Derivatizace hyaluronanu sodného jakožto nástroj pro zvýšení stability modelové artificiální synoviální kapaliny

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá optimalizací postupu modifikace kyseliny hyaluronové pro přípravu artificiálních synoviálních kapalin. Na základě literární rešerše byla pro modifikaci zvolena aminokyselina alanin. Hlavním cílem bylo zlepšení mechanických a stabilitních vlastností artificiální synoviální kapaliny. Charakterizace byla provedena pomocí DLS mikroreologie, makroreologie, termogravimetrické analýzy (TGA), víceúhlového rozptylu světla spojeného s asymetrickou frakcionací tokem pole (AF4-MALS ) a infračervené spektroskopie (FTIR). Teoretická část této práce se zaměřuje na pohybový aparát, popis synoviální kapaliny a roli hyaluronanu v metabolismu. V rámci diplomové práce byla modifikována artificiální synoviální kapalina, jejíž příprava byla stěžejním bodem předešlé bakalářské práce. Experimentální část se zaměřuje na postup modifikace hyaluronanu, srovnání vzorků artificiálních synoviálních kapalin bez modifikace, obsahující modifikovaný hyaluronan a s modifikovaným hyaluronanem i chondroitin sulfátem. Připravené vzorky byly hodnoceny z hlediska viskoelastických vlastností, časové a enzymatické stability. Pro srovnání byl použit i volně dostupný viskosuplement Orthovisc® a reálná koňská synovie.This master thesis deals with the optimization of the procedure of modification of hyaluronic acid structure for the use in the artificial synovial liquids. Based on the literature research, the amino acid alanine was used for the modification of carboxylic group in the glucuronic acid. The main subject of study is the improvement of the stability and mechanical properties of synovial liquid. DLS microrheology, macrorheology, thermogravimetric analysis (TGA), multi-angle light scattering with flow-field flow fractionation (AF4-MALS) and infrared spectroscopy (FTIR) were used for characterization. The theoretical part of this theses submits review of the musculoskeletal system, role of hyaluronic acid in metabolism and summary of synovial liquid. The experimental part focuses on the measurement of the stability and mechanical properties of three artificial samples (first with no modification, second with modified hyaluronic acid and third with modified hyaluronic acid and chondroitin sulphate). These samples were compared with real horse synovial fluid and artificial viscosupplement Orthovisc®.