Problematika kompatibility různých materiálů s krví je dlouhodobě studovaným a dosud ne zcela vyřešeným problémem. Existuje tedy snaha vytvořit takový materiál nebo materiálovou modifikaci, která by měla na koagulaci a další parametry hemokompatibility co nejmenší vliv. Materiálem zkoumaným v této práci byl polyanilin (PANI), vodivý polymer, který má široké možnosti využití v medicínských aplikacích.
Pro testy vlivu materiálu na krevní koagulaci byly připraveny polyanilinové filmy. Připravenými materiály byly PANI sůl, PANI báze a PANI-PAMPSA (poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid)) kopolymer, připravený přidáním PAMPSA přímo do polymerační směsi (PANI-PAMPSA-R-1:1 a PANI-PAMPSA-R-2:1) anebo adsorpcí PAMPSA polymeru na povrch PANI filmu (PANI-PAMPSA-D). Materiály byly popsány pomocí testu povrchové energie a pro vyhodnocení jejich vlivu na koagulaci byly provedeny testy jejich vlivu na parametry koagulace, vybrané koagulační faktory a adhezi krevních destiček na povrchu materiálu. Dále pak byly provedeny testy buněčné proliferace a migrace. Cílem práce bylo zjistit, jestli je polyanilin v některé z testovaných úprav materiálem vhodným pro medicínské aplikace, ve kterých by se dostal do kontaktu s krví.
Annotation in English
There is no known hemocompatible material to date as the contact of blood with most of foreign materials causes hemocoagulation or influences other parameters of hemocompatibility. Thus, the efforts to prepare a hemocompatible biomaterial exist for decades. The material examined in this work is polyaniline (PANI). It is a conducting polymer with a wide range of possible applications in medical field.
Several different types of polyaniline films were prepared to determine theirs impact on chosen hemocompatibility parameters. The prepared materials were polyaniline salt (PANI-S) and base (PANI-B) and PANI-PAMPSA (poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid)) copolymer, prepared either by adding the PAMPSA polymer to the polymerization mixture (PANI-PAMPSA-R-1:1 a PANI-PAMPSA-R-2:1) or PAMPSA adsorption on the PANI surface (PANI-PAMPSA-D). The materials were characterized by surface energy test. The impact on chosen coagulation parametres and coagulation factors, along with the platelet adhesion tests were applied to evaluate the materials impact on blood coagulation. The interaction with cell migration and proliferation are also outlined. The purpose of this work was to find out if polyaniline or any of its surface modifications is applicable as a blood-contacting material.
Problematika kompatibility různých materiálů s krví je dlouhodobě studovaným a dosud ne zcela vyřešeným problémem. Existuje tedy snaha vytvořit takový materiál nebo materiálovou modifikaci, která by měla na koagulaci a další parametry hemokompatibility co nejmenší vliv. Materiálem zkoumaným v této práci byl polyanilin (PANI), vodivý polymer, který má široké možnosti využití v medicínských aplikacích.
Pro testy vlivu materiálu na krevní koagulaci byly připraveny polyanilinové filmy. Připravenými materiály byly PANI sůl, PANI báze a PANI-PAMPSA (poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid)) kopolymer, připravený přidáním PAMPSA přímo do polymerační směsi (PANI-PAMPSA-R-1:1 a PANI-PAMPSA-R-2:1) anebo adsorpcí PAMPSA polymeru na povrch PANI filmu (PANI-PAMPSA-D). Materiály byly popsány pomocí testu povrchové energie a pro vyhodnocení jejich vlivu na koagulaci byly provedeny testy jejich vlivu na parametry koagulace, vybrané koagulační faktory a adhezi krevních destiček na povrchu materiálu. Dále pak byly provedeny testy buněčné proliferace a migrace. Cílem práce bylo zjistit, jestli je polyanilin v některé z testovaných úprav materiálem vhodným pro medicínské aplikace, ve kterých by se dostal do kontaktu s krví.
Annotation in English
There is no known hemocompatible material to date as the contact of blood with most of foreign materials causes hemocoagulation or influences other parameters of hemocompatibility. Thus, the efforts to prepare a hemocompatible biomaterial exist for decades. The material examined in this work is polyaniline (PANI). It is a conducting polymer with a wide range of possible applications in medical field.
Several different types of polyaniline films were prepared to determine theirs impact on chosen hemocompatibility parameters. The prepared materials were polyaniline salt (PANI-S) and base (PANI-B) and PANI-PAMPSA (poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid)) copolymer, prepared either by adding the PAMPSA polymer to the polymerization mixture (PANI-PAMPSA-R-1:1 a PANI-PAMPSA-R-2:1) or PAMPSA adsorption on the PANI surface (PANI-PAMPSA-D). The materials were characterized by surface energy test. The impact on chosen coagulation parametres and coagulation factors, along with the platelet adhesion tests were applied to evaluate the materials impact on blood coagulation. The interaction with cell migration and proliferation are also outlined. The purpose of this work was to find out if polyaniline or any of its surface modifications is applicable as a blood-contacting material.
Studentka se seznámí s dosud publikovanými informacemi o vztahu polymerních povrchů a jejich modifikací na krevní srážlivost. V teoretické části práce zpracuje informace o hemostázy a hemokoagulaci a možnosti jejich ovlivnění povrchovými úpravami polymerů. Prakticky se seznámí s prací v laboratoři buněčných kultur a osvojí si základní techniky práce v laboratoři. V praktické části provede a vyhodnotí testy vlivu polyanilinu na krevní srážlivost.
Research Plan
Studentka se seznámí s dosud publikovanými informacemi o vztahu polymerních povrchů a jejich modifikací na krevní srážlivost. V teoretické části práce zpracuje informace o hemostázy a hemokoagulaci a možnosti jejich ovlivnění povrchovými úpravami polymerů. Prakticky se seznámí s prací v laboratoři buněčných kultur a osvojí si základní techniky práce v laboratoři. V praktické části provede a vyhodnotí testy vlivu polyanilinu na krevní srážlivost.
Recommended resources
Polymers for regenerative medicine. Publisher: Berlin ; New York : Springer, (2006) ISBN 3540333533. Biomedical technology and devices handbook. Publisher: Boca Raton : CRC Press, (2004) ISBN 0-8493-1140-3 Cell Biology: A Laboratory Handbook, Four Volume Set. Publisher: Academic Press, 3 edition (July 18, 2005). ISBN-10: 0121647307. Culture of Animal Cells: A manual of Basic Technique. Publisher: Wiley-Liss; 5 edition (July 29, 2005) ISBN-10: 0471453293. Culture of Cells for Tissue Engineering. Publisher: Wiley-Liss; 1 edition (February 3, 2006) ISBN-10: 0471629359.
Recommended resources
Polymers for regenerative medicine. Publisher: Berlin ; New York : Springer, (2006) ISBN 3540333533. Biomedical technology and devices handbook. Publisher: Boca Raton : CRC Press, (2004) ISBN 0-8493-1140-3 Cell Biology: A Laboratory Handbook, Four Volume Set. Publisher: Academic Press, 3 edition (July 18, 2005). ISBN-10: 0121647307. Culture of Animal Cells: A manual of Basic Technique. Publisher: Wiley-Liss; 5 edition (July 29, 2005) ISBN-10: 0471453293. Culture of Cells for Tissue Engineering. Publisher: Wiley-Liss; 1 edition (February 3, 2006) ISBN-10: 0471629359.
