Nosiče buněk připravené chemickou modifikací polysacharidů
Loading...
Date
Authors
Vishakha, Vishakha
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract
Tato Ph.D. práce se zaměřuje na výzkum, výrobu a optimalizaci podmínek pro přípravu nanokompozitního hydrogelu na bázi karboxymethylškrobu/nanočástic selenu (SeNPs) zelenou technologií. První část představuje několik metod uváděných v literatuře pro chemicky modifikované polysacharidy a popisuje především škrobové a celulózové polysacharidy. Dále byla diskutována příprava SeNP za použití různých biopolymerů a role hydrogelu pro hojení kožních ran. Druhá část se zaměřuje na velkou experimentální část. Pro přípravu CMS jsme se zaměřili na jednu modifikační metodu, která využívala Williamsonovu syntézu etherů. Pro přípravu nanočástic selenu pomocí CMS byly použity dvě techniky. Nejprve byly vyrobeny nanočástice selenu s použitím kyseliny askorbové jako redukčního činidla a CMS jako uzavíracího činidla. Druhá hydrotermální technika slouží k přípravě selenových nanostruktur (tyčinek, koulí), kde se jako redukční činidlo používá CMS. Nakonec PVA a CMS s adekvátním množstvím připravených nanočástic selenu pro přípravu hydrogelu metodou zmrazení-rozmrazení. Závěrečná část se zaměřuje na výsledky a diskusi. Stupeň substituce CMS byl diskutován pomocí NMR a titrací, následoval vliv stupně substituce na velikost nanočástic selenu a vliv koncentrace kyseliny askorbové, seleničitanu sodného a procenta CMS na velikost nanočástic. Diskuse fyzikálních parametrů velikosti nanostruktur selenu pomocí hydrotermálních metod, jako je vliv času, vliv koncentrace seleničitanu sodného a vliv teploty. Dále byla rozpracována diskuse o post-studii připravených nanočástic selenu. Po diskusi o nanočásticích selenu byl studován vliv koncentrace PVA: CMS a koncentrace nanočástic selenu na vlastnosti hydrogelu.
This Ph.D. thesis focusses on the investigation, fabrication, and optimization of the conditions for the preparation of a nanocomposite hydrogel based on carboxymethyl starch/ selenium nanoparticles (SeNPs) via green technology. The first section introduces several methods reported in the literature for chemically modified polysaccharides and mainly describes the starch and cellulose polysaccharides. Moreover, the preparation of the SeNPs using different biopolymers and the role of hydrogel for skin wound healing were discussed. The second section focusses on the large experimental section. For the preparation of the CMS, we focused on one modification method, which used Williamson ether synthesis. Two techniques were used for the selenium nanoparticle preparation using CMS. First, selenium nanoparticles were produced using ascorbic acid as a reducing agent and CMS as a capping agent. The second hydrothermal technique is used to prepare the selenium nanostructures (rods, spheres), where CMS is used as a reducing agent. Lastly, the PVA and CMS, with an adequate amount of prepared selenium nanoparticles for the hydrogel preparation using the freeze-thaw method. The final section focuses on the results and discussion. The degree of substitution of CMS was discussed using NMR and titrations, followed by the effect of the degree of substitution on the size of the selenium nanoparticles and the influence of the concentration of the ascorbic acid, sodium selenite, and percentage of CMS on the size of the nanoparticles. Discussion of the physical parameter on the size of the selenium nanostructures using hydrothermal methods, such as the effect of time, the effect of concentration of sodium selenite and the effect of temperature. Moreover, a discussion on the post-study on the prepared selenium nanoparticles was elaborated. Following the discussion on the selenium nanoparticles, the effect of PVA: CMS concentration and the concentration of the selenium nanoparticles on the hydrogel properties were studied.
This Ph.D. thesis focusses on the investigation, fabrication, and optimization of the conditions for the preparation of a nanocomposite hydrogel based on carboxymethyl starch/ selenium nanoparticles (SeNPs) via green technology. The first section introduces several methods reported in the literature for chemically modified polysaccharides and mainly describes the starch and cellulose polysaccharides. Moreover, the preparation of the SeNPs using different biopolymers and the role of hydrogel for skin wound healing were discussed. The second section focusses on the large experimental section. For the preparation of the CMS, we focused on one modification method, which used Williamson ether synthesis. Two techniques were used for the selenium nanoparticle preparation using CMS. First, selenium nanoparticles were produced using ascorbic acid as a reducing agent and CMS as a capping agent. The second hydrothermal technique is used to prepare the selenium nanostructures (rods, spheres), where CMS is used as a reducing agent. Lastly, the PVA and CMS, with an adequate amount of prepared selenium nanoparticles for the hydrogel preparation using the freeze-thaw method. The final section focuses on the results and discussion. The degree of substitution of CMS was discussed using NMR and titrations, followed by the effect of the degree of substitution on the size of the selenium nanoparticles and the influence of the concentration of the ascorbic acid, sodium selenite, and percentage of CMS on the size of the nanoparticles. Discussion of the physical parameter on the size of the selenium nanostructures using hydrothermal methods, such as the effect of time, the effect of concentration of sodium selenite and the effect of temperature. Moreover, a discussion on the post-study on the prepared selenium nanoparticles was elaborated. Following the discussion on the selenium nanoparticles, the effect of PVA: CMS concentration and the concentration of the selenium nanoparticles on the hydrogel properties were studied.
Description
Citation
VISHAKHA, V. Nosiče buněk připravené chemickou modifikací polysacharidů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Evžen Šárka, CSc. (člen)
prof. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Jiří Tocháček, CSc. (člen)
Date of acceptance
2025-02-24
Defence
Disertační práce studentky Vishakhy se zaměřuje na výzkum, výrobu a optimalizaci podmínek pro přípravu nanokompozitního hydrogelu na bázi karboxymethylškrobu/nanočástic selenu (SeNPs) zelenou technologií. Téma je aktuální a stanovené cíle byly splněny. Tato studie je cenná díky možným technologickým aplikacím v medicíně, farmaceutickém průmyslu a kosmetice, kde lze využít selenové nanostruktury na bázi karboxymethylového etheru škrobu. Grafické prezentace výsledků, včetně výstupů z měřicích přístrojů, názorně ilustrují dosažené výsledky. V průběhu obhajoby Vishakha prokázala hluboké znalosti ve zkoumané problematice a schopnost samostatně vědecky pracovat. Na dotazy komise odpověděla výborně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení