1. Priprava kompozitov iz polisaharidnih aerogelov in superkritičnih pen za potrebe tkivnega inženirstva : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMiha Berk Bevc, 2023, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je bila priprava kompozitov, sestavljenih iz hitozanskih aerogelov in pen polikaprolaktona.
V sklopu eksperimentalnega dela smo najprej pripravili hitozanske aerogele v obliki kroglic. Gele smo tvorili s sol-gel sintezo, in jih nato posušili s superkritičnim ogljikovim dioksidom. Dobljene aerogele smo uporabili za pripravo kompozitov, ki smo jih formirali s tehniko superkritičnega penjenja. Penjenje smo izvedli pri dveh različnih pogojih, in sicer pri 150 bar/40 °C ter pri 200 bar/60 °C. Pri vsakem pogoju smo pripravili tri kompozite z različnimi deleži aerogelov (2,5 ut. %, 5 ut. %, 10 ut. %) in eno čisto peno. Pripravljene kompozite in peni smo karakterizirali s plinsko adsorpcijo, termično analizo (TGA/DSC), optičnim mikroskopom, vrstičnim elektronskim mikroskopom in Fourierevo transformirano infrardečo spektroskopijo ter določili njihove deleže nabrekanja v simulirani telesni tekočini. Na koncu smo izbrali kompozit z najboljšimi lastnostmi in ga superkritično impregnirali z indometacinom.
Rezultati kažejo, da se lastnosti kompozitov v primerjavi s penami izboljšajo. V nadaljevanju pogoji, pri katerih smo pripravili kompozite, so značilno vplivali na njihove končne lastnosti. Nenazadnje, impregnacija kompozitov z aktivno učinkovino je bila uspešna
Ključne besede: Aerogel, hitozan, polikaprolakton, superkritično penjenje, superkritična impregnacija, tkivno inženirstvo.
Objavljeno v DKUM: 12.10.2023; Ogledov: 445; Prenosov: 40
 Celotno besedilo (3,77 MB) |
2. Razvoj materialov z aktivnim kisikom za hitrejše celjenje ran : magistrsko deloNika Atelšek Hozjan, 2023, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo predstavlja sintezo, razvoj in karakterizacijo do sedaj še neobstoječih biorazgradljivih materialov - aerogelov z aktivnim kisikom za namene hitrejšega celjenja ran. Kot vhodna materiala smo uporabili polisaharid ksantan in biopolimer polilaktično kislino (PLA), ki sta biokompatibilna in cenovno dostopna. Ksantan služi kot osnovni material, ki enkapsulira aktivne učinkovine za namene kontroliranega sproščanja, medtem ko PLA izboljša mehanske lastnosti našega materiala.
V sklopu našega raziskovalnega dela smo po sol-gel postopku s kombiniranjem PLA v etil laktatu ter ksantana v vodi pripravili kompozitne hidrogele. S superkritičnim sušenjem smo jih pretvorili v aerogele in okarakterizirali s plinsko adsorpcijo. S tem smo določili velikost specifičnih površin (BET), ki so dosegle vrednosti do 396 m2/g, ter povprečno velikosto in prostornino por v mezoporoznem območju. Izvedli smo tudi termično analizo z DSC/TGA, test nabrekanja in stabilnosti ter z njimi ocenili termično stabilnost in lastnosti razpada materialov. Rezultati so pokazali, da je kombinacija ksantana in PLA podaljšala stabilnost materiala v simulirani telesni tekočini (SBF) tudi do 72 ur. Materiali z večjo vsebnostjo PLA so absorbirali SBF do 67 kratnika svoje mase, kar je najverjetneje posledica boljše stabilnosti v SBF. Sestavo aerogelov in s tem prisotnost posameznih komponent smo potrdili z analizo FT IR. Glede na rezultate karakterizacije smo izbrali dva materiala z najobetavnejšimi lastnostmi, ter v njiju vključili učinkovini, ki ob stiku z rano generirata kisik, ter zdravilno učinkovino deksametazon. Sproščanje kisika iz materiala smo določili s standardno metodo izpodrivanja vode, pri kateri je bila količina izpodrinjene vode neposredno sorazmerna količini nastalega kisika. Meritve smo izvajali 48 ur, rezultati pa so pokazali, da je material sproščal kisik v celotnem časovnem intervalu. Testirali smo tudi sproščanje deksametazona v SBF, ki je bilo uspešno v primeru obeh impregniranih aerogelov. Nazadnje smo preverili antimikrobno delovanje materialov proti bakterijam Escherichia coli in Staphylococcus aureus. Oba aerogela sta inhibirala rast bakterij in s tem izkazala antimikrobno učinkovitost.
Ključne besede: aerogel, aktivni kisik, biomaterial, celjenje kroničnih ran, kontrolirano sproščanje
Objavljeno v DKUM: 18.09.2023; Ogledov: 487; Prenosov: 177
Celotno besedilo (4,25 MB) |
3. Polisaharidni aerogeli za izboljšanje biodostopnosti v vodi slabo topnih substancMaja Gračnar, 2015, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je bil sintetizirati štiri različne aerogele iz guarja, ksantana, alginata in nizkometiliranega pektina. Da smo dobili gel, smo uporabili direktno metodo geliranja v etanolu, v katerem smo raztopili tudi aktivno substanco nifedipin, ki se je tako vezala na pripravljene gele. Gele smo nato superkritično sušili s CO2. Ker v superkritičnem območju obstaja le ena faza in zaradi tega ni površinskih napetosti, ki bi povzročile krčenje por v gelu, se struktura gela ne poruši. Po tem, ko so spet doseženi normalni pogoji, pa je CO2 ponovno v plinastem stanju. Dobljeni aerogeli so zaradi visoke poroznosti in velike specifične površine primerni za nosilce aktivnih substanc in nadaljnje kontrolirano sproščanje. So tudi netoksični, biokompatibilni in biorazgradljivi, zaradi česar so prijazni tako človeku kot tudi okolju. Po superkritičnem sušenju smo z in vitro testi sproščanja preverjali, kako se iz nosilcev sprošča aktivna substanca v različnih simuliranih prebavnih tekočinah.
Ugotovili smo, da se je aktivna substanca iz alginatnega in pektinskega aerogela sprostila že po petih urah, med tem ko se je iz guarjevega in ksantanskega aerogela tudi po 24 h sprostila minimalna količina aktivne substance. Po končanem eksperimentalnem delu smo določili še kinetični model sproščanja.
Ključne besede: aerogel, ksantan, guar, pektin, alginat, nifedipin
Objavljeno v DKUM: 30.10.2015; Ogledov: 1428; Prenosov: 151
Celotno besedilo (1,99 MB) |
4. VPLIV PROCESNIH PARAMETROV NA LASTNOSTI ALGINATNIH AEROGELOVJan Štos, 2015, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo raziskovali vpliv procesnih parametrov na lastnosti alginatnih aerogelov.
Aerogele smo pripravljali s pomočjo sol-gel postopka. Pri tem procesu lahko spreminjamo vrsto alginata, zamreževalca ter čas zamreževanja. Ti parametri nato vplivajo na specifično površino, velikost por in ostale lastnosti aerogelov. V našem primeru smo uporabili tri vrste alginata ter štiri vrste alkohola (metanol, etanol, propanol, n-butanol). Alginat smo gelirali 1h in 24 h da smo preverili vpliv časa geliranja na lastnosti aerogelov. Za našo raziskavo smo uporabili alginat, ki je naravni polisaharid in se nahaja v rjavih algah.
Sol-gel proces je postopek pri katerem pripravimo raztopino polisaharida, ki ga zamrežimo, bodisi kemijsko ali fizikalno, ter tako dobimo mokri gel. V našem primeru je alginat geliral v prisotnosti alkohola. Dobljeni gel zato imenujemo alkogel.
Alkohol iz alkogela odstranimo s superkritičnim sušenjem s CO2. Po sušenju smo aerogelu izmerili specifično površino, velikost por in toplotno prevodnost. S spreminjanjem procesnih parametrov so bile karakteristike aerogelov pričakovano drugačne. Geliranje v metanolu in etanolu je bilo uspešno, medtem ko v prisotnosti propanola in n-butanola stabilni gel ni nastal. Najboljše lastnosti aerogelov, vključno z najvišjo specifično površino smo dobili pri geliranju v metanolu z uporabo visoko viskoznega alginata.
