Impregnacija biokompozitnih aerogelov za biomedicinske aplikacije

magistrsko delo

Lara Plohl (Avtor), Zoran Novak (Mentor), Gabrijela Tkalec (Komentor), Milica Pantić (Komentor)

Povzetek

V magistrskem delu bomo predstavili pripravo biokompozitnih aerogelov iz pektina, naravnega polisaharida, ter polimera polikaprolaktona (PCL). S pomočjo postopka sol gel smo pripravili hidrogelne materiale z različnimi masnimi in volumskimi razmerji pektina raztopljenega v vodi ter PCL raztopljenega v etil-laktatu (EL). Tako pripravljene hidrogele in kasneje alkogele smo z uporabo superkritičnega sušenja pretvorili v aerogele. Karakterizacija aerogelov je vključevala določitev specifične površine z Brunauer, Emmett in Teller (BET) metodo, pri čemer je bila največja izmerjena specifična površina 309 m2/g. Z metodo Barrett, Joyner in Helenda (BJH) smo določili velikost in porazdelitev por biokompozitnih aerogelov. Ugotovili smo, da pripravljeni aerogeli sodijo v mezoporozne materiale. Aerogeli, ki so se po izvedeni plinski adsorpciji izkazali za najobetavnejše so bili izbrani za nadaljnja testiranja. Morfologijo aerogelov smo preučili z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM), medtem ko smo termično analizo izvedli z uporabo termogravimetrične analize (TGA) in diferencialno skenirne kalorimetrije (DSC). Testirali smo nabrekanje aerogelov ter ugotovili, da vsi vzorci nabreknejo v manj kot eni uri, kar kaže na njihovo potencialno uporabo pri dostavi zdravil. S testom sproščanja natrijevega diklofenaka (DCF) v raztopini fosfatnega pufra (PBS) smo ugotavljali hitrost sproščanja te aktivne učinkovine. Ugotovili smo, da vzorec z najmanjšim deležem PCL doseže 100 % sproščanje DCF v eni uri, kar je bolj primerno za aplikacije kjer je zaželeno hitro sproščanje zdravila. Vzorec z največjim deležem PCL kaže počasnejše in bolj nadzorovano sproščanje aktivne učinkovine, ki doseže 100 % sproščanje po šestih dneh. Vsi izbrani vzorci so pokazali uspešno impregnacijo z DCF in potencial kot sistemi za dostavo zdravil.

Ključne besede

biokompozitni aerogeli;pektin;polikaprolakton;biomedicinske aplikacije;dostava zdravil;natrijev diklofenak;magistrske naloge;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2024
Tipologija:	2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:	UM FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik:	[L. Plohl]
UDK:	66.022.4:544.774.2(043.2)
COBISS:	215923459
Št. ogledov:	60
Št. prenosov:	16
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Impregnation of biocomposite aerogels for biomedical applications
Sekundarni povzetek:	The following master thesis presents the preparation of biocomposite aerogels from pectin, a natural polysaccharide, and the polymer polycaprolactone (PCL). Hydrogel materials with different mass and volume ratios of pectin dissolved in water and PCL dissolved in ethyl-lactate (EL) were prepared by using the sol-gel process. Prepared hydrogels and later on alcogels were converted into aerogels using supercritical drying. The characterisation of the aerogels included the determination of the specific surface area by the Brunauer, Emmett and Teller (BET) method, with a maximum specific surface area measured at 309 m2/g. The Barrett, Joyner and Helenda (BJH) method was used to analyse the pore size and pore size distribution of biocomposite aerogels, classifying them into the mesoporous range. Based on the N2 adsorption-desorption analysis, the aerogels with the best performance were selected for further tests. The morphology of the aerogels was examined by using the scanning electron microscope (SEM), followed by a thermal analysis using thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal calorimetry (DSC). The swelling tests of the aerogels were performed and results showed that all samples swelled in less than one hour, indicating their potential use as drug delivery systems. The diclofenac sodium (DCF) release rate in phosphate buffered solution (PBS) was monitored using a diclofenac sodium release assay. It was found that the sample with the lowest PCL content achieved 100 % release in one hour, which is more suitable for rapid therapy where rapid drug release is required. The sample with the highest PCL content showed much slower and controlled drug release, reaching 100 % release after six days. All selected samples showed successful DCF impregnation and potential as promising drug delivery systems.
Sekundarne ključne besede:	composite aerogels;pectin;polycaprolactone;biomedical applications;drug delivery;diclofenac sodium;
Vrsta dela (COBISS):	Magistrsko delo/naloga
Komentar na gradivo:	Univ. v Mariboru, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo
Strani:	1 spletni vir (1 datoteka PDF (XI, 57 f.))
ID:	24795306