Charakterystyka interakcji hydroksypropylometylocelulozy, chitozanu i lizozymu
Za pomocą spektroskopii w podczerwieni
z transformacją Fouriera (FTIR) przeprowadzono
analizę widm obrazujących wewnątrzcząsteczkowe
interakcje składników chemicznych
eksperymentalnych powłok. Wykazano
mieszalność poszczególnych polimerów
zastosowanych do wytwarzania biokompozytów.
Analiza struktury w elektronowym spektroskopie
skaningowym (SEM) potwierdziła
kompatybilność składników polimerowych, co
zaobserwowano w postaci zmienności i ujednolicenia
struktury biokompozytowych filmów.
Aq. soln. of hydroxypropylmethylcellulose was mixed with
solns. of lysozyme and chitosan in dild. lactic acid to prep.
biocomposite films studied for chem. compn. and microstructure.
Good miscibility of components was obsd.
Mieszalność polimerów odgrywa bardzo ważną rolę
zarówno na etapie badań, jak i podczas procesu produkcji
wieloskładnikowych kompozytów. Właściwości takich mieszanin
zależą od tworzenia homogennego układu na poziomie
cząsteczkowym. Bardzo często mieszaniny polimerów
tylko pozornie wyglądają na homogenne lub mieszające się,
więc wrażenia wizualne nie są wystarczające do jednoznacznej
oceny zjawiska mieszalności. Homogenne mieszaniny
występują niezmiernie rzadko, ponieważ energia swobodna
Gibbsa mieszania polimerów jest dodatnia ze względu na
niewielkie zmiany w entropii, wynikające z dużej masy
cząsteczkowej polimerów, a więc entalpia końcowa jest
dodatnia. Roztwór jest stabilny (jednofazowy), jeżeli jego
entalpia swobodna mieszania ma wartość ujemną. Zjawisko
asocjacyjne separacji faz występuje wówczas, gdy oba
polimery mają przeciwny ładunek i tworzą rozpuszczalny
kompleks. Natomiast segregacja fazy separacyjnej dotyczy niezgodności
termodynamicznej i ma miejsce wtedy, gdy polimery
mają ten sam ładunek1) (rys. 1).
Mieszalność układów wieloskładnikowych w dużym stopniu
polepszają oddziaływania typu dipol przypadkowy, dipol indukowany,
dipol-dipol, wiązanie wodorowe, kwasowo-zasadowe
interakcje oraz oddziaływania związan[...]
Dissolution of calcium oxalate urinary stones in mixed solutions of sodium bicarbonate, potassium citrate and EDTA. Roztwarzanie kamieni moczowych zbudowanych ze szczawianu wapnia mieszaninami roztworów wodorowęglanu sodu, cytrynianu potasu oraz EDTA
The title chem. solns. were used for dissolving Ca oxalatecontg.
urinary stones at 38.5°C for 48 h. The K citrate and
(CH2N(CH2COOH)2)2-contg. soln. was the most efficient. Przedstawiono trzy mieszaniny związków posiadających
potencjał do rozpuszczania szczawianów
wapnia. Następnie kamienie moczowe
poddano działaniu badanych związków
(C6H5K3O7·H2O, NaHCO3, C10H16N2O8). W uzyskanych
roztworach badano zmianę stężenia
wapnia w określonych interwałach czasowych
(t = 0, 24 i 48 h) techniką spektroskopii adsorpcji
atomowej. Obliczono ubytek masy kamieni
i szybkość ich roztwarzania w badanych roztworach.
Dokonano analizy zmian morfologicznych
poszczególnych kamieni z wykorzystaniem skaningowego
mikroskopu elektronowego. Wykazano
istotny ubytek masy kamieni moczowych
przy równoczesnym wzroście zawartości wapnia
w roztworach. Ponadto stwierdzono wyraźne
zmiany w ultrastrukturze badanych złogów.
Kamica moczowa jest często spotykanym schorzeniem ludzi
i zwierząt1, 2). [...]
Crosslinking of sodium alginate to hydrogels for tissue engineering. Sieciowanie alginianu sodu do hydrożeli dla inżynierii tkankowej
Na alginate was crosslinked in aq. soln. (concn. 0.5-;2%)
at 4°C or 21°C with CaCl2 (concn. 0.1 or 0.5 M) to alginate
hydrogels with good mech. properties and compact structure.
