2021
Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 146
- ItemVliv polymerních aditiv na stabilitu, biomechanické a morfologické vlastnosti resorbovatelných kostních cementů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Maruniak, Marek; Vojtová, Lucy; Michlovská, LenkaTáto práca sa zaoberá prípravou a charakterizáciou vzoriek z kompozitného vápenatého cementu na báze fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretickej časti je popísaná štruktúra kostí, biomechanické vlastnosti cementov fosforečnanu vápenatého a rôzne druhy stratégií spevnenia z dovodu vylepšenia cementov vrátane modifikácií aditívami. V experimentálnej časti je popísané stanovenie techniky prípravy vzorky pomocou experimentov s ultračistou vodou. Tiež je opísaná modifikácia dopamínom, ktorý má schopnosť polymerizovať na polydopamín. Ako oxidačné činidlo pôsobí jodičnan sodný. Morfologická štúdia pomocou skenovacej elektrónovej mikroskopie (SEM) sa uskutočňovala 12 hodín, 1 týždeň a 2 týždne. Dôvodom pre výber týchto konkrétnych časov je možné porovnať zmenu ich kryštalickej štruktúry počas dlhšieho časového obdobia, ktorá sa tiež skúmala pomocou röntgenovej difrakcie (XRD) na stanovenie konverzie -TCP na hydroxyapatit s deficitom vápnika (CDHA). XRD, SEM a mechanická analýza ukázali, že väčšina konverzie a-trikalciumfosfátu (TCP) na hydroxyapatit s nedostatkom vápnika (CDHA) sa vykonáva v priebehu prvých 48 hodín od začiatku vytvrdzovacej reakcie. Analýza FTIR potvrdila, že reakcia netvorí žiadne nové funkčné skupiny medzi pôvodne prezentovanými. Mechanická výkonnosť vzoriek CPC sa skúmala testami mechanickej kompresie. Výsledky testu ukázali stabilnú pevnosť cementových vzoriek pripravených s aktivovaným práškom TCP po prvých 48 hodinách. Výsledky práce ukazujú významný vplyv na čas tuhnutia a pevnosť v tlaku použitím aktivovaného (vopred mletého) prášku -TCP na prípravu CPC cementov. Cementy modifikované jodičnanom a dopamínom vykazovali klesajúci čas tuhnutia v porovnaní s nemodifikovanými, neaktivovanými cementmi CPC. Preto je možné konštatovať, že jodičnan a dopamín zlepšujú viskozne vlastnosti CPC.
- ItemVliv chemického složení na hemostatické vlastnosti biomateriálů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Sedlář, Marian; Vojtová, Lucy; Brtníková, JanaCílem této práce bylo porovnat účinnost používaných hemostatických materiálů a jejich směsí, a vytvořit z nich nová hemostatika, která budou přinejmenším srovnatelná co do účinnosti s hemostatiky dostupnými na trhu, ale navíc budou z obnovitelných zdrojů a tedy levnější. V provedené práci jsme byli schopni vyrobit hemostatika z různých biomateriálů a jejich směsí Připravená hemostatika vykazovala skvělé hemostatické vlastnosti a ve srovnání s ostatními vyvíjenými hemostatiky vykazují velmi uspokojivé hodnoty. Morfologie hemostatických vzorků založených na resorbovatelném kolagenu a derivátů celulózy byla pozorována pomocí SEM. Chemická analýza byla provedena pomocí FTIR. Hemostatická aktivita byla testována pomocí několika in vitro metod jako je absorpční schopnost, čas srážení a stanovení srážlivosti krve. Testování chování hemostatik na ráně bylo provedeno pomocí in vivo testování na animálních modelech. U práškových hemostatik bylo analyzováno jejich chemické složení za účelem stanovení obsahu kationtů. K analýze byly použity SEM-EDX a ICP-OES. Pro stanovení hemostatické aktivity bylo provedeno enzymatické testování a test času srážení. Výsledky experimentů ukázaly, které kationty vykazují lepší hemostatické vlastnosti.
- ItemKontrolované uvolňování růstových faktorů z hybridní sítě biodegradabilního hydrogelu(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Křivánková, Nikola; Vojtová, Lucy; Michlovská, LenkaTermocitlivé kopolymery, které vykazují schopnost gelace při tělesné teplotě, představují velký potenciál v oblasti nosičů léčiv. Vzniklé hydrogely slouží jako ochrana proti hydrolýze a enzymatické degradaci, navíc mají vliv na uvolňování léčiv. Kontrolované postupné uvolňování vede ke zvýšení terapeutické aktivity v porovnání s opakovaným podáváním. V této diplomové práci byl pro přípravu hybridní hydrogelové sítě použit blokový kopolymer ,-itakonyl-PLGA-PEG-PLGA, citlivý na světlo a změnu teploty. Amfifilní kopolymer tvoří při tělesné teplotě micelární síť, a díky dvojným vazbám na koncích kopolymerního řetězce může být vytvořena chemická síť pomocí fotochemického zesítění. Byly zkoumány reologické vlastnosti a chemické zesítění výsledného micelárního hydrogelu s kovalentně zesíťovanými jádry. Z důvodu kyselého pH vodného hydrogelu a jeho nestabilitě v PBS, byly karboxylové skupiny v ABA/ITA kopolymeru modifikovány butylaminem, čímž se zabránilo jejich disociaci. Byly potvrzeny fotochemické zesítění a gelační vlastnosti nově připraveného ,-N-butylitaconamide-PLGA-PEG-PLGA kopolymer. Hydrogel byl vytvořen jak v ultra-čisté vodě, tak v PBS, a jejich hydrolytická stabilita byla sledována v PBS při fyziologické teplotě. UPW hydrogely vykazovaly vyšší hydrolytickou stabilitu, tudíž byly vybrány pro následné měření uvolňování pro-hojivého proteinu. Stabilizovaný fibroblastový růstový faktor 2 (FGF2-STAB®) podporuje hojení ran. Růstový faktor byl zabudovaný do hydrogelové struktury a jeho uvolňování bylo pozorováno pomocí Bradfordovy metody na UV-Vis spektrofotometru a metodou SDS-PAGE. Byly vytvořeny tři typy hydrogelových sítí: fyzická, hybridní a chemická. Většina uvolněného růstového faktoru z fyzické sítě (25 %) byla pozorována už po dvou hodinách. Nicméně celkově bylo uvolněno pouze 39 % FGF2-STAB® po 22 dnech. Uvolňování z hybridní sítě vykazovalo dvoufázovou, difuzně a degradačně řízenou křivku. První detekované uvolnění růstového faktoru z chemické sítě bylo naměřeno po 6 dnech u vzorků ozařovaných po dobu pěti minut, a po 14 dnech u hydrogelů zesítěných po dobu půl hodiny. Křivky uvolňování z chemické hydrogelové sítě vykazovaly zpožděné nárazové uvolňování. Bohužel nebylo možné uvolněné proteiny detekovat metodou SDS-PAGE. Typ a hustota hydrogelové sítě ovlivňuje kinetiku uvolňování proteinů. Připravený hydrogel se zabudovaným FGF2-STAB® by mohl být potenciálně využit jako kryt ran.
- ItemTransparentní hydrogely pro sledování buněk ve 3D prostředí(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kosťová, Kristína; Brtníková, Jana; Dorazilová, JanaPredložená diplomová práca sa zaoberá prípravou hydrogélov na báze prírodného polysacharidu iota ()-karagenanu, optimalizáciou pomeru sieťovacieho činidla a polysacharidu, optickými a fyzikálne-chemickými vlastnosťami. Tieto hydrogély boli pripravované s cieľom mimikovať extracelulárnu matrix, ktorá vytvára prirodzené prostredie všetkým bunkám a podieľať sa tak na tvorbe nových tkanív. Teoretická časť popisuje základné poznatky o extracelulárnej matrix, hydrogéloch, ich vlastnostiach a možnostiach prípravy. Táto kapitola tiež zahŕňa popis rôznych hydrogélovych substrátov pre bunkové aplikácie ako aj vlastnosti a možnosti prípravy -karagenanu. V experimentálnej časti boli pripravené roztoky o rôznych koncentráciach -karagenanu, ktoré boli následne sieťované pomocou média pre bunky a taktiež boli optimalizované parametre sieťovania. Na základe reologických meraní bolo zistené, že -karagenan je možné ľahko zosieťovať s minimálnymi prídavkami média pre bunky, pričom takto pripravené gély vykazujú najväčšiu mechanickú pevnosť a stabilitu vo fyziologických podmienkach po dobu približne 72 hodín. Ďalej boli sledované transportné vlastnosti pomocou UV-VIS spektrofotometrie s použitím modelového farbiva. Difúzia bola pozorovaná dlhšiu dobu pričom absorbancia sa zvyšovala, čo značilo transport látky cez hydrogél. Optické vlastnosti boli charakterizované pomocou UV-VIS spektrofotometrie meraním farebnosti pripravených vzoriek a tiež transparentnosti. Vzorky -karagenanu boli jemne žlté.
