1. |
2. Multifunkcionalna prevleka za preprečevanje biofilma za medicinske pripomočke : doctoral disertationUrban Ajdnik, 2021, doktorska disertacija Opis: Doktorska disertacija obravnava razvoj in uporabo multifunkcionalnih prevlek na medicinskih pripomočkih za preprečevanje tvorbe biofilma. Okužbe, povezane s tvorbo biofilma na implantacijskih medicinskih pripomočkih, so najpogostejše zdravstveno-negovalne težave, ki skupaj z mikrobno rezistenco predstavljajo tako zdravstveni, socialni kot ekonomski problem. Pri pripravi multifunkcionalne prevleke so uporabljene (bio)osnovane snovi, kot so hialuronska kislina, površinsko aktivna snov na osnovi lizina (77KS) in hitozan (Chi), derivat hitina, ki je drugi najpogostejši polisaharid v naravi takoj za celulozo. Splošno je znano, da lahko z združevanjem biopolimerov in površinsko aktivnih snovi ustvarimo razne strukture, kot so micelarni agregati, polielektrolitski kompleksi, oborine in geli, ki igrajo pomembno vlogo na področjih prehrambne industrije, kozmetike in farmacije, kjer so uporabljeni kot sistemi za dostavo učinkovin in izdelavo prevlek medicinskih pripomočkov.
Ključne besede: silikon, polisaharidi, hitozan, površinsko aktivna snov, biofilm, medicinski pripomočki
Objavljeno v DKUM: 04.05.2021; Ogledov: 1375; Prenosov: 144
 Celotno besedilo (7,54 MB) |
3. Sinteza, optimizacija in aplikacija hitozanskih in alginatnih aerogelov ter njunih kompozitov : magistrsko deloKatja Andrina Kravanja, 2020, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je bil raziskati potencial aerogelov kot nosilcev za oralno dostavo aktivnih učinkovin, z željo po izboljšanju njihove biodostopnosti in doseganju kontroliranega sproščanja v prebavnih tekočinah. Aerogeli nastanejo s tvorbo gelov, v katerih se tekoča faza odstrani in nadomesti s plinasto. Perspektivni nosilci aktivnih učinkovin so zaradi svoje visokoporozne strukture, nizke gostote in velike specifične površine.
V sklopu eksperimentalnega dela smo najprej s sol-gel sintezo in superkritičnim sušenjem sintetizirali aerogele. Zaradi biokompatibilnosti, biorazgradljivosti in cenovne dostopnosti smo kot izhodiščne materiale izbrali hitozan in alginat.
Pridobljene hitozanske in alginatne aerogele ter njune kompozite v različnih koncentracijah smo karakterizirali s plinsko adsorpcijo, termično analizo z DSC/TGA, določanjem deleža nabrekanja in Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo. Karakterizacija je služila za izbor aerogelov z najboljšimi lastnostmi za impregnacijo z aktivnimi učinkovinami. Kot aktivni učinkovini smo izbrali fenofibrat in esomeprazol, ki sta slabo topna v vodnih medijih in je zato njuna absorpcija v telesu otežena. Fenofibrat se uporablja za zdravljenje hiperholesterolemije, esomeprazol pa za zmanjševanje izločanja želodčne kisline. Aktivni učinkovini smo v aerogele vezali z dvema različnima postopkoma impregnacije, s superkritično impregnacijo (SCI) in z difuzijo iz topila med sol-gel sintezo (DIF). Uspešnost vezave aktivnih učinkovin v aerogele smo izračunali preko merjenja absorbanc z UV-Vis spektrometrom. Nazadnje smo testirali sproščanje aktivnih učinkovin iz aerogelov v simuliranih tekočinah prebavnega trakta.
Rezultati so pokazali uspešno vezavo aktivnih učinkovin v aerogele. Tako pri impregnaciji fenofibrata kot tudi esomeprazola v aerogele smo v primerjavi s čistimi učinkovinami dosegli izboljšano oz. bolj kontrolirano sproščanje.