Reaction dynamics, swelling degree, ultrastructure
and mech. strength of the hydrogels were detd. Hardness,
guminess and masticability of the hydrogels increased
with the increasing Na alginate concn. and crosslinking
temp. Celem badań było otrzymanie hydrożeli na bazie
alginianu sodu, o dobrych właściwościach
mechanicznych oraz zwartej strukturze, możliwych
do wykorzystania w inżynierii tkankowej
lub w produkcji nowej generacji opatrunków.
[...]
Wpływ ekstraktów roślinnych z dzikiej róży i hibiskusa na rozpuszczalność pooperacyjnych kamieni nerkowych
Przedstawiono wyniki modelowych badań
dotyczących wpływu ekstraktów roślinnych
z owoców dzikiej róży (Rosa canina L.)
i płatków hibiskusa (Hibiscus rosa-sinensis)
na rozpuszczalność szczawianu wapnia
oraz pooperacyjnych kamieni nerkowych.
Rozpuszczalność określano na podstawie
pomiaru stężenia jonów Ca2+ przy zastosowaniu
fotometrii płomieniowej. Zweryfikowano
również zależność czasu ekstrakcji
prowadzonej w odstępach 24 h, 72 h i 120 h
na rozpuszczalność tych mineralnych substratów,
co dodatkowo obrazowano techniką
mikroskopową (SEM). Wykazano możliwość
rozpuszczania zarówno modelowych, jak
i pooperacyjnych kamieni nerkowych w ekstraktach
doświadczalnych, czego dowodem
było zmniejszenie rozmiarów, kształtu i faktury
powierzchni ocenianych kryształów.
Stwierdzono, że efekt ten wzrastał wraz ze
wzrostem czasu ekspozycji kamieni na działanie
doświadczalnych eluentów i był większy
dla ekstraktów z hibiskusa.
Ewa Brychcya,*, Andrzej Jarmoluka, Krzysztof Kalińskia, Krzysztof Marycza, Przemysław Skibińskic,
Anna Zimocha, Roman Gancarzb
aUniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu; bPolitechnika Wrocławska;
cAkademia Medyczna im. Piastów Śląskich, Wrocław
Wpływ ekstraktów roślinnych
z dzikiej róży i hibiskusa na rozpuszczalność
pooperacyjnych kamieni nerkowych
The effect of plant extract from dog rose and hibiscus
on solubility of post-operative kidney stones
Dr. hab. inż. Andrzej JARMOLUK w roku 1982
ukończył studia na Wydziale Technologii
Żywności Akademii Rolniczej we Wrocławiu.
Jest zatrudniony na stanowisku prof. nadzw.
Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu,
w Katedrze Technologii Surowców Zwierzęcych
i Zarządzania Jakością. Specjalność - technologia
mięsa.
Katedra Technologii Surowców Zwierzęcych i Zarządzania Jakością,
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41,
51-630 Wrocław, tel.: (71) 320-77-19, fax. (71) 320-77-81, e-mail: ewa.
brychcy@up.wroc.pl
Mgr inż. Ewa BRYCHCY w roku 2011 ukończyła
j[...]
Wpływ oddziaływania zimnej plazmy na zmienność struktury biokompozytów poli-D-glukozaminy i muramidazy
Oceniono wpływ oddziaływania zimnej plazmy
na strukturę morfologiczą jadalnych powłok
ochronnych sporządzanych na bazie biokompozytów
poli-D-glukozaminy z dodatkiem muramidazy
przy zastosowaniu analizy obrazów
elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM).
Stwierdzono, że wpływ działania plazmy na
zmienność mikrostruktury badanego materiału
zależy od rodzaju i stężenia zastosowanych
komponentów. Wykazano również aktywność
przeciwdrobnoustrojową powłok ochronnych
wobec Pseudomonas fluorescens.
Poly-D-glucosamine was blended with muramidase pesticide
in 1% aq. soln. of lacetic acid, formed as films, dried
and He plasma-treated under vacuum (0.01 MPa). The films
were studied for microstructure by scanning microscopy
and for antibacterial activity (Pseudomonas fluorescens).
The activity increased with increasing contents of the components
and also after the plasma treatment.
Opakowania są nieodłącznym elementem wielu przetworów żywnościowych
a zarazem jednym z istotnych czynników kształtujących
atrakcyjność produktów. Obecnie konsumenci stawiają opakowaniom
dodatkowe wymagania użytkowe i ekologiczne, dlatego coraz większe
zastosowanie znajdują innowacyjne opakowania aktywne wytwarzane
na bazie polimerów biodegradowalnych1, 2).
Plazma niskotemperaturowa potocznie zwana zimną plazmą to materia
przypominająca częściowo zjonizowany gaz, zawierający m.in. elektrony,
dodatnie i ujemne jony, rodniki, atomy i fotony. Temperatura elektronów
(104-105 K) jest znacznie wyższa niż pozostałych cząstek, dlatego plazma
pozostaje w stanie nierównowagi termicznej. Jej szczególną właściwością
jest zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego, przy czym należy
zaznaczyć, że jony dodatnie i elektrony występują w takich proporcjach,
że w skali makroskopowej jest elektrycznie obojętna. Podczas syntezy
termojądrowej powstaje plazma wysokotemperaturowa, w której zachodzi
wzmożona jonizacja jednokrotna oraz wielokrotna. Możliwa jest również
inna klasyfik[...]
Wpływ 3-aminopropylotrietoksysilanu na zmienność wybranych właściwości fizycznych chitozanowych powłok ochronnych
Do 2-proc. roztworów chitozanu w 2% wodnym
roztworze kwasu octowego dodawano 5,
10 lub 15% glicerolu, następnie 0,5 lub 10%
3-aminopropylotrietoksysilanu, po czym roztwory
rozcieńczano wodą tak aby uzyskać
końcowe stężenie kwasu octowego i chitozanu
1%. Z tak przygotowanych hydrozoli sporządzano
powłoki ochronne, które oceniano,
dokonując pomiarów wytrzymałości na rozciąganie,
wytrzymałości na zerwanie, maksymalnej
siły przebicia oraz przepuszczalności
pary wodnej. Zobrazowano również morfologię
zrywanych filmów za pomocą mikroskopii
skaningowej. Stwierdzono, że udział substancji
sieciującej w składzie powłok statystycznie
istotnie i korzystnie wpływał na wszystkie
analizowane parametry. Z kolei wzrastające
stężenie glicerolu w próbkach zmniejszało ich
wytrzymałość mechaniczną i zwiększało przepuszczalność
pary wodnej.
Aq. soln. of chitozan (1%) was modified by addn. of
(EtO)3Si(CH2)3NH2 (up to 10%) and glycerol (5-25%) and
used for prodn. of thin films by pouring onto teflon substrate
and evapn. The films were tested for mech. properties
and water vapor permeability. The addn. of glycerol
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Anna Zimoch*, Andrzej Jarmoluk, Jagoda Ambrozik-Haba, Krzysztof Marycz, Karolina Semeriak,
Ewa Brychcy, Natalia Ulbin-Figlewicz
Wpływ 3-aminopropylotrietoksysilanu na
zmienność wybranych właściwości fizycznych
chitozanowych powłok ochronnych
Effect of 3-aminopropyltriethoxysilane
on a variability of selected physical properties
of chitosan protective coatings
Dr. hab. inż. Andrzej JARMOLUK w roku 1982
ukończył studia na Wydziale Technologii Żywności
Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Jest zatrudniony
na stanowisku profesora nadzwyczajnego
Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu,
w Katedrze Technologii Surowców Zwierzęcych
i Zarządzania Jakością. Specjalność - technologia
mięsa.
resulted in increasing the permeability and decreasing the
tensile strength of the films.
W ostatnich latach obserw[...]
Effect of oxide materials synthesized with sol-gel method on adhesion of mesenchymal stem cells. Wpływ materiałów tlenkowych syntezowanych metodą zol-żel na adhezję mezenchymalnych komórek macierzystych
SiO2 and TiO2 surface layers were deposited on metallic
and glass substrates by sol–gel method (dip-coating) by
using (EtO)4Si and (BuO)4Ti precursors. The coating resulted
in an improvement of adhesion of adipose-derived
mesenchymol stem cells to the substrate surface.Przedstawiono wyniki oceny biokompatybilności
powłok krzemionkowych i tytanianowych
syntetyzowanych metodą zol-żel oraz
nanoszonych techniką zanurzeniową (dipcoating),
na wybrane podłoża. Modyfikacja
obejmowała podłoża wykonane ze stali chirurgicznej
316L oraz ze szkła, które uznano
za materiał referencyjny. Testy biologiczne
prowadzono z wykorzystaniem mezenchymalnych
komórek macierzystych izolowanych
z tkanki tłuszczowej. Przeprowadzone analizy
wykazały, że modyfikacja podłoża metalicznego
powłoką tytanianową znacząco poprawiła
adhezję komórek. Wytworzone materiały nie
wykazywały toksycznego wpływu na komórki,
o czym świadczyło utrzymanie prawidłowej
morfologii oraz architektury wzrostu hodowli
na powierzchni testowanych podłoży. Uzyskane
wyniki stanowią punkt wyjścia do dalszych modyfikacji metalicznych materiałów medycznych,
których celem będzie zwiększenie stopnia
ich biozgodności.
Nowoczesne materiały implantacyjne znajdują coraz szersze
zastosowanie w medycynie regeneracyjnej, a zwłaszcza w zakresie
ortopedii oraz stomatologii1, 2). Dynamiczny rozwój implantologii
pociąga za sobą rozwój inżynierii materiałowej. Implanty wykorzystywane
w ortopedii i stomatologii produkowane są najczęściej
na bazie stali austenitycznej 316L, określanej również jako stal
chirurgiczna3, 4). Stosuje się ją powszechnie w formie śrub lub płyt
ortopedycznych. Głównymi zaletami implantów wykonywanych na
bazie stali 316L jest ich mechaniczna wytrzymałość, akceptowalna
biokompatybilność, a także atrakcyjność ekonomiczna. Pomimo wielu
pozytywnych cech stali 316L, nie sposób zwrócić uwagę na istotną
[...]
Evaluation of the cellular response to hybrid materials (SiO2/TiO2), depending on the used precursors in the sol-gel method.Ocena odpowiedzi komórkowej na materiały hybrydowe (SiO2/TiO2) w zależności od zastosowanych prekursorów metody zol-żel
Hybrid SiO2/TiO2 coatings were deposited on steel surface
by sol-gel method using i-Bu(EtO)3Si, Pr(EtO)3Si, (BuO)4Ti
and (i-PrO)4Ti precursors, stabilized at 250°C for 12 h and
tested for biocompatibility with mesenchymal stem cells
for 168 h. The coatings showed a balonced effect on the
cell adhesion and proliferation. Odpowiednio modyfikowane nieorganiczne
materiały hybrydowe, takie jak np. krzemionkowo-
tytanianowe (SiO2/TiO2), mogą wykazywać
właściwości odpowiadające wymaganiom
stawianym biomateriałom. Przedstawiono wytwarzanie
powłok SiO2/TiO2 metodą zol-żel na
podłożach ze stali 316L oraz ich odpowiedź
biologiczną w zależności od użytych reagentów.
Przeprowadzone obserwacje mikroskopowe
(SEM), analizy składu (EDX) oraz hodowle
komórkowe wskazują, że powłoki otrzymane
z mieszaniny tetra-n-butoksytytanu i izobutylo-
tri-metoksysilanu utrzymywały tempo proliferacji komorek na bardziej zrownowa.onym
poziomie ni. pow.oki hybrydowe otrzymane
na bazie tetraizopropoksytytanu i propylotri-
etoksysilanu. Otrzymane wyniki .wiadcz.
o wp.ywie podstawnikow alkilowych lub alkoksylowych
obecnych w .a.cuchach bocznych
prekursorow na odpowied. komorkow..
W ostatnich latach obserwuje si. rosn.ce zapotrzebowanie na
materia.y dla medycyny regeneracyjnej, charakteryzuj.ce si. podwy.szon.
trwa.o.ci. w .rodowisku biologicznym oraz w.a.ciwo.ciami
aktywuj.cymi odpowied. komorkow.1.3). Materia.ami stosowanymi
do wytwarzania implantow kostnych oprocz metali i ich stopow
s. tworzywa ceramiczne oraz polimery4, 5). Pomimo wielu zalet
biomateria.y te posiadaj. wiele niekorzystnych cech. W przypadku
materia.ow ceramicznych jest to m.in. krucho.. lub ma.a odporno..
na cykliczne obci..enia, co ogranicza ich zastosowanie jako implantow
kostnych6.8). Materia.y metaliczne, m.in. stale austenityczne,
ciesz. si. du.. po[...]
Biologically active oxide coatings, produced by the sol-gel method on steel implant. Biologicznie aktywne powłoki otrzymywane metodą zol-żel na metalicznych materiałach implantacyjnych
SiO2, TiO2 and SiO2/TiO2 coating were produced by hydrolysis
of (BuO)4Ti, (i-PrO)4Ti, i-Bu(EtO)3Si, (EtO)4Si and
(MeO)4Si precursors and deposited on steel surface by
dip-coating. The coatings showed structural homogeneity,
high adhesion to the substrate and stimulating effect on
the cells. The TiO2 coating was distinguished by the highest
proliferation activity. Metodę zol-żel zastosowano do otrzymywania
powłok krzemionkowych (SiO2), tytanianowych
(TiO2) oraz hybrydowych (SiO2/TiO2)
naniesionych metodą dip-coating na podłoża
ze stali austenitycznej 316L w celu poprawy
jej biozgodności. Ocenę morfologii powierzchni
oraz składu pierwiastkowego otrzymanych
materiałów wykonano za pomocą analizy
SEM-EDX, zaś identyfikację ugrupowań chemicznych
przeprowadzono z wykorzystaniem
spektroskopii ramanowskiej. Ponadto określono
wpływ jednoosiowego statycznego rozciągania
na ciągłość powłok naniesionych na podłoża
metaliczne. Biokompatybilność otrzymanych
materiałów oceniono w badaniach in vitro z zastosowaniem
mezenchymalnych komórek macierzystych
izolowanych z tkanki tłuszczowej
ADMSC (adipose-derived mesenchymal stem
cells). Otrzymane wyniki wskazują, że tlenko-we powłoki tytaninanowe, krzemionkowe oraz
hybrydowe naniesione na podłoże metaliczne
z zastosowaniem metody zol-żel istotnie stymulują
komórki macierzyste do proliferacji.
Właściwości powierzchniowe, fizykochemiczne oraz biologiczne
materiałów implantacyjnych, otrzymywanych metodą zol-żel,
są przedmiotem badań wielu ośrodków naukowych na świecie1-5).
Wciąż jednak poszukuje się, zależności pomiędzy prekursorami
użytymi w syntezie, a właściwościami strukturalnymi, mechanicznymi
oraz biologicznymi otrzymywanych biomateriałów. Nie
można jednak pomijać wpływu katalizatorów, temperatury stabilizacji
i innych parametrów wytwarzania materiałów, na ich końcowe
właściwości6). Należy pamiętać, że atomy centralne prekursorów
są bazą docelowych sieci tlenkowych. [...]
Selected properties of biocomposite films produced on the basis of chitosan and sodium alginate polyelectrolite complexes.Wybrane właściwości filmów biokompozytowych wytwarzanych na bazie kompleksów polielektrolitowych chitozanu i alginianu sodu
Biocomposite films were produced from Na alginate and
low-mol. chitosan in aq. soln. of glycerol and lactic acid
by drying under controlled conditions and studied for H2O
vapour permeability, tensile strength, elongation at break,
puncture resistance and surface structure. Formation of
Na alginate-chitosan complex was confirmed by ultrastructure
changes and resulted in an increase in elasticity and
tensile strength.Przedstawiono wyniki optymalizacji składu biokompozytów
alginianowych i chitozanowych
pod kątem poprawy barierowości wobec pary
wodnej i właściwości mechanicznych wytwarzanych
z nich filmów. Realizacja założeń badawczych
polegała na optymalizacji udziału komponentów
polimerowych w syntezie kompleksu
polielektrolitowego alginian-chitozan. Z eksperymentalnie
wytwarzanych hydrożeli sporządzano
filmy, które strukturowano poprzez odwadnianie
w kontrolowanych warunkach klimatycznych
i oceniano pod względem wybranych właściwości
funkcjonalnych oraz morfologii powierzchni
wytworzonych struktur biokompozytowych. Formowanie
kompleksu polielektrolitowego zostało
potwierdzone wzrostem elastyczności, wytrzymałości
na rozciąganie oraz zmianami w struk-turze powierzchniowej biokompozytu. Optymalizacja
udziałów polisacharydów w składzie
eksperymentalnych biokompozytów umożliwia
sterowanie procesem transportu pary wodnej
przez filmy z nich wytwarzane.
Kompleksy polielektrolitowe powstają w roztworze wodnym
w wyniku oddziaływań elektrostatycznych między dwoma przeciwnie
naładowanymi polielektrolitami1, 2). Bezpośrednia interakcja między
łańcuchami tych polimerów umożliwia powstawanie sieci polielektrolitowej
bez wytwarzania struktur permanentnych i stosowania
dodatkowych środków sieciujących. Formowanie i stabilność tych
kompleksów zależy od wielu czynników, takich jak stopień jonizacji
każdego z użytych polielektrolitów, gęstość ładunków w polielektrolicie,
dystrybucja ł[...]