Optimalizace antibakteriálních vlastností polymer-fosfátových kostních výplní - Grézlová, Veronika (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2021)
Tato diplomová práce je zaměřená na přípravu polymer-fosfátových kostních cementů. Cílem je optimalizovat antibakteriální vlastnosti daného cementu přídavkem selenových nanočástic (SeNPs). V teoretické části práce je popsána charakteristika kosti, vlastnosti fosforečnanu vápenatého (TCP) a jeho polymorfů, použití kostního cementu a antibakteriálních nanočástic v medicíně. Experimentální část se věnuje přípravě vzorků, popisu metod a vyhodnocení vlivu SeNPs na vytvrzování kostního cementu, morfologii, krystalinitu, mechanické, reologické a antibakteriální vlastnosti. Výsledkem je zvýšení injektovatelnosti cementu a zrychlení jeho vytvrzování včetně pozitivního vlivu na mechanické vlastnosti. Antibakteriální vlastnosti vzorků byly testovány použitím diskové i diluční metody, což vedlo k pozitivnímu inhibičnímu účinku SeNP na grampozitivních bakteriích (G+), zejména Staphylococcus aureus a methicillin rezistentní Staphylococcus aureus. Kvantitativní uvolňování SeNP z modifikovaného kostního polymer-fosfátového cementu umožňuje jeho použití jako antibakteriální kostní výplně (například pro léčbu zánětu kostí).

Proposed diploma thesis is focused on the preparation of polymer-phosphate bone cement. The aim is to optimize antibacterial properties of the cement by adding selenium nanoparticles (SeNPs). The theoretical part describes the characteristics of bone, properties od tricalcium phosphate (TCP) and its polymorphs, the use of bone cement and antibacterial nanoparticles in medicine. The experimental part deals with the preparation of samples, description of the used methods and evaluation of the effect of SeNPs on the bone cement setting reaction, morphology, crystallinity, mechanical, rheological and antibacterial properties. As a result, SeNPs improved bone cement injectability and increased setting reaction with the positive effect on cement mechanical properties. Antibacterial properties of samples were tested using both disk and dilution method resulting in the positive inhibition effect of SeNPs on gram-positive bacteria (G+), especially Staphylococcus aureus and Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. The quantitative SeNPs release from modified polymer-phosphate bone cement enable its use as antibacterial bone filler (e.g. for osteomyelitis treating).
Optimization of antibacterial properties of polymer-phosphate bone fillers
Keywords: Antimikrobiální; fosforečnan vápenatý; kostní cement; nanočástice; selen; Antimicrobial; tricalcium phosphate; bone cement; nanoparticles; selenium