- ItemEnkapsulace růstových faktorů pomocí liposomů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kadlecová, Zuzana; Brtníková, Jana; Michlovská, LenkaPředložená diplomová práce je zaměřena na současnou problematiku stabilizace pro-hojivého fibroblastového růstového faktoru-2 (FGF2) pomocí lipozomů. FGF2 je ve své „divoké“ formě stabilní pouze krátkodobě vzhledem k tomu, že snadno podléhá hydrolytické degradaci, čímž ztrácí svoji aktivitu a účinnost. Využívá se například při regeneraci tvrdých i měkkých tkání, např. při léčbě různých kožních poranění, chronických ran, popálenin nebo otevřených ran spojených s onemocněním diabetu prvního a druhého typu. Cílem této práce bylo enkapsulovat hyperstabilizovaný FGF2 (FGF2-STAB®) jehož aktivita in vitro je mutacemi prodloužena z původních 10 hodin až na 20 dní při 37 °C. Nicméně, na základě námi provedených experimentů jsme zjistili, že se tento protein váže na polymerní či kompozitní matrice, ze kterých se pomalu uvolňuje s tím, že se jeho aktivita může časem měnit. Navíc, jeho aktivita rychle klesá in vivo v důsledku difúze tkáněmi a enzymatické degradace. Aby se prodloužil jeho poločas rozpadu, zabránilo se nežádoucím interakcím s matricí a snížilo se riziko degradace v aplikacích in vivo, zabývali jsme se stabilizací FGF2-STAB® jeho enkapsulací do lipozomů. Lipozomy představují neinvazivní způsob pro transdermální aplikaci léčiv. Napomáhají enkapsulované látce snáze pronikat do hlubších vrstev kůže, a to díky jejich malé velikosti v řádu nanometrů, což je u docela velké molekuly FGF2-STAB® (22,5 kDa) výhodné. Kromě toho poskytují dodatečnou ochrannou vrstvu, a látka je tak méně náchylná k oxidaci a degradaci vlivem změny pH či teploty. Navíc se také zvyšuje její celková doba skladovatelnosti a použitelnosti. V teoretické části je zpracován úvod do problematiky aplikace léčiv transdermální cestou, stručný úvod do liposomů, jsou uvedeny typy lipozomů, jejich stabilita a princip uvolňování léčiva z lipozomů. Dále je zmíněna struktura, původ a využití fibroblastového růstového faktoru-2. V experimentální části byly metodou odpařování reverzní fáze připraveny lipozomy na bázi fosfatidylcholinu (PC) a cholesterolu. U připravených lipozomů byla vždy sledována stabilita částic pomocí zeta potenciálu, jejich velikost a distribuce velikosti těchto částic pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) a rastrovací transmisní elektronové (STEM) analýzy. U lipozomů obsahujících FGF2-STAB® byla také vyhodnocena enkapsulační efektivita za pomocí ultrafialovo-viditelného (UV-VIS) spektrofotometru v přítomnosti Bradfordova činidla. Pro optimalizaci metody přípravy lipozomů a pro možnost srovnávání s lipozomy plněnými FGF2-STAB®, byly nejprve připraveny lipozomy plněné pouze fosfátovým pufrem. Byly testovány rozdílné poměry PC a cholesterolu a také rozdílné poměry PC a FGF2-STAB®. Nejlepších výsledků bylo dosaženo poměrem 1 000:1 PC k FGF2-STAB® vzhledem ke stanovovaným parametrům. Následně byla sledována stabilita lipozomů v závislosti na pH pomocí zeta potenciálu a jednotlivé parametry byly optimalizovány. Lipozomy s efektivně zaenkapsulovaným FGF2-STAB® s velikostí částic kolem 100 nm mají vysoký potenciál pro aplikace v systémech s postupným uvolňováním léčiva, jako jsou např. kompozitní nosiče pro regeneraci kostí i kůže nebo v hydrogelech pro vnitřní i topické aplikace hojení ran či v kosmetických přípravcích.