Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V sklopu magistrske naloge smo pripravili in analizirali dve vrsti poroznih biorazgradljivih materialov namenjenih za biomedicinske aplikacije. Sintetizirali smo hidrogel na osnovi alginata in guar gumija, kateremu smo dodali aktivno učinkovino kloksacilin, ki smo jo v material inkorporirali v obliki mikrosfer in z neposrednim dispergiranjem v zmes hidrogela. Vzorce smo analizirali s FTIR spektroskopijo in proučili karakteristike nabrekanja pri različnih pH vrednostih ter primerjali nabrekanje osnovnega hidrogela in hidrogela z mikrosferami. Pri tem smo ugotovili, da je razmerje nabrekanja osnovnega hidrogela višje od razmerja nabrekanja hidrogela z mikrosferami. S pomočjo merjenja kontaktnega kota s programom ImageJ, smo materialom določili hidrofilen značaj. Proučili smo tudi morfologijo vzorcev z uporabo okoljske vrstične elektronske mikroskopije (ESEM) analize in določili stopnjo poroznosti, katera je bila v primeru hidrogela z mikrosferami, višja v primerjavi z osnovnim hidrogelom. Antimikrobni učinek učinkovine kloksacilina v hidrogelu smo proučili na bakterijah E. coli in S. aureus. Tako v primeru hidrogela z dispergiranim antibiotikom, kot v primeru hidrogela z mikrosferami, smo opazili cono inhibicije rasti obeh testnih mikroorganizmov, s čemer smo dokazali antimikrobno učinkovitost hidrogelov. Posebej smo se posvetili analizi sproščanja aktivne učinkovine iz hidrogelov, kinetiko sproščanja pa smo primerjali s Korsmeyer-Peppasovim matematičnim modelom in na podlagi izračunanih kinetičnih parametrov ugotovili, da kloksacilin difundira iz hidrogelov po principu ne-Fickove oz. anomalne difuzije. Druga vrsta materiala za biomedicinske aplikacije so trdna celična ogrodja, ki smo jih sintetizirali na osnovi polikaprolaktona, celuloze in hidroksiapatita na različne načine. V sintetizirane materiale smo vključili še 1 ut. % aktivne učinkovine kloksacilin. Ogrodja smo izdelali z uporabo tehnike penjenja plina v superkritičnem CO2. Vzorce smo analizirali s pomočjo FTIR spektroskopije in jim določili hidrofoben značaj s pomočjo izrisa kontaktnega kota z uporabo programa ImageJ. Primerjali smo talilne temperature, talilne entalpije in kristaliničnost za vse 4 različne načine sinteze ogrodij s pomočjo DSC analize. Tako kot v primeru hidrogelov, smo tudi trdnim celičnim ogrodjem določili stopnjo poroznosti ter analizirali njihovo morfologijo z uporabo ESEM. Ugotovili smo, da ima najvišjo stopnjo poroznosti ogrodje, ki ga sestavlja 70 ut. % PCL in 30 ut. % celuloze. Glede na štiri razvite vrste ogrodij smo določili odstotek sproščanja aktivne učinkovine, pri čemer se je v primeru dveh ogrodij v 14 dneh sprostilo 100 % aktivne učinkovine, v primeru drugih dveh pa manj kot 50 %. Vsako izmed metod sinteze smo nato primerjali z matematičnim modelom ničelnega reda, prvega reda in Higuchijevim modelom ter določili največje ujemanje z enim izmed njih in s tem kinetiko sproščanja kloksacilina iz ogrodij.
Ključne besede: hidrogel, trdna celična ogrodja, superkritični CO2, kloksacilin, polisaharidi
Objavljeno v DKUM: 08.10.2020; Ogledov: 1196; Prenosov: 144
Celotno besedilo (5,67 MB)