velikost textu

New Biodegradable Hydrogels

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
New Biodegradable Hydrogels
Název v češtině:
Nové biodegradovatelné hydrogely
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D.
Školitel:
Ing. Martin Přádný, CSc.
Oponenti:
Ing. Zdeňka Sedláková, CSc.
prof. Ecaterina Stela Dragan
Konzultant:
Mgr. Martin Hrubý, Ph.D.
Id práce:
90585
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Program studia:
Makromolekulární chemie (P1405)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
14. 10. 2015
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
biodegradovatelný hydrogel, makroporézní hydrogel, biodegradace, tkáňové inženýrství
Klíčová slova v angličtině:
biodegradable hydrogel, macroporous hydrogel, biodegradability, tissue engineering
Abstrakt:
Abstrakt Klíčovým nástrojem pro tkáňové inženýrství je „scaffold“ – nosič podporující buňky v jejich růstu, proliferaci a dělení. Materiály, ze kterých je nosič připraven, mohou být polymerního charakteru, uhlíková nanovlákna, keramické nebo kovové materiály. V předložené dizertační práci popisuji syntézu a charakterizaci nových biodegradovatelných hydrogelů obsahujících selektivně štěpitelná síťovadla a biodegradovatelného nanovlákenného nosiče na bázi glykogenu, potenciálně využitelného v tkáňovém inženýrství. V poslední části práce popisuji hydrogel modifikovaný serotoninem, nabízející možnost léčby poranění páteře pomocí buněčné terapie. Disertace je rozdělená do čtyř částí, publikovaných v impaktovaných časopisech. V první části popisuji hydrogel na bázi 2-hydroxypropylmethakrylamidu (HPMA), selektivně štěpitelného při pH < 7,4, ale stabilního při vyšších hodnotách pH. Selektivní degradability bylo dosaženo použitím nově připraveného síťovadla, štěpitelného při nižších hodnotách pH. Rychlost degradace může být regulována množstvím síťovadla a hodnotou pH. Využití hydrogelu může být v přípravě jícnových stentů nebo jako nosiče pro cíleně uvolňovaná léčiva. Druhá část popisuje reduktivně biodegradovatelný hydrogel též na bázi HPMA, zesíťovaný sloučeninou na bázi 6,6´-dithiodinikotinové kyseliny, ireversibilně štěpitelné působením redukčních látek. Hydrogel má potenciál v tkáňovém inženýrství při rekonstrukci neurální tkáně. Výhodou hydrogelu je jeho dlouhodobá skladovatelnost v rovnovážně zbotnalém stavu v prostředí bez reduktivních látek. Jeho degradace nastane až v okamžiku styku s tělními tekutinami, obsahujícími reduktivní látky, např. volné thioly. Třetí část popisuje možnost přípravy nanovláknitých struktur z roztoků glykogenu za použití metody mrazové sublimace. Postup umožnuje připravit porézní nosiče libovolných tvarů a rozměrů. Hydrogel může nalézt uplatnění v tkáňovém inženýrství. Ve čtvrté části dizertační práce popisuji možnost léčby poranění míchy pomocí hydrogelového nosiče modifikovaného serotoninem za použití lidských neurálních kmenových buněk. Klíčová slova: biodegradovatelný hydrogel, makroporézní hydrogel, biodegradace, tkáňové inženýrství  
Abstract v angličtině:
Abstract The key tool for tissue engineering is the scaffold that supports cells for new tissue growth. Materials used for creating scaffolds are based on polymeric materials, carbon nanofibers, ceramics, and metals and their alloys. In my thesis, I describe the synthesis and characterization of new biodegradable hydrogels containing biodegradable crosslinks and biodegradable nanofibrous materials intended for scaffolds for tissue engineering. I also describe the preparation of macroporous hydrogels intended for neural tissue healing. In the first portion of this thesis, I examine a hydrogel based on a pH- responsive crosslinker. This hydrogel is stable at basic and neutral pHs but is degradable at pH < 7.4. The degradation rate of this hydrogel can be tailored. This hydrogel can be utilized as an esophageal stent or as a targeted drug release system in the stomach. The second portion of this thesis focuses on a biodegradable hydrogel designed for neural tissue repair. This hydrogel is composed of copolymers of N-(2- hydroxypropyl)methacrylamide and a newly synthesized biodegradable crosslinker based on 6,6´-dithiodinicotinic acid. This hydrogel can be stored in a neutral environment without degradation. Its long-term storage capability is another great advantage for clinical applications. During storage, no structural changes occur, and degradation only occurs when this hydrogel is placed in contact with body fluids containing reductive compounds such as thiols. In the third portion of my thesis, I focus my efforts on using a freeze-drying technique to prepare a glycogen fibrous structure that is suitable for tissue engineering. This method allows the simple preparation of a macroporous scaffold with various dimensions characteristics. This technique avoids using expensive devices that are commonly required for nanofiber fabrication by electrospinning or by other methods. In the fourth portion of my thesis, I focus on creating an effective strategy for the treatment of spinal cord injuries. Keywords: biodegradable hydrogel, macroporous hydrogel, biodegradability, tissue engineering  
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D. 7.61 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D. 3.1 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D. 75 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D. 59 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D. 4.09 MB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Zdeňka Sedláková, CSc. 1.97 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Ecaterina Stela Dragan 1.06 MB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.15 MB