Uvolňování proteinů z nosičů na bázi kolagenu a jejich charakterizace
Loading...
Date
Authors
Izsák, Dávid
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Obranným orgánom ľudského tela je koža. Chráni nás pred toxínmi a mikróbmi v našom prostredí. Biomateriály prítomné v mieste rany majú významný vplyv na produkciu extracelulárnej matrice (ECM) kože. Biomateriály založené na proteínoch majú schopnosť napodobňovať ECM a tiež pomáhajú riadiť biomechanické procesy na bunkovej úrovni, ako je migrácia buniek, bunková proliferácia a bunková diferenciácia. Táto štúdia sa zaoberá dvoma biokompatibilnými materiálmi kolagénom a karboxymetylcelulózou (CMC) a študuje ich kombináciu na výrobu vhodných skafoldov, ktoré by sa dali použiť na liečbu poranenej kože a napomáhali jej regenerácii. Kolagén bol zosieťovaný, aby sa zlepšila stabilita skafoldov, ako aj aby sa videl účinok uvoľňovania fibroblastového rastového faktora (FGF2-STAB®) naočkovaného na pripravené skelety v závislosti od rôznych prostredí uvoľňovania (PBS). Optimálny spôsob experimentu uvoľňovania bol navrhnutý pomocou PAGE-SDS. Na charakterizáciu všetkých pripravených skafoldov sa použili analýzy napučiavania, degradácie a morfológie. Výsledky ukazujú, že v niektorých prípadoch pridanie CMC podporuje stabilitu a napučiavacie vlastnosti kolagénových skafoldov. Zosieťovanie spôsobilo rôzne rýchlosti uvoľňovania v porovnaní s nezosieťovanými skafoldmi, zatiaľ čo rôzne prostredia nehrali v procese uvoľňovania žiadnu úlohu. Rastové faktory výrazne ovplyvňujú schopnosť rýchlejšieho hojenia, preto je kombinácia takýchto proteínov s biokompatibilným kolagénom a CMC lešeniami sľubná ako obväzy na regeneráciu tkaniva.
The human body's defensive organ is the skin. It defends us from toxins and microbes in our environment. The biomaterials present at the wound site have a significant impact on the production of the extracellular matrix (ECM) of the skin. Biomaterials based on proteins have the ability to mimic the ECM and also help to control biomechanical processes at the cellular level, such as cell migration, cell proliferation, and cell differentiation. This study deals with two biocompatible materials collagen and carboxymethyl cellulose (CMC) and studies their combination to produce suitable scaffolds that could be used to treat injured skin and help its regeneration. Collagen has been crosslinked to improve the scaffolds’ stability, as well as to see the effect of the fibroblast growth factor (FGF2-STAB®) release grafted on the prepared scaffolds in dependance on the different release environments (PBS). The optimal way of release experiment was designed using SDS-PAGE. Swelling, degradation, and morphology analyzes were used to characterize all prepared scaffolds. Results show that in some cases the addition of CMC supports the stability and swelling properties of collagen scaffolds. Crosslinking caused different release rates compared to non-crosslinked scaffolds while different environments played no role in the release process. Growth factors heavily influence the ability to heal faster, therefore the combination of such proteins with biocompatible collagen and CMC scaffolds is promising as wound dressings for tissue regeneration.
The human body's defensive organ is the skin. It defends us from toxins and microbes in our environment. The biomaterials present at the wound site have a significant impact on the production of the extracellular matrix (ECM) of the skin. Biomaterials based on proteins have the ability to mimic the ECM and also help to control biomechanical processes at the cellular level, such as cell migration, cell proliferation, and cell differentiation. This study deals with two biocompatible materials collagen and carboxymethyl cellulose (CMC) and studies their combination to produce suitable scaffolds that could be used to treat injured skin and help its regeneration. Collagen has been crosslinked to improve the scaffolds’ stability, as well as to see the effect of the fibroblast growth factor (FGF2-STAB®) release grafted on the prepared scaffolds in dependance on the different release environments (PBS). The optimal way of release experiment was designed using SDS-PAGE. Swelling, degradation, and morphology analyzes were used to characterize all prepared scaffolds. Results show that in some cases the addition of CMC supports the stability and swelling properties of collagen scaffolds. Crosslinking caused different release rates compared to non-crosslinked scaffolds while different environments played no role in the release process. Growth factors heavily influence the ability to heal faster, therefore the combination of such proteins with biocompatible collagen and CMC scaffolds is promising as wound dressings for tissue regeneration.
Description
Citation
IZSÁK, D. Uvolňování proteinů z nosičů na bázi kolagenu a jejich charakterizace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Chemie pro medicínské aplikace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
doc. PharmDr. Ing. Radka Opatřilová, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2022-05-24
Defence
Obhajoba diplomové práce proběhla podle následujícího schématu: prezentace studenta-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Student přednesl výborný výtah výsledků své práce, řádně zodpověděl všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagoval na připomínky. V diskusi tak student prokázal výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky práce. Komise zhodnotila jeho práci celkově jako výbornou.
Dzik: Co je to absorpční kapacita? Jaký je rozdíl proti stupni nabotnání?
Vala: Proč uvádíte odchylku hodnot na 5 platných číslic a vlastní hodnotu na 3?
Márová: Jak jste postupoval při stanovení uvolněného proteinu z vašich nosičů? Jak byla vaše metoda kalibrovaná? Proč si myslíte, že došlo k navázání proteinu? Svědčí o tom vaše výsledky? Jaké množství proteinu jste přidávali ke kolagenu? S jakými buňkami se dělal resazurinový test?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 3 roku/let