Kompatibilita různých materiálů s krví je dlouho studovaným tématem, které však dosud nebylo zcela vyřešeno. Proto stále existuje snaha vytvořit nový materiál nebo modifikovat některý v současnosti používaný materiál tak, aby měl co nejmenší vliv na krevní koagulaci a další parametry hemokompatibility. Materiálem, který byl předmětem této práce, byl polyanilin (PANI), který má díky své elektrické vodivosti široké možnosti uplatnění v medicínských aplikacích.
Pro testy vlivu materiálu na krevní koagulaci byly použity polyanilinové filmy. Zkoumanými formami byly PANI sůl (PANI-S), PANI báze (PANI-B) a polyanilin modifikovaný pomocí polyvinylpyrrolidonu (PANI-PVP), dodecylsulfátu sodného (PANI-SDS), dodecylbenzensulfonátu sodného (PANI-SDBS) nebo taurinu (PANI-T), a to přidáním látky přímo do reakční směsi (M), nebo adsorpcí látky na povrch polyanilinové soli (F) či báze (BF). Materiály byly popsány pomocí povrchové energie a elektrické vodivosti, pro popis hemokompatibility byly použity testy vlivu materiálu na vybrané parametry krevní koagulace. Dále byly provedeny testy buněčné adheze a proliferace. Účelem práce bylo zjistit, jestli je některá ze zkoumaných modifikací polyanilinu materiálem vhodným pro použití v aplikacích, ve kterých by se polyanilin dostal do kontaktu s krví.
Annotation in English
Although hemocompatibility of different materials is a long-studied topic in biomaterial science field there is no known fully hemocompatible material to the date. Thus, the efforts to prepare a hemocompatible material or to modify an existing material to enhance its hemocompatibility still exists. The material studied in this thesis is polyaniline (PANI), which has wide spectrum of use in medical applications thanks to its conductivity.
Several different types of polyaniline films were used to determine theirs impact on some hemocompatibility parameters. Concretely polyaniline salt (PANI-S), polyaniline base (PANI-B) and polyaniline modified by polyvinylpyrrolidone (PANI-PVP), sodium dodecyl sulfate (PANI-SDS), sodium dodecylbenzenesulfonate (PANI-SDBS) or taurine (PANI-T) were studied. Those samples were prepared either by adding the agent into the polymerization mixture (M) or by its adsorption on the polyaniline salt (F) or polyaniline base (BF) surface. The materials were characterized by surface energy test and conductivity. The hemocompatibility of materials was evaluated by testing the impact on chosen coagulation parameters. The impact on cell adhesion and proliferation were also evaluated. The purpose of this work was to find out if any of polyaniline surface modifications is applicable for use as a blood-contacting material.
Kompatibilita různých materiálů s krví je dlouho studovaným tématem, které však dosud nebylo zcela vyřešeno. Proto stále existuje snaha vytvořit nový materiál nebo modifikovat některý v současnosti používaný materiál tak, aby měl co nejmenší vliv na krevní koagulaci a další parametry hemokompatibility. Materiálem, který byl předmětem této práce, byl polyanilin (PANI), který má díky své elektrické vodivosti široké možnosti uplatnění v medicínských aplikacích.
Pro testy vlivu materiálu na krevní koagulaci byly použity polyanilinové filmy. Zkoumanými formami byly PANI sůl (PANI-S), PANI báze (PANI-B) a polyanilin modifikovaný pomocí polyvinylpyrrolidonu (PANI-PVP), dodecylsulfátu sodného (PANI-SDS), dodecylbenzensulfonátu sodného (PANI-SDBS) nebo taurinu (PANI-T), a to přidáním látky přímo do reakční směsi (M), nebo adsorpcí látky na povrch polyanilinové soli (F) či báze (BF). Materiály byly popsány pomocí povrchové energie a elektrické vodivosti, pro popis hemokompatibility byly použity testy vlivu materiálu na vybrané parametry krevní koagulace. Dále byly provedeny testy buněčné adheze a proliferace. Účelem práce bylo zjistit, jestli je některá ze zkoumaných modifikací polyanilinu materiálem vhodným pro použití v aplikacích, ve kterých by se polyanilin dostal do kontaktu s krví.
Annotation in English
Although hemocompatibility of different materials is a long-studied topic in biomaterial science field there is no known fully hemocompatible material to the date. Thus, the efforts to prepare a hemocompatible material or to modify an existing material to enhance its hemocompatibility still exists. The material studied in this thesis is polyaniline (PANI), which has wide spectrum of use in medical applications thanks to its conductivity.
Several different types of polyaniline films were used to determine theirs impact on some hemocompatibility parameters. Concretely polyaniline salt (PANI-S), polyaniline base (PANI-B) and polyaniline modified by polyvinylpyrrolidone (PANI-PVP), sodium dodecyl sulfate (PANI-SDS), sodium dodecylbenzenesulfonate (PANI-SDBS) or taurine (PANI-T) were studied. Those samples were prepared either by adding the agent into the polymerization mixture (M) or by its adsorption on the polyaniline salt (F) or polyaniline base (BF) surface. The materials were characterized by surface energy test and conductivity. The hemocompatibility of materials was evaluated by testing the impact on chosen coagulation parameters. The impact on cell adhesion and proliferation were also evaluated. The purpose of this work was to find out if any of polyaniline surface modifications is applicable for use as a blood-contacting material.
Studentka se seznámí s dosud publikovanými studiemi o biologických vlastnostech polyanilinu, možnostech jeho povrchové modifikace a charakterizace. V návaznosti na takto získané informace naplánuje a provede sérii experimentů za účelem stanovení možností modifikace hemokompatibility polyanilinových filmů. Takto upravené filmy následně charakterizuje z hlediska jejich povrchových a biologických vlastností. Studentka se detailně seznámí s prací v laboratoři buněčných kultur a s metodami syntézy, modifikace a charakterizace polyanilinových filmů.
Research Plan
Studentka se seznámí s dosud publikovanými studiemi o biologických vlastnostech polyanilinu, možnostech jeho povrchové modifikace a charakterizace. V návaznosti na takto získané informace naplánuje a provede sérii experimentů za účelem stanovení možností modifikace hemokompatibility polyanilinových filmů. Takto upravené filmy následně charakterizuje z hlediska jejich povrchových a biologických vlastností. Studentka se detailně seznámí s prací v laboratoři buněčných kultur a s metodami syntézy, modifikace a charakterizace polyanilinových filmů.
Recommended resources
SNUSTAD, D.P., SIMMONS, M.J., RELICHOVÁ, J. et al. Genetika. Brno: Masarykova univerzita, 2009. ALBERTS B. et al. Molecular Biology of the Cell 5th ed. Garland Science. DAVID A.P. BIZIOS R. Biological Interactions on Material Surfaces. ISBN 978-0-387-98160-4
Recommended resources
SNUSTAD, D.P., SIMMONS, M.J., RELICHOVÁ, J. et al. Genetika. Brno: Masarykova univerzita, 2009. ALBERTS B. et al. Molecular Biology of the Cell 5th ed. Garland Science. DAVID A.P. BIZIOS R. Biological Interactions on Material Surfaces. ISBN 978-0-387-98160-4
