Zvýšení bioaktivity polymerů pomocí povrchové modifikace

Abstract

Urgentní potřeba snížení infekce bakterií spojených s biomateriály získala v poslední době zvláