Vliv sterilizačních metod na nanovlákenné tkáňové nosiče

Petr Cvejn

Bachelor's thesis

Impact of sterilization methods on electrospun tissue engineering scaffolds

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá vlivem sterilizačních metod na vybrané nanovlákenné materiály, využívané jako nosiče pro tkáňové inženýrství. Jako zkoumané materiály byly zvoleny polymery: polykaprolakton (PCL), kopolymer kyseliny mléčné a kaprolaktonu (PLCL) a polyvinylidenfluorid (PVDF). Vzorky těchto materiálů byly vysterilizovány pomocí autoklávu, ethylenoxidu při teplotách 37°C a 55°C, kyseliny peroxooctové, -záření, plasmové sterilizace (přístroje Laoken?, STERRAD?) a desinfikovány pomocí ethanolu a ultrafialového záření. Byla provedena rešerše shrnující poznatky o tkáňovém inženýrství, elektrostatickém zvlákňování, jednotlivých materiálech, jednotlivých typech sterilizace a nakonec o vlivu sterilizačních metod na materiály vybrané pro účely této práce. Vliv sterilizačních metod na vybrané polymerní materiály byl hodnocen pomocí pozorování makroskopických změn, dopad sterilizace na morfologii vláken vzorku byl hodnocen pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM), termodynamické vlastnosti byly hodnoceny pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) a změny v molekulové hmotnosti byly zhodnoceny gelovou permeační chromatografií (GPC). Na závěr bylo provedeno in vitro testování vzorků buňkami 3T3-SA. Na základě výsledků těchto testů byl hodnocen vliv sterilizace na nosiče pro tkáňové inženýrství. Z výsledků práce je patrné, že některé typy sterilizace ovlivňují vlastnosti vlákenných nosičů pro tkáňové inženýrství do takové míry, že mohou být považovány za nevhodné.

Abstract:

This bachelor's paper deals with impact of different sterilization methods on selected electrospun materials used as scaffolds for tissue engineering. For this work PCL (polycaprolacton), PLCL (kopolymer of lactid acid and caprolacton) and PVDF (polyvinylidenfluorid) were chosen as object of study. Mentiond material were subjected to folowing sterilization and disinfection methods: autoclaving, sterilization with ethylenoxid in 37°C and 55°C, peracetic acid sterilization, -radiation and plasma sterilization (Laoken? and STERRAD? machines), ethanol and ultraviolate disinfencion. Research of tissue engineering, electrospinnig, PCL, PLCL, PVDF, different sterilization methods and about impact of these methods on selected material mentiond above was done. Several tests were carried out to evaluate impact of sterilization on scaffolds: DSC (differential scanning calorimetry), GPC (gel permeative chromatography) and in vitro tests with 3T3-SA cell line. Macroskopic changes in morfology were evalueted and also microscopic changes were evaluated using SEM (scanning electron microscopy). Based upon these test conclution was made to determine impact of sterilization on scaffolds for tissue engineering. Results indicate that some methods of sterilization effect properties of electrospun scaffolds to that degree, that they might not be used in tissue engineering.

Keywords

polykaprolakton, kopolymer kyseliny mléčné a kaprolaktonu, polyvinylidenfluorid, sterilizace, tkáňové inženýrství, vlákenné nosiče pro tkáňové inženýrství

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jana Horáková, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Nanotechnology / Nanomaterials