1. Impregnacija biokompozitnih aerogelov za biomedicinske aplikacije : magistrsko deloLara Plohl, 2024, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu bomo predstavili pripravo biokompozitnih aerogelov iz pektina, naravnega polisaharida, ter polimera polikaprolaktona (PCL). S pomočjo postopka sol gel smo pripravili hidrogelne materiale z različnimi masnimi in volumskimi razmerji pektina raztopljenega v vodi ter PCL raztopljenega v etil-laktatu (EL). Tako pripravljene hidrogele in kasneje alkogele smo z uporabo superkritičnega sušenja pretvorili v aerogele. Karakterizacija aerogelov je vključevala določitev specifične površine z Brunauer, Emmett in Teller (BET) metodo, pri čemer je bila največja izmerjena specifična površina 309 m2/g. Z metodo Barrett, Joyner in Helenda (BJH) smo določili velikost in porazdelitev por biokompozitnih aerogelov. Ugotovili smo, da pripravljeni aerogeli sodijo v mezoporozne materiale. Aerogeli, ki so se po izvedeni plinski adsorpciji izkazali za najobetavnejše so bili izbrani za nadaljnja testiranja. Morfologijo aerogelov smo preučili z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM), medtem ko smo termično analizo izvedli z uporabo termogravimetrične analize (TGA) in diferencialno skenirne kalorimetrije (DSC). Testirali smo nabrekanje aerogelov ter ugotovili, da vsi vzorci nabreknejo v manj kot eni uri, kar kaže na njihovo potencialno uporabo pri dostavi zdravil. S testom sproščanja natrijevega diklofenaka (DCF) v raztopini fosfatnega pufra (PBS) smo ugotavljali hitrost sproščanja te aktivne učinkovine. Ugotovili smo, da vzorec z najmanjšim deležem PCL doseže 100 % sproščanje DCF v eni uri, kar je bolj primerno za aplikacije kjer je zaželeno hitro sproščanje zdravila. Vzorec z največjim deležem PCL kaže počasnejše in bolj nadzorovano sproščanje aktivne učinkovine, ki doseže 100 % sproščanje po šestih dneh. Vsi izbrani vzorci so pokazali uspešno impregnacijo z DCF in potencial kot sistemi za dostavo zdravil.
Ključne besede: biokompozitni aerogeli, pektin, polikaprolakton, biomedicinske aplikacije, dostava zdravil, natrijev diklofenak
Objavljeno v DKUM: 04.09.2024; Ogledov: 60; Prenosov: 20
 Celotno besedilo (4,26 MB) |
2. 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: 44
Celotno besedilo (3,77 MB) |
3. Functional 3D printed polysaccharide derivative scaffolds for vascular graft application : doctoral disertationFazilet Gürer, 2023, doktorska disertacija Opis: Tissue engineering (TE) is an interdisciplinary field that aims towards replacement, healing or reconstruction of damaged tissue and organs. Incurable diseases are currently treated with organ transplantation, that have the disadvantages of insufficient donors, immune response, and organ rejection after transplantation. TE imitate the functions of extracellular matrix (ECM) to develop biocompatible/biodegradable scaffolds with appropriate features which are utilized to provide mechanical support, cellular infiltration, migration, and tissue formation, and to mimic the biochemical and biophysical cues of cells. Several fabrication methods have been introduced to mimic the 3D structure of ECM and 3D printing is one of the additive manufacturing techniques, widely used in TE because of its feasibility to build complex tissue constructs and control over fabrication and cell distribution. The polysaccharide-peptide conjugate has gained enormous interest in recent years owing to its biocompatibility, degradability, flexibility, and structural matching to natural proteoglycans. In this context, we reported here on investigation of biocompatibility with HUVECs, surface modification of 3D printed PCL scaffolds with an amine group and chemically crosslinked oxidized HA-amino acid/peptide conjugates (OHACs) was used to develop a novel biomaterial for use as a tissue engineered vascular graft. Modified polysaccharides were characterized with respect to their chemical structure, charge, UV and fluorescence properties and cytotoxicity. The successful conjugation was demonstrated by XPS, and a decrease in the free amine peaks on the surface was observed after conjugation. In addition, the water contact angle measurements showed improved wetting, an indication that the conjugation to the PCL-A surface was successful. Finally, the biocompatibility of the novel scaffolds was characterized by the MTS and the live- dead assay. In both assays, proliferation of cells was observed after 7 days and cell spreading on the surface was detected by phalloidin staining of actin filaments. In conclusion, it was possible to prepare surface-active scaffolds by combining the advantages of biocompatibility and mechanical strength of polysaccharides and polyesters, respectively.
