Katecholaminem modifikované polymer-kompozitní kostní cementy: příprava, charakterizace a in-vitro hodnocení
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato bakalářská práce je zaměřena na přípravu, charakterizaci a in-vitro hodnocení cytotoxicity katecholaminem modifikovaných fosfátových cementů. Teoretická část práce se zabývá charakteristikou cementů na bázi fosforečnanu vápenatého a jejich materiálových vlastností. Obsahuje také přehled aditiv používaných pro modifikaci cementů za účelem zlepšit jak jejich chemofyzikální, tak biologické vlastnosti. Rovněž je zde diskutováno, dnes stále častější, využití katecholaminu v tkáňovém inženýrství. První část experimentální práce se zaměřuje zejména na samotnou optimalizaci přípravy a charakterizaci katecholaminem modifikovaný fosfátový cement. Kinetika fázového složení byla hodnocena pomocí rentgenové difrakční analýzy a chemické složení pomocí infračervené spektroskopie. Druhá část práce je poté zaměřena na optimalizaci a hodnocení in-vitro cytotoxicity modifikovaného cementu. V závěru bylo zjištěno, že modifikace katecholaminem zrychluje míru konverze cementu během vytvrzování. U takto připravených vzorků byl stupeň konverze vypočten na 93 % po 3 dnech vytvrzování, zatímco u nemodifikovaných vzorků dosahoval ve stejný čas pouze 79 %. Pro in-vitro testování byla navržena nová metoda přípravy vzorků. Vzhledem k výsledkům testování je nutná další optimalizace této nové metody a podmínek testů. Díky svým atraktivním vlastnostem se katecholaminem modifikovaný fosfátový cement zdá být zajímavým materiálem pro regeneraci kostí.
This bachelor thesis is focused on preparation, characterization of catecholamine-modified calcium phosphate cement and evaluation of in-vitro tests. The theoretical part deals with the characterization of calcium phosphate cements and their material property. This part also includes overview of additives used to modify cements in order to improve both their chemo-physical and biological properties. The increasing use of catecholamine in tissue engineering is also discussed here. First part of experimental work focuses on optimization of preparation and characterization of catecholamine modified calcium phosphate cement. The phase composition kinetics was evaluated by X-ray diffraction analysis and chemical composition by Fourier-transformed infrared spectroscopy. The second part of the work is then focused on the optimization and evaluation of in-vitro cytotoxicity of modified cements. In conclusion, it was found that the conversion rate during curing was faster when catecholamine was used to prepare phosphate cement. Modified cements exhibit almost 93 % conversion after 3 days with respect to unmodified one where the conversion reach only 79 % at the same time. For in-vitro testing, the new method for preparation of samples was approached. It was found that further optimization of the preparation method and test conditions are necessary for the successful in-vitro tests. Due to attractive properties, catecholamine-modified calcium phosphate cement seems to be an interesting material for bone regeneration.
This bachelor thesis is focused on preparation, characterization of catecholamine-modified calcium phosphate cement and evaluation of in-vitro tests. The theoretical part deals with the characterization of calcium phosphate cements and their material property. This part also includes overview of additives used to modify cements in order to improve both their chemo-physical and biological properties. The increasing use of catecholamine in tissue engineering is also discussed here. First part of experimental work focuses on optimization of preparation and characterization of catecholamine modified calcium phosphate cement. The phase composition kinetics was evaluated by X-ray diffraction analysis and chemical composition by Fourier-transformed infrared spectroscopy. The second part of the work is then focused on the optimization and evaluation of in-vitro cytotoxicity of modified cements. In conclusion, it was found that the conversion rate during curing was faster when catecholamine was used to prepare phosphate cement. Modified cements exhibit almost 93 % conversion after 3 days with respect to unmodified one where the conversion reach only 79 % at the same time. For in-vitro testing, the new method for preparation of samples was approached. It was found that further optimization of the preparation method and test conditions are necessary for the successful in-vitro tests. Due to attractive properties, catecholamine-modified calcium phosphate cement seems to be an interesting material for bone regeneration.
Description
Citation
RASZKOVÁ, A. Katecholaminem modifikované polymer-kompozitní kostní cementy: příprava, charakterizace a in-vitro hodnocení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Chemie pro medicínské aplikace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
Date of acceptance
2020-08-26
Defence
Obhajoba proběhla podle následujícího schématu: prezentace studentky-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Studentka přednesla výborný výtah výsledků své diplomové práce, řádně zodpověděla všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagovala na připomínky. V diskusi tak studentka prokázala výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky diplomové práce. Komise zhodnotila její diplomovou práci celkově jako výbornou.
Otázky vznesené během diskuse:
Veselý: Jakou roli hraje jodičnan sodný ve vaší kompozici?
Co je příčinou načervenalého zbarvení výluhu?
Pekař: Jak byla počítána konverze fosforečnanu na hydroxyapatit?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 3 roku/let