Stabilita síťovaného alfa-kolagenu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Teoretická část této bakalářské práce pojednává o obecných vlastnostech kolagenu, který je nejčastěji rozšířeným vláknitým proteinem v těle, o síťování kolagenu, které vede ke zlepšení mechanických i chemických vlastností, a o široce využívaných síťovacích činidlech, především 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) karbodiimidu (EDC). Dále se zabývá několika metodami stanovení EDC ve vodném roztoku. Experimentální část je zaměřena na praktické stanovení množství EDC, které zůstalo ve vodě použité k promývání vzorků po síťování. Cílem bylo zjistit, jestli současně používaná metoda promývání je dostatečná pro jisté aplikace nebo je potřeba ji upravit. I přesto, že sloučenina EDC je prakticky netoxická, může způsobovat zbarvení kolagenních materiálů po sterilizaci ozařováním. Vzhledem k tomu, že nebylo zjištěno jaké množství EDC může ve vzorku zůstat nebo jestli je nezbytné vymýt veškeré EDC, je obtížné rozhodnout jestli je promývací metoda dostatečná nebo není. Navíc je potřeba brát do úvahy i ostatní vedlejší produkty síťování kolagenu. Nicméně cílem této práce bylo pouze zhodnotit účinnost vymývání EDC z kolagenních vzorků. Pro síťování byly použity tři různé koncentrace EDC a následně byly vzorky vymývány po různě dlouhou dobu. Takto bylo získáno 48 vodných vzorků, které byly následně třikrát spektrofotometricky stanoveny. Výsledně bylo zjištěno, že pro běžně používanou koncentraci síťovacího činidla (50 mmol.l 1 EDC) postačuje promývat vzorky po dobu 30 minut v roztoku hydrogenfosforečnanu sodného (Na2HPO3) a následně promývat ve vodě čtyřikrát po dobu 15 minut s výměnou vody při každém kroku. Po těchto krocích klesla koncentrace EDC v promývací vodě pod 1 mol . l-1, pro nižší koncentrace síťovacího roztoku byla dostatečná i kratší doba promývání. Výsledky této bakalářské práce jsou pouze předběžné, a proto by mělo následovat další zkoumání této problematiky.
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.
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.
Description
Citation
SOUČKOVÁ, G. Stabilita síťovaného alfa-kolagenu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (místopředseda)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
Date of acceptance
2010-06-23
Defence
Uchazečka prezentovala výsledky své bakalářské práce vytvořené před 2 lety trochu chaoticky a bez solidnějšího základu z oblasti teoretických základů. Otázky oponentky zodpověděla částečně správně. Reakce na dotazy členů komise byly spíše vágní.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení