Příprava a využití kombinovaných funkcionalizovaných nanomateriálů s antimikrobiálním účinkem v potravinářství a kosmetice
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Táto diplomová práca je zameraná na prípravu kombinovaných nanomateriálov, ktoré boli funkcionalizované antimikrobiálnou zložkou. V práci boli používané nanočastice aj nanovlákna. Boli pripravené lipozómy bez prídavku polyhydroxybutyrátu, ale aj s jeho prídavkom. Nanovlákna boli získané z roztoku želatíny pomocou elektrospinningu. Na funkcionalizáciu bol využitý thymol, eugenol, kurkumín a vitamín E. V teoretickej časti boli charakterizované jednotlivé bioaktívne zložky, materiály na prípravu nanočastíc a nanovláken a taktiež metódy prípravy týchto nanomateriálov. Taktiež boli popísané aplikácie pripravených nanočastíc ako konzervantov v potravinárstve a aplikácie nanovláken pri hojení rán a v kozmetickom priemysle. V praktickej časti bola sledovaná antioxidačná aktivita účinných látok. Boli pripravené dva druhy lipozómov, u ktorých bola testovaná veľkosť, stabilita a enkapsulačná účinnosť. Následne bola sledovaná rýchlosť uvoľňovania aktívnych látok z pripravených lipozómov. Pomocou elektrospinningu boli pripravené nanovlákna s kombináciami látok, ktoré boli enkapsulované v lipozómoch. U aktívnych zložiek, nanočastíc a nanovláken bola sledovaná antimikrobiálna aktivita na troch mikroorganizmoch, a to Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis a Escherichia coli. Jednotlivé látky v čistej, ale aj enkapsulovanej forme boli navzájom kombinované s cieľom pozorovať možný synergický účinok. Pripravené nanočastice a nanovlákna s antimikrobiálnymi zložkami boli podrobené testom cytotoxicity na ľudských keratinocytoch. Nanovlákna boli použité aj pri scratch teste, kedy bola sledovaná schopnosť zacelenia rany.
The presented diploma thesis is focused on the preparation of combined nanomaterials that were functionalized with an antimicrobial ingredient. Liposomes were prepared without the addition of polyhydroxybutyrate but also with its addition. The nanofibers were obtained from gelatin solution by electrospinning. Thymol, eugenol, curcumin and vitamin E were used for functionalization. In the theoretical part, individual bioactive components, materials for the preparation of nanoparticles and nanofibers as well as methods of synthesis of these materials were characterized. The applications of the prepared nanoparticles as preservatives in the food industry and applications of nanofibers in wound healing and in the cosmetics industry have also been described. In the experimental part, the antioxidant activity of the active substances was determined. Two types of liposomes were prepared and evaluated for size, stability and encapsulation efficiency. Subsequently, the release rate of active substances from the prepared liposomes was monitored. Nanofibers with combinations of substances that were encapsulated in liposomes were prepared by electrospinning. The antimicrobial activity of the active ingredients, nanofibers and nanomaterials was monitored on three strains of microorganisms, namely Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli. The individual substances in pure as well as encapsulated form were combined with each other to observe the possible synergistic effect. The prepared nanoparticles and nanofibers with antimicrobial components were tested for cytotoxicity on human keratinocytes. The nanofibers were also subjected to a scratch test, which simulates the wound healing process.
The presented diploma thesis is focused on the preparation of combined nanomaterials that were functionalized with an antimicrobial ingredient. Liposomes were prepared without the addition of polyhydroxybutyrate but also with its addition. The nanofibers were obtained from gelatin solution by electrospinning. Thymol, eugenol, curcumin and vitamin E were used for functionalization. In the theoretical part, individual bioactive components, materials for the preparation of nanoparticles and nanofibers as well as methods of synthesis of these materials were characterized. The applications of the prepared nanoparticles as preservatives in the food industry and applications of nanofibers in wound healing and in the cosmetics industry have also been described. In the experimental part, the antioxidant activity of the active substances was determined. Two types of liposomes were prepared and evaluated for size, stability and encapsulation efficiency. Subsequently, the release rate of active substances from the prepared liposomes was monitored. Nanofibers with combinations of substances that were encapsulated in liposomes were prepared by electrospinning. The antimicrobial activity of the active ingredients, nanofibers and nanomaterials was monitored on three strains of microorganisms, namely Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli. The individual substances in pure as well as encapsulated form were combined with each other to observe the possible synergistic effect. The prepared nanoparticles and nanofibers with antimicrobial components were tested for cytotoxicity on human keratinocytes. The nanofibers were also subjected to a scratch test, which simulates the wound healing process.
Description
Citation
VOJTEKOVÁ, V. Příprava a využití kombinovaných funkcionalizovaných nanomateriálů s antimikrobiálním účinkem v potravinářství a kosmetice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Potravinářská chemie a biotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. (člen)
Date of acceptance
2022-06-01
Defence
1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce.
2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci.
3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponentky a na všechny otázky odpověděla v plné šíři.
Diskuse:
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.
Po přídavku nižších koncentrací Vámi zvolených látek docházelo překvapivě ke zvýšení viability buněk, čím si tento jev vysvětlujete?
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.
Jakou nejvyšší koncentraci kurkuminu jste použili u MTT testu?
V jakém rozpouštědle jste rozpouštěli kurkumin?
Studentka výborně odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení