Tato práce je zaměřena na přípravu hydrogelů z kyseliny hyaluronové pomocí síťovacích činidel EDC (1-ethyl-3-[3-(dimethylamino)-propyl]-karbodiimid) a ADH (dihydrazid kyseliny adipové) s cílem porovnání vlivu použitého síťovacího činidla a molární hmotnosti kyseliny hyaluronové na vlastnosti hydrogelu. Hydrogely byly charakterizovány pomocí DMA (dynamicko-mechanická analýza), SEM (rastrovací elektronová mikroskopie) a FTIR (infračervená spektroskopie a Furierovou transformací).
Hydrogely připravené pomocí ADH mají menší velikost jednotlivých vrstev nebo pórů a nižší soufázový modul, což souvisí s odlišnou chemickou strukturou mezimolekulárních vazeb. Bylo zjištěno, že mechanické vlastnosti hydrogelů významně závisí na molární hmotnosti použité kyseliny hyaluronové, tudíž hydrogely připravené z kyseliny hyaluronové s vyšší molární hmotností vykazují vyšší tuhost a mají odlišnou strukturu než hydrogely připravené z kyseliny hyaluronové s nižší molární hmotností.
Annotation in English
This work is focused on the preparation of hyaluronan based hydrogels crosslinked by EDC (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide) or ADH (Adipic acid dihydrazide). The aim of this work is to compare the influence of the crosslinking agent and the molar mass of hyaluronic acid on the hydrogel properties. Hydrogels were characterized by DMA (Dynamic mechanical analysis), SEM (Scanning electron microscopy) and FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy).
The hydrogels prepared by using ADH have a smaller size of individual layers or pores and a lower storage modulus, which is contributed to a different chemical structure of intermolecular bonds. It was found, that the mechanical properties of hydrogels are significantly dependent on molar mass of used hyaluronic acid, thus the hydrogels prepared from higher molar mass of hyaluronic acid exhibit improved stiffness and different structure than hydrogel from hyaluronic acid with lower molar mass.
Keywords
kyselina hyaluronová, hydrogel
Keywords in English
hyaluronic acid, hydrogel
Length of the covering note
56 s. (8550 znaků)
Language
CZ
Annotation
Tato práce je zaměřena na přípravu hydrogelů z kyseliny hyaluronové pomocí síťovacích činidel EDC (1-ethyl-3-[3-(dimethylamino)-propyl]-karbodiimid) a ADH (dihydrazid kyseliny adipové) s cílem porovnání vlivu použitého síťovacího činidla a molární hmotnosti kyseliny hyaluronové na vlastnosti hydrogelu. Hydrogely byly charakterizovány pomocí DMA (dynamicko-mechanická analýza), SEM (rastrovací elektronová mikroskopie) a FTIR (infračervená spektroskopie a Furierovou transformací).
Hydrogely připravené pomocí ADH mají menší velikost jednotlivých vrstev nebo pórů a nižší soufázový modul, což souvisí s odlišnou chemickou strukturou mezimolekulárních vazeb. Bylo zjištěno, že mechanické vlastnosti hydrogelů významně závisí na molární hmotnosti použité kyseliny hyaluronové, tudíž hydrogely připravené z kyseliny hyaluronové s vyšší molární hmotností vykazují vyšší tuhost a mají odlišnou strukturu než hydrogely připravené z kyseliny hyaluronové s nižší molární hmotností.
Annotation in English
This work is focused on the preparation of hyaluronan based hydrogels crosslinked by EDC (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide) or ADH (Adipic acid dihydrazide). The aim of this work is to compare the influence of the crosslinking agent and the molar mass of hyaluronic acid on the hydrogel properties. Hydrogels were characterized by DMA (Dynamic mechanical analysis), SEM (Scanning electron microscopy) and FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy).
The hydrogels prepared by using ADH have a smaller size of individual layers or pores and a lower storage modulus, which is contributed to a different chemical structure of intermolecular bonds. It was found, that the mechanical properties of hydrogels are significantly dependent on molar mass of used hyaluronic acid, thus the hydrogels prepared from higher molar mass of hyaluronic acid exhibit improved stiffness and different structure than hydrogel from hyaluronic acid with lower molar mass.
Keywords
kyselina hyaluronová, hydrogel
Keywords in English
hyaluronic acid, hydrogel
Research Plan
Nejprve vypracujte rešerši zaměřenou na základní vlastnosti hyaluronanu a jeho chování v roztocích. Popište chemické a fyzikální vlastnosti hydrogelů a jejich přípravu se zaměřením na hyaluronan (HA) včetně jeho využití (například v tkáňovém inženýrství).
V praktické části připravte hydrogely HA s EDC a proveďte jejich základní charakterizaci z hlediska struktury a mechanického chování.
Research Plan
Nejprve vypracujte rešerši zaměřenou na základní vlastnosti hyaluronanu a jeho chování v roztocích. Popište chemické a fyzikální vlastnosti hydrogelů a jejich přípravu se zaměřením na hyaluronan (HA) včetně jeho využití (například v tkáňovém inženýrství).
V praktické části připravte hydrogely HA s EDC a proveďte jejich základní charakterizaci z hlediska struktury a mechanického chování.
Recommended resources
Kogan G. Šoltés, L., Stern R., Mendichi R. Hyaluronic acid: a biopolymer With versatile physico-chemical and biological properties. Chapter 31-Handbook 2007, ISBN:978-1-60021-652-0.
Cowman M. K., Matsuoka S.. Experimental approches to hyaluronan structure. Carbohydrate Research. 2005, 340, ps: 791-809.
Collins, M. N., & Birkinshaw, C. (2013). Hyaluronic acid based scaffolds for tissue engineeringA review. Carbohydrate Polymers, 92, 12621279.
Collins, M. N., & Birkinshaw, C. (2008). Physical properties of crosslinked hyaluronic acid hydrogels. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 19, 33353343.
Gřundělová, L., Gregorová, A., Mráček, A., Vícha, R., Smolka, P., Minařík, A.: Viscoelastic and mechanical properties of hyaluronan films and hydrogels modified by carbodiimide. Carbohydrate Polymers, 119 142-148 (2015).
Recommended resources
Kogan G. Šoltés, L., Stern R., Mendichi R. Hyaluronic acid: a biopolymer With versatile physico-chemical and biological properties. Chapter 31-Handbook 2007, ISBN:978-1-60021-652-0.
Cowman M. K., Matsuoka S.. Experimental approches to hyaluronan structure. Carbohydrate Research. 2005, 340, ps: 791-809.
Collins, M. N., & Birkinshaw, C. (2013). Hyaluronic acid based scaffolds for tissue engineeringA review. Carbohydrate Polymers, 92, 12621279.
Collins, M. N., & Birkinshaw, C. (2008). Physical properties of crosslinked hyaluronic acid hydrogels. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 19, 33353343.
Gřundělová, L., Gregorová, A., Mráček, A., Vícha, R., Smolka, P., Minařík, A.: Viscoelastic and mechanical properties of hyaluronan films and hydrogels modified by carbodiimide. Carbohydrate Polymers, 119 142-148 (2015).