Ključne besede: aerogeli, polisaharidi, prevleke, aktivne učinkovine, impregnacija, sproščanje
Objavljeno v DKUM: 25.11.2020; Ogledov: 1066; Prenosov: 306
Celotno besedilo (3,65 MB) |
4. Vpliv različ nih virov ogljika na sestavo in reološ ke lastnosti zunajcelič nih polisaharidov pri ocetnokislinskih bakterijahKim Fijok, 2020, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi smo pri 83 sevih ocetnokislinskih bakterij (OKB) iz Zbirke mikroorganizmov Oddelka za biologijo FNM UM preiskali sposobnost za tvorbo zunajceličnih polisaharidov. 25 sevov je na gojišču RAE oblikovalo značilen biofilm. Štiri izbrane seve in še štiri referenčne seve smo vključili v nadaljnje analize. Z analizo PCR smo pri teh osmih sevih iskali specifične odseke ključnih genov za sintezo acetana (aceA), levana (levA) in celuloze (bscA). Pri enem sevu smo identificirali gen za sintezo acetana in levana, pri štirih gen za sintezo celuloze in acetana, pri dveh pa samo gen za sintezo celuloze. Pri enem izmed sevov nismo identificirali nobenega izmed treh iskanih genov, čeprav je sev v gojišču tvoril značilen biofilm. Po namnožitvi vsakega izmed teh sevov v dveh gojiščih, z različnima viroma ogljika, smo iz namnožene biomase izolirali vodotopne zunajcelične polisaharide. Očiščene polisaharide smo kislinsko hidrolizirali, jih ločili s tankoplastno kromatografijo ter identificirali po primerjavi s sladkornimi standardi. Zaradi drugačne monosaharidne sestave od že poznanega acetana in sposobnosti sevov, da producirajo vodotopne polisaharide v velikih količinah, smo izbrali tri seve za preiskovanje viskoelastičnih lastnosti polisaharidov. Najbolj viskozen je bil zunajcelični polisaharid pridobljen iz seva K. oboediens AV380. Bistveno nižjo viskoznost sta imela zunajcelična polisaharida, pridobljena iz sevov A. aceti LMG 1504T in A. pomorum LMG 18848T. Polisaharid seva K. oboediens AV380 je oblikoval viskoelastično trdno snov, zdržal najširše območje reverzibilnih deformacij in najkasneje razpadel, zato menimo, da ima potencialno uporabno vrednost v biotehnološki industriji in je primeren kandidat za nadaljnje raziskave.
Ključne besede: ocetnokislinske bakterije, biofilm, zunajcelični polisaharidi, acetan
Objavljeno v DKUM: 29.10.2020; Ogledov: 1453; Prenosov: 94
Celotno besedilo (1,61 MB) |
5. 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: 1233; Prenosov: 142
Celotno besedilo (4,09 MB) |
6. Razvoj poroznih biorazgradljivih struktur za biomedicinske aplikacije : magistrsko deloAnja Raner, 2020, magistrsko delo 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: 1207; Prenosov: 146
Celotno besedilo (5,67 MB) |
7. Sestava in viskoelastične lastnosti zunajceličnih polisaharidov pri izbranih sevih ocetnokislinskih bakterijNina Jančič, 2019, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi smo pri 23 izbranih sevih ocetnokislinskih bakterij iz rodov Komagataeibacter, Acetobacter, Asaia, Gluconobacter in Swaminathania preučevali sposobnost za tvorbo zunajceličnih polisaharidov ter nadalje analizirali njihovo monosaharidno sestavo. Seve smo pridobili iz zbirke mikroorganizmov Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru. Sposobnost za tvorbo zunajceličnih polisaharidov smo ocenili iz potencialno nastalega biofilma. Med 23 sevi smo tako identificirali 18 sevov s sposobnostjo za tvorbo biofilma pri uporabljenih pogojih namnoževanja. Nato smo s pomnoževanjem specifičnih odsekov genov za sintezo celuloze, acetana in levana v reakciji PCR analizirali prisotnost genov za sintezo najpogosteje opisanih zunajceličnih polisaharidov pri ocetnokislinskih bakterijah. Pri 18 sevih smo identificirali prisotnost gena za sintezo celuloze, devet sevov pa je imelo tudi gene za tvorbo levana in/ali acetana. Acetan je heteropolisaharid, sestavljen iz glukoze, manoze, ramnoze in glukuronske kisline, v njegovo sintezo pa je vključenih veliko število genov. Prisotnost oz. odsotnost določenih genov tako lahko povzroči sintezo različnih acetanov, zaradi česar imajo sevi z geni za izražanje acetanov največji potencial za sintezo novih zunajceličnih polisaharidov. Iz 10 sevov smo uspešno izolirali in očistili vodotopne zunajcelične polisaharide ter jih s postopkom hidrolize razgradili na monosaharide. Identiteto monosaharidov smo določili s tankoplastno kromatografijo ob uporabi sladkornih standardov. Na podlagi vseh teh rezultatov smo izbrali tri seve, za katere domnevamo, da so dobri kandidati za tvorbo novih acetanu podobnih polisaharidov. Analiza njihovih reoloških lastnosti je odkrila razlike v njihovih viskoelastičnih lastnostih. Za natančen opis fizikalnih in kemijskih lastnosti teh polisaharidov so potrebne nadaljnje analize.