Ključne besede: 3D tiskanje, karboksimetilceluloza, hialuronska kislina, polikaprolakton, kemija karbodiimida, kemija Shiffove baze, endotelizacija
3D printing, carboxymethyl cellulose, hyaluronic acid, polycaprolactone, carbodiimide chemistry, shiff-base chemistry, endothelialization
Objavljeno v DKUM: 06.10.2023; Ogledov: 522; Prenosov: 55
Celotno besedilo (7,97 MB) |
4. Priprava poroznih biomaterialov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeLaura Gruškovnjak, 2020, diplomsko delo Opis: Tkivo v človeškem telesu se lahko zaradi različnih poškodb, nesreč ali bolezni poškoduje, zato se vsak dan opravi veliko število operacijskih posegov s katerimi se to tkivo popravi oziroma nadomesti. Do nedavnega je večina teh posegov obsegala presaditev tkiv ali celotnih organov, v zadnjem desetletju pa se vse več uporabljajo biološki nadomestki, imenovani biomateriali oziroma celična ogrodja. Njihova prednost je v tem, da so biorazgradljivi, torej se po dokončani funkciji v telesu sami razgradijo in ni potrebno ponovno posegati v pacientovo telo. Prav tako pa se za celična ogrodja zahteva visoka poroznost in povezanost por s katerimi se spodbudi rast novih tkiv. Pri regeneraciji kostnega tkiva se največkrat kot biomateriali uporabljajo polisaharidi, ki imajo vrsto koristnih lastnosti predvsem biokompatibilnost in bioaktivnost.
V okviru diplomske naloge smo s postopkom sušenja z zamrzovanjem pripravili različne biomateriale. Kot polisaharide smo uporabili natrijev alginat, hitozan, guar, ksantan, dekstran in karboksimetil hitozan. Uspešno sintetiziranim biomaterialom smo določili poroznost in proučili nabrekanje v fosfatnem pufru. S pomočjo elektronskega vrstičnega mikroskopa smo posneli pore v notranjosti materiala in s pomočjo FTIR analize dokazali vsebnost vseh komponent v končnem celičnem ogrodju. Kontaktne kote biomaterialov smo izračunali s pomočjo računalniškega programa Image J. S tem smo dobili podatek o hidrofobnosti oziroma hidrofilnosti biomateriala. Prav tako smo biomaterialom dodali naravno komponento, ki se nahaja v človeških kosteh, hidroksiapatit, in preučili njegov vpliv na lastnosti prvotnih celičnih ogrodij.
Ker pa je zrela kost sestavljena iz dveh tkiv, mehkejše in trdnejše, smo s pomočjo superkritičnega ogljikovega dioksida pripravili biomaterial iz sintetičnega biorazgradljivega poliestra polikaprolaktona. To ogrodje je zaradi drugačne priprave trdnejše, a manj porozno. Skupaj z mehkejšim ogrodjem pripravljenim z liofilizacijo, ki je posledično zaradi namakanja v kalcijevem kloridu bolj porozno, tvorita večslojni biomaterial za aplikacije kostnega inženiringa.
Ključne besede: polisaharidi, polikaprolakton, porozni biomateriali, hidroksiapatit, liofilizacija, superkritični ogljikov dioksid
Objavljeno v DKUM: 08.10.2020; Ogledov: 1239; Prenosov: 157
Celotno besedilo (4,09 MB) |