Ključne besede: aerogel, alginat, alkohol, procesni parametri, superkritično sušenje
Objavljeno v DKUM: 29.10.2015; Ogledov: 3010; Prenosov: 165
Celotno besedilo (1,92 MB) |
5. PRIPRAVA BIORAZGRADLJIVIH AEROGELOV ZA POTENCIALNE FARMACEVTSKE APLIKACIJEMitja Štumpf, 2014, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo sintentizirali biorazgradljive aerogele, pripravljene iz pektina, alginata in mešanice pektin-alginat (1:1). Aerogeli so visoko porozni materiali, ki se zaradi svojih lastnosti lahko uporabljajo tudi kot potencialni nosilci aktivnih substanc. Aerogele sintentiziramo po sol-gel postopku z različnimi načini zamreženja. V našem delu smo uporabili fizikalno zamreženje z divalentnimi ioni. Preverjali smo vpliv različnih ionov (Zn2+, Ca2+ in Sr2+) na končno morfologijo aerogela in tudi na sproščanje aktivne substance. Kot modelno substanco smo uporabili diklofenak natrij. Sintentizirali smo devet tipov aerogelov. Karakterizirali smo jih s FTIRom, plinsko adsorpcijo ter preverjali njihovo nabrekanje v simulirani želodčni in prebavni tekočini. Z in-vitro testi sproščanja smo preverjali sproščanje substance. Glede na morfologijo in sproščanje substance smo ugotovili, da so najbolj primerni pektinski aerogeli, zamreženi s cinkom. Z njimi smo dobili najbolj kontrolirano sproščanje substance, v eni uri se je sprostilo okrog 40 %, v 7 h pa več kot 80 %. Potencialni nosilci bi lahko bili tudi alginatni aerogeli, zamreženi s cinkom, ki imajo podobne karakteristike kot pektinski. Kot najslabši so se izkazali aerogeli zamreženi s kalcijem.
Ključne besede: Pektin, alginat, aerogel, diklofenak natrij, biorazgradljivost
Objavljeno v DKUM: 26.09.2014; Ogledov: 2108; Prenosov: 296
Celotno besedilo (29,02 MB) |
6. KARAKTERIZACIJA BIORAZGRADLJIVIH ALGINATNIH AEROGELOV KOT NOSILCEV AKTIVNIH SUBSTANCMonika Koroša, 2013, diplomsko delo Opis: Naravni polimeri, kot so polisaharidi, se vse bolj uveljavljajo v medicini ter prehrambni industriji. So namreč biokompatibilni, biorazgradljivi, netoksični, stabilni, cenovno dostopni zaradi velikih količin nahajališč v naravi ter spadajo med obnovljive vire. Med take polisaharide spada tudi alginat, katerega vse bolj izkoriščajo zaradi njegovih izjemnih lastnosti. V diplomskem delu smo s sol-gel procesom sintetizirali alginatne gele, kot nosilce aktivne substance, v našem primeru nikotinske kisline, jih nato superkritično posušili s CO2. Dobljene aerogele smo na koncu še analizirali. Nastali aerogeli so izjemno porozni, zaradi česar lahko sproščanje aktivne substance nadzorujemo ter z ustrezno sintezo gela tudi kontroliramo. Za nastanek gela smo uporabili dve različni sredstvi za zamreženje, CaCl2 in BaCl2, ter različne koncentracije alginata. Rezultate analiz smo primerjali med sabo glede na sredstvo zamreženja ter glede na koncentracijo alginata. Opravili smo termoanalitsko DSC analizo, sproščanje aktivne substance, s SEM mikroskopom smo analizirali površino in notranjost nastalega aerogela, ter porozimetrijo.
Ključne besede: alginat, sol-gel proces, aerogel, superkritično sušenje, nikotinska kislina, nadzorovano sproščanje
Objavljeno v DKUM: 02.10.2013; Ogledov: 2066; Prenosov: 203
Celotno besedilo (2,64 MB) |
7. PRIPRAVA MULTI MEMBRANSKIH ALGINATNIH AEROGELOV KOT NOSILCEV AKTIVNIH UČINKOVINSimona Černčič, 2011, diplomsko delo Opis: Sistemi s kontroliranim sproščanjem imajo v večini primerih prednost pred farmacevtskimi oblikami s takojšnjim sproščanjem. Tako s stališča učinkovitosti kot tudi varnosti. Za doseganje kontroliranega sproščanja se v večini primerih danes uporabljajo alginati. Posebna oblika s prirejenim sproščanjem je farmacevtska učinkovina obložena z večimi plastmi alginata, oziroma t.i. multi-membranska struktura. Z njo lahko vplivamo na hitrost sproščanja učinkovine. Mi smo pripravili 3, 5 in 8 membranske aerogelne kroglice v katere smo vezali teofilin, ki v naši diplomski nalogi predstavlja aktivno učinkovino. Nato smo jih superkritično posušili s CO2, ter s pomočjo naprave FARMATESTER-3 izvedli sproščanje aktivne učinkovine iz nosilca.
Ključne besede: alginat, aerogel, superkritično sušenje, teofilin, nadzorovano sproščanje.
Objavljeno v DKUM: 09.09.2011; Ogledov: 2895; Prenosov: 258
Celotno besedilo (1,72 MB) |