Ključne besede: Ocetnokislinske bakterije, biofilm, zunajcelični polisaharidi.
Objavljeno v DKUM: 11.06.2019; Ogledov: 2236; Prenosov: 119
Celotno besedilo (1,46 MB) |
8. Vpliv sinteze na velikost nanodelcevDoris Tkaučič, 2018, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi je predstavljena primerjava dveh metod priprave nanodelcev, znotraj dveh metod smo spreminjali parametre in spremljali vpliv sprememb na velikost nanodelcev. Nanodelci so se pripravljali iz etil celuloze po emulzijske postopku, kjer smo kot polimerne stabilizatorje uporabljali različne polisaharide, ter spreminjali njihove koncentracije. Druga uporabljena metoda je bila dializna metoda, pri kateri smo uporabili različna topila in različne koncentracije etil celuloze. Velikost delcev smo analizirali z DLS metodo in z elektronskim mikroskopom, stabilnost disperzij smo določili z določanjem zeta potenciala.
Ključne besede: polisaharidi, etil celuloza, nanodelci, emulzijska metoda, dializna metoda
Objavljeno v DKUM: 06.06.2018; Ogledov: 1609; Prenosov: 117
Celotno besedilo (3,27 MB) |
9. Visokotlačna impregnacija maščobotopnih vitaminov v polisaharidne aerogeleMilica Pantić, 2017, doktorska disertacija Opis: V doktorski dizertaciji smo raziskovali uporabo ogljikovega dioksida pri visokih tlakih za impregnacijo maščobo-topnih vitaminov. Za impregnacijo smo izbrali vitamina K3 in D3. Predvsem vitamin D3 je izjemno občutljiva substanca, zato zahteva izjemno pozornost. Za impregnacijo obeh vitaminov smo uporabili polisaharidne arogele. Aerogeli so porozni materiali z izjemnimi lastnostmi. Zaradi visokih poroznosti imajo velike specifične površine in nizke gostote. Če te lastnosti združimo še z biokomatibilnostjo ter biorazgradljivostjo polisaharidov, dobimo idealne materiale za farmacevtske aplikacije.
Cilj doktorske dizertacije je bil impregnacija vitaminov v polisaharidne aerogele, da bi jih s tem dodatno zaščitili ter tako povišali njihovo stabilnost. Delo je razdeljeno v dva večja dela. V prvem delu smo uporabili superkritični ogljikov dioksid za impregnacijo vitamina K3 in vitamina D3. Vitamin K3 smo uporabili kot modelno substanco, naš glavni cilj pa je bil impregnacija vitamina D3. Raziskali smo termodinamske in kinetične lastnosti obeh vitaminov. Dobljene vrednosti smo razložili z uporabo že razvitih kinetičnih modelov. V prvem delu dizertacije smo določili tudi strukturne lastnosti vzorcev ter preverili sproščanje vitamina in vitro.
V drugem delu doktorske dizertacije smo preiskovali impregnacijo vitamina D3 z ogljikovim dioksidom. Tokrat smo uporabili ogljikov dioksid pri različnih pogojih, od superkritičnega do tekočega ogljikovega dioksida. Preiskovali smo kinetično obnašanje pri različnih pogojih ter določili stopnjo degradacije vitamina glede na izbrane pogoje. Z različnimi karakterizacijskimi metodami smo določil vpliv tako superkritičnega kot tekočega ogljikovega dioksida na končne strukturne lastnosti aerogelov. V tem delu dizertacije smo prav tako izvedli sproščanje vitamina D3 in vitro, izvedli pa smo tudi stabilnostno študijo za potrditev povišane stabilnosti vitamina D3 ob impregnaciji v aerogele.
Ključne besede: Aerogeli, Polisaharidi, Visokotolačna impregnacija, Ogljikov dioksid, Maščobo-topni vitamini, Vitamin K3, Vitamin D3.
Objavljeno v DKUM: 25.04.2017; Ogledov: 1809; Prenosov: 292
Celotno besedilo (12,28 MB) |
10. |
