiotika s prebiotiky díky zachování vyšší dlouhodobé životaschopnosti buněk a stability částic jsou rovněž vhodné k aplikaci do potravinářských výrobků a doplňků stravy s pozitivními účinky na lidský organismus.
|
|
|
Antimikrobiální materiály na bázi nanostruktur s enzymy
Jurová, Bronislava ; Vysoká, Marie (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci antimikrobiálních gelů a krytů s obsahem antimikrobiálních složek a enzymů. Teoretická část se zabývá stručnou charakteristikou antimikrobiálních látek, jejich strukturou a převážně enzymy s antimikrobiálním účinkem. Jsou zde uvedeny také metody, které se použily při jejich testování. Praktická část se zabývá testováním antimikrobiálních účinků extraktů ze skořice a hřebíčku, hřebíčkové silice, lysozymu a bromelainu proti Micrococcus luteus, Serratia marcescens a Candida glabrata. Z vybraného koření byly připraveny různé typy extraktů, konkrétně extrakty vodné a ethanolové v odlišném procentuálním zastoupení. Jednotlivé extrakty byly charakterizovány a dle celkového zastoupení fenolických látek byly vybrány nejlepší pro enkapsulaci do liposomových částic a gelů. Extrakty a enzymy byly také přidány do hydrogelu a nevlákenných krytů. Pro přípravu nevlákenných krytů byl použit roztok alginátu sodného a chitosanu. K testování antimikrobiálních účinků na dané mikroorganismy byla použita bujónová diluční metoda. Dále byla pomocí metody forcespinningu připravena nanovlákna na bázi PHB. Tato nanovlákna byla obohacena hřebíčkovou silicí a byla sledována jejich antioxidační aktivita.
|
|
|
Využití nanofluidního směšování pro přípravu liposomálních nosičů značených gadoliniem pro kontrastní zobrazování magnetickou resonancí (MRI)
Velínská, Kamila ; Mašek,, Josef (oponent) ; Turánek, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou liposomů obsahujících metalochelatační lipidy s gadoliniem pro kontrastní zobrazování magnetickou rezonancí. Liposomy byly připravovány pomocí hydratace lipidního filmu s následnou extruzí a také pomocí nové metody nanofluidního mísení na přístroji NanoAssemblr Benchtop. Technologie přípravy byla optimalizována na parametry, jako je složení lipidní kompozice, rychlost průtoku a poměr vodné a organické fáze. Byla vypracována metoda povrchové modifikace liposomů komplexy gadolinia s využitím konjugační reakce mezi lipidy nesoucími kyselinou kyanurovou a Gd-DOTA. Připravené liposomy obsahující gadolinium byly komplexně charakterizovány pomocí DLS a NTA. Morfologie liposomů byla pozorována pomocí TEM a cryo-TEM. Byly využity metody na stanovení obsahu fosfolipidů (Stewartův test) a zbytkové vody v lyofilizátech liposomů (Karl-Fischer titrace). Gadolinium v liposomálních preparátech bylo stanoveno na ICP-OES. Pomocí MR byl ověřen koncept gadoliniových liposomů, určených pro MRI zobrazování trombů. Byl vytvořen koncept popisující mechanismus tvorby liposomů metodou nanofluidního mísení, který je založen na experimentálně doložené existenci fragmentu fosfolipidové dvojvrstvy.
|
|
|
Inverzní FCS ve výzkumu koloidních systémů
Richterová, Veronika ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium inverzní fluorescenční korelační spektroskopie, a to zejména z hlediska použití různých fluorescenčních sond a sledovaných částic různých velikostí. Nejprve byla stanovena vhodná koncentrace fluorescenční sondy tak, aby byla vnímána jako médium obklopující stanovovanou látku. Na základě této koncentrace, která byla stanovena na 400 µM, bylo poté připraveno několik sad vzorků. Vzorky obsahovaly jak rozdílné polystyrenové částice o velikostech 100 a 500 nm v různých koncentracích, tak i multilamerální liposomy v různých koncentracích a byly proměřeny FCS křivky vzorků s různými druhy fluorescenčních sond, kterými byly fluorescein, rhodamin 6G a Atto 488. Z měření vyplývá, že pomocí žádné z fluorescenčních sond nelze stanovit částice o velikosti 100 nm. Metodu inverzní FCS lze aplikovat na systémy obsahující fluorescein a polystyrenové částice o velikosti 500 nm. Při použití fluorescenční sondy rhodaminu 6G dochází při vysoké koncentraci k dimerizaci a ani 500 nm částice nelze pomocí této sondy stanovit. V případě použití liposomů lze tyto částice stanovit metodou inverzní FCS, ale náhodná distribuce velikostí částic zkresluje výsledky autokorelace.
|
|
|
Příprava a charakterizace potravin a doplňků stravy s obsahem vybraných vitamínů
Krupičková, Lucie ; Hoová, Julie (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou vhodné chráněné formy vitamínů k aplikaci do potravin a doplňků stravy. Teoretická část je nejprve zaměřena na charakteristiku vitamínů a jejich důležitost v lidském organismu. Jsou zde také shrnuty různé metody stanovení vitamínů rozpustných ve vodě a problematika enkapsulace do liposomů. Poslední kapitoly se věnují funkčním potravinám a doplňkům stravy dostupným na českém trhu. V rámci experimentální části byla provedena optimalizace metody stanovení vitamínů. Byly charakterizovány připravené liposomy z hlediska jejich velikosti, stability a enkapsulační účinnosti. Byla sledována také dlouhodobá stabilita a enkapsulační účinnost připravených částic v období 14 dnů. Všechny připravené liposomy byly v těchto ohledech shledány za dostatečně stabilní. Dále byly provedeny experimenty modelového trávení, kterým byly podrobeny roztoky vitamínů, liposomy a lyofilizované liposomy. V průběhu trávení došlo k degradaci nechráněných forem vitamínů. Připravené liposomy a lyofilizované částice vykazovaly postupné uvolňování aktivních látek do trávicích šťáv. Byla provedena také analýza funkčních potravin a potravinových doplňků na základě obsahu vitamínů deklarovaných výrobcem. Na závěr byly z dosažených výsledků vytvořeny aplikace chráněné formy vitamínů do potravin a doplňků stravy.
|
|
|
PŘÍPRAVA A VYUŽITÍ VYBRANÝCH BIOPOLYMERŮ, NANOČÁSTIC A NANOVLÁKEN PRO KOSMETICKÉ A POTRAVINÁŘSKÉ ÚČELY
Bokrová, Jitka ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na přípravu kombinovaných preparátů s přírodní aktivní složkou ve formě nanočástic a nanovláken a testování jejich biologických účinků. Moderní typy aplikačních forem byly připraveny z biomateriálů na bázi jednoho či více přírodních polymerů. Chitosanové částice byly připraveny metodou zesítění polymeru s využitím ultrasonikace. Pro přípravu liposomů byla použita směs sojového lecithinu a cholesterolu, v případě nového typu kombinovaných liposomů navíc biopolymer poly-3-hydroxybutyrát. Všechny liposomové částice byly rovněž připraveny metodou ultrasonifikace. Nanovlákna byla získána z polyhydroxybutyrátu s využitím elektrospinningu. Aktivní složkou preparátů byly směsi nízkomolekulárních látek získané extrakcí z přírodních zdrojů s vysokým obsahem antioxidantů. Jako zdroje aktivních látek byly zvoleny vzorky různých typů čajů a kůr, bylin, koření a také vzorky ovoce a zeleniny. U