velikost textu

Novel avenues for the preparation of antifouling scaffolds for tissue engineering

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:
Novel avenues for the preparation of antifouling scaffolds for tissue engineering
Název v češtině:
Nové přístupy k přípravě scaffoldů pro tkáňové inženýrství odolných proti nespecifické adsorpci proteinů a adhezi buněk
Typ:
Disertační práce
Autor:
Nina Kostina, Ph.D.
Školitel:
Ing. Jiří Michálek, CSc.
Oponenti:
prof. MUDr. Karel Smetana, DrSc.
Ing. Petr Vlček, DrSc.
Id práce:
99569
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:
18. 2. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
ďƐƚƌĂŬƚ Nespecifická adsorpce proteinů (angl. protein fouling) je velmi nežádoucí efekt odehrávající se prakticky na každém umělém povrchu, který přichází do kontaktu s biologickými tekutinami, a má fatální vliv na aplikaci různých biomedicínských přípravků a nosičů určených pro tkáňové inženýrství (scaffold). Aby se předešlo tomuto všudypřítomnému problému, byly navrženy buněčné nosiče odolávající nespecifickým adsorpcím proteinů (tzv. „antifouling“ povrchy). Hlavním cílem této disertační práce byl vývoj strategie přípravy povrchů pro tkáňové inženýrství odolávajících nespecifickým adsorpcím proteinů. Práce se skládala ze tří hlavních částí: (i) výběr monomerů vedoucích k „antifouling“ povrchům pro modelový systém založený na polymerních kartáčích; (ii) příprava „antifouling“ hydrogelů s různými vlastnostmi a architekturou pomocí kopolymerizace zwitterionových karboxybetainových monomerů vybraných z modelových experimentů; (iii) modifikace povrchu poly(İ- karpolaktonových) nanovláken čtyřmi typy „antifouling“ polymerních kartáčů. Hydrogely připravené v této práci vykazují širokou škálu jedinečných vlastností, jako např. hydratace dosahující až 30000 %, tažnost až 1800 %, schopnost regenerace, biodegradovatelnost, struktura komunikujících pórů a přítomnost funkčních skupin. Navíc, všechny nosiče signifikantně potlačovaly nespecifické adsorpce proteinů a nespecifickou adhezi buněk a zároveň mohly být využity jako platformy pro další funkcionalizaci biologickými elementy a signálními molekulami pro specifickou interakci buněk s nosičem. Metodika přípravy „antifouling“ nosičů je universální a může být rozšířena o různé typy materiálů za účelem dosažení specifických vlastností tkáňových nosičů. Kombinace těchto vlastností dělá z prezentovaných nosičů velmi slibné materiály pro aplikace ve tkáňovém inženýrství. Klíčová slova: hydrogely, polymerní kartáče, „antifouling“ vlastnosti, nespecifická adsorpce, nanovlákna, nosiče pro tkáňové inženýrství.
Abstract v angličtině:
ďƐƚƌĂĐƚ Non-specific protein adsorption –protein fouling– is an adverse effect occurring at the surface of most artificial materials which come into contact with biological fluids, affecting various biomedical devices and tissue engineering scaffolds. In order to address this ubiquitous problem the preparation of scaffolds resistant to protein fouling (antifouling) was proposed. The main goal of this Thesis was the development of strategies for the preparation of antifouling scaffolds for tissue engineering. The work consisted of three steps: (i) the selection of monomers leading to antifouling properties by utilizing model system based on polymer brushes; (ii) preparation of antifouling hydrogels of different properties and architecture by copolymerization with zwitterionic carboxybetaine monomers, selected from model experiment; and (iii) modification of the surface of poly(‫-ܭ‬caprolactone) (PCL) nanofibers by growing four types of polymer brushes resistant to protein fouling. The scaffolds presented in this work showed variety of unique properties, such as hydration (up to 30000%), elongation (up to 1800%), self-healing, biodegradation, availability of functional groups and complex pore structure. Importantly, all scaffolds showed significant reduction of protein fouling and non-specific cell adhesion and can be exploited as a platform for further functionalization with biological cues and signaling molecules for specific cell-matrix interaction. The methods applied for the preparation of antifouling scaffolds are universal and can be extended for different types of material in order to achieve specific property for the scaffold. The combination of these properties makes the presented scaffolds a highly promising material for tissue engineering applications. Keywords: antifouling properties, hydrogels, nanofibers, polymer brushes, scaffold for tissue engineering.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Nina Kostina, Ph.D. 19.58 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Nina Kostina, Ph.D. 504 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Nina Kostina, Ph.D. 500 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Nina Kostina, Ph.D. 7.75 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. MUDr. Karel Smetana, DrSc. 244 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Petr Vlček, DrSc. 100 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 657 kB