Kyselina hyaluronová je čím dál více využívána nejen v medicíně, ale i v kosmetickém
průmyslu a biotechnologiích díky jejímu velice pozitivnímu vlivu na eukaryotické buňky.
Experimentální část se zabývala přípravou, analýzou a následnou biodegradací vzorků
derivátů kyseliny hyaluronové, konkrétně se jednalo o lauroyl hyaluronan a furanyl
hyaluronan. Vlákna derivátů kyseliny hyaluronové byla připravena metodou
elektrospinning. Tato metoda je komerčně zajímavá poměrně jednoduchým a rychlým
způsobem výroby nanovláken. Pomocí elektrospinningu byly připraveny nanovlákenné
vrstvy o velikosti 100 - 200 m. Velikost samotných vláken byla stanovena na rastovacím
elektronovém mikroskopu (SEM). Byly provedeny mechanické testy a také testy
bobtnavosti. Následně proběhla biodegradace materiálů v půdě, která byla měřena
sledováním mineralizace - měřením produkce CO2. Mikroorganismy na povrchu materiálů
byly pozorovány na fluorescenčním mikroskopu pomocí metody LIVE/DEAD. Byla také
izolována DNA a změřena její koncentrace.
Annotation in English
Hyaluronic acid is used not only in medicine, but also in the cosmetics industry and
biotechnology for its very positive influence to eukaryotic cells.
The experimental part dealt with the preparation, analysis and subsequent biodegradation of
samples of hyaluronic acid derivatives, specifically lauroyl hyaluronan and furanyl
hyaluronan. Hyaluronic acid derivates were prepared by electrospinning. This method is
commercially interesting thanks to simple and fast way of nanofiber production. Nanofiber
layers with a size of 100 - 200 m were prepared. The size of the fibres themselves was
determined using scanning electron microscope (SEM). Mechanical tests and swelling tests
were performed. The materials were biodegraded in the soil, biodegradation was measured
by monitoring mineralization - measuring CO2 production. Microoganisms on the surface of the materials were also observed using fluorescence microscope with LIVE/DEAD
method. DNA was isolated and its concetration measured.
Kyselina hyaluronová je čím dál více využívána nejen v medicíně, ale i v kosmetickém
průmyslu a biotechnologiích díky jejímu velice pozitivnímu vlivu na eukaryotické buňky.
Experimentální část se zabývala přípravou, analýzou a následnou biodegradací vzorků
derivátů kyseliny hyaluronové, konkrétně se jednalo o lauroyl hyaluronan a furanyl
hyaluronan. Vlákna derivátů kyseliny hyaluronové byla připravena metodou
elektrospinning. Tato metoda je komerčně zajímavá poměrně jednoduchým a rychlým
způsobem výroby nanovláken. Pomocí elektrospinningu byly připraveny nanovlákenné
vrstvy o velikosti 100 - 200 m. Velikost samotných vláken byla stanovena na rastovacím
elektronovém mikroskopu (SEM). Byly provedeny mechanické testy a také testy
bobtnavosti. Následně proběhla biodegradace materiálů v půdě, která byla měřena
sledováním mineralizace - měřením produkce CO2. Mikroorganismy na povrchu materiálů
byly pozorovány na fluorescenčním mikroskopu pomocí metody LIVE/DEAD. Byla také
izolována DNA a změřena její koncentrace.
Annotation in English
Hyaluronic acid is used not only in medicine, but also in the cosmetics industry and
biotechnology for its very positive influence to eukaryotic cells.
The experimental part dealt with the preparation, analysis and subsequent biodegradation of
samples of hyaluronic acid derivatives, specifically lauroyl hyaluronan and furanyl
hyaluronan. Hyaluronic acid derivates were prepared by electrospinning. This method is
commercially interesting thanks to simple and fast way of nanofiber production. Nanofiber
layers with a size of 100 - 200 m were prepared. The size of the fibres themselves was
determined using scanning electron microscope (SEM). Mechanical tests and swelling tests
were performed. The materials were biodegraded in the soil, biodegradation was measured
by monitoring mineralization - measuring CO2 production. Microoganisms on the surface of the materials were also observed using fluorescence microscope with LIVE/DEAD
method. DNA was isolated and its concetration measured.
1. Provést literární rešerši na dané téma. Zaměřit se na charakteristiku, vlastnosti a degradabilitu vybraných nanovlákenných materiálů.
2. Připravit biodegradační experiment.
3. Měřit mineralizaci vybraných nanovlákenných materiálů pomocí hmotnostního analyzátoru plynů.
4. Sledovat změny na povrchu vzorků během biodegradace pomocí mikroskopických metod.
5. Provést molekulárně-biologickou analýzu mikrobiálních konsorcí v jednotlivých inkubacích.
6. Vyhodnotit výsledky.
7. Výsledky přehledně zpracovat do formy DP.
Research Plan
1. Provést literární rešerši na dané téma. Zaměřit se na charakteristiku, vlastnosti a degradabilitu vybraných nanovlákenných materiálů.
2. Připravit biodegradační experiment.
3. Měřit mineralizaci vybraných nanovlákenných materiálů pomocí hmotnostního analyzátoru plynů.
4. Sledovat změny na povrchu vzorků během biodegradace pomocí mikroskopických metod.
5. Provést molekulárně-biologickou analýzu mikrobiálních konsorcí v jednotlivých inkubacích.
6. Vyhodnotit výsledky.
7. Výsledky přehledně zpracovat do formy DP.
Recommended resources
Glaser, John. (2019). Biological Degradation of Polymers in the Environment. 10.5772/intechopen.85124.
Wierckx, Nick & Narancic, Tanja & Eberlein, Christian & Wei, Ren & Drzyzga, Oliver & Magnin, Audrey & Ballerstedt, Hendrik & Kenny, Shane & Pollet, Eric & Avérous, Luc & O Connor, Kevin & Zimmermann, Wolfgang & Heipieper, Hermann & Prieto, Auxi & Jimenez, Jose & Blank, Lars. (2018). Plastic Biodegradation: Challenges and Opportunities. 10.1007/978-3-319-44535-9_23-1.
Llorens, Elena & Armelin, Elaine & Pérez-Madrigal, Maria & Del Valle, Luis & Alemán, Carlos & Puiggalí, Jordi. (2013). Nanomembranes and Nanofibers from Biodegradable Conducting Polymers. Polymers. 5. 1115-1157. 10.3390/polym5031115.
Chmelar, Josef & Mrazek, Jiri & Hermannová, Martina & Kubala, Lukas & Ambrozova, Gabriela & Kocurková, Anna & Drmota, Tomáš & Nesporova, Kristina & Grusová, Ludmila & Velebný, Vladimír. (2019). Biodegradable free-standing films from lauroyl derivatives of hyaluronan. Carbohydrate Polymers. 224. 115162. 10.1016/j.carbpol.2019.115162.
Recommended resources
Glaser, John. (2019). Biological Degradation of Polymers in the Environment. 10.5772/intechopen.85124.
Wierckx, Nick & Narancic, Tanja & Eberlein, Christian & Wei, Ren & Drzyzga, Oliver & Magnin, Audrey & Ballerstedt, Hendrik & Kenny, Shane & Pollet, Eric & Avérous, Luc & O Connor, Kevin & Zimmermann, Wolfgang & Heipieper, Hermann & Prieto, Auxi & Jimenez, Jose & Blank, Lars. (2018). Plastic Biodegradation: Challenges and Opportunities. 10.1007/978-3-319-44535-9_23-1.
Llorens, Elena & Armelin, Elaine & Pérez-Madrigal, Maria & Del Valle, Luis & Alemán, Carlos & Puiggalí, Jordi. (2013). Nanomembranes and Nanofibers from Biodegradable Conducting Polymers. Polymers. 5. 1115-1157. 10.3390/polym5031115.
Chmelar, Josef & Mrazek, Jiri & Hermannová, Martina & Kubala, Lukas & Ambrozova, Gabriela & Kocurková, Anna & Drmota, Tomáš & Nesporova, Kristina & Grusová, Ludmila & Velebný, Vladimír. (2019). Biodegradable free-standing films from lauroyl derivatives of hyaluronan. Carbohydrate Polymers. 224. 115162. 10.1016/j.carbpol.2019.115162.