extraktů vzorků byl pomocí spektrofotometrických metod stanoven celkový obsahu polyfenolů, flavonoidů a celková antioxidační aktivita. Získané extrakty byly následně použity k enkapsulaci. Připravené kombinované preparáty byly charakterizovány z hlediska jejich fyzikálně-chemických vlastností. Velikost částic byla sledována s pomocí dynamického rozptylu světla. Koloidní stabilita částic v suspenzi byla stanovena pomocí zeta potenciálu. Ke stanovení účinnosti enkapsulace aktivní látky do částice byly použity spektrofotometrické metody. Morfologie nového typu kombinovaných liposomů byla sledována pomocí elektronové mikroskopie a pro kvantifikaci jednotlivých složek částic byly využity metody plynové i kapalinové chromatografie. Morfologie vláken a inkorporace aktivní složky do jejich struktury byla sledována s využitím FTIR-ATR spektroskopie a elektronové mikroskopie. Připravené preparáty byly následně hodnoceny z hlediska jejich antimikrobiálních, cytotoxických a genotoxických účinků. Bylo zjištěno, že nejvhodnějšími typy extraktů pro přípravu liposomových částic jsou vodné a lipidické extrakty zdrojů antioxidantů. Připravené částice vykazovaly výbornou stabilitu a dobrou enkapsulační účinnost. Rovněž bylo potvrzeno, že inkorporace polyhydroxybutyrátu nesnižuje koloidní stabilitu částice ani účinnost procesu enkapsulace. U připravených preparátů byl potvrzen antimikrobiální nebo antimykotický účinek proti testovacím mikroorganismům Micrococcus luteus, Serratia marcescens a Candida glabrata. Bylo zjištěno, že proces enkapsulace do částic zvyšuje inhibiční efekt samotných přírodních extraktů. Bezpečnost připravených preparátů byla testována s využitím dvou humánních buněčných kultur: epidermálních keratinocytů a buněčné linie HaCaT. Ke stanovení cytotoxicity byly použity jak metody stanovení metabolické aktivity buněk, tak metody sledující intaktnost plazmatické membrány. Pomocí série cytotoxických testů byla potvrzena nízká toxicita liposomových částic. Zkoumání účinků suspenze liposomů a kombinovaných PHB liposomů ukázalo, že spojení fosfolipidu s polymerem PHB nezpůsobuje výrazně vyšší hladinu cytotoxicity na lidských kožních buňkách. Testováním genotoxicity na modelovém mikroorganismu nebyl prokázán u připravených preparátů žádný genotoxický potenciál. Nový typ kombinovaných částic i polymerních vláken může být tedy použit jako cílený nosič pro aktivní složky jako jsou antioxidanty, komplexní přírodní extrakty, antimikrobiální činidla a mnoho dalších.
|
|
|
Charakterizace nápojů a doplňků stravy obsahujících kofein
Patočková, Klára ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na charakterizaci energetických nápojů a návrh jejich modifikovaného složení. Teoretická část se zabývá přehledem energetických nápojů a některých jejich přírodních složek, jako je gaurana, goji a dále způsoby enkapsulace aktivních látek. V experimentální části byla analyzována koncentrace kofeinu, vitaminu C, celkových polyfenolů a sacharidů v komerčně zakoupených napojích. Následně byly připraveny 3 druhy částic (částice s kofeinem, částice s guaranou a částice s guaranou a goji) 6 různými technikami. Účinnost enkapsulace byla stanovena pro kofein HPLC/UV-VIS, pro celkové polyfenoly spektrofotometricky a pro vitamin C pomocí HPLC/UV-VIS. Byla zjištěna stabilita částic v reálných potravinách a v simulovaném fyziologickém prostředí modelových trávicích šťáv. Velikost připravených částic byla stanovena pomocí dynamického rozptylu světa. V práci bylo zjištěno, že nejlepší účinnost a stabilitu vykazují částice připravené na enkapsulátoru. U manuálně vyrobených částic byly nejlepší výsledky dosaženy u liposomových částic. Liposomy vykazovaly nejmenší velikost částic, nejvyšší účinnost enkapsulace, vynikající stabilitu v reálných potravinách a šťávách a největší zeta potenciál.
|
host ::
RSS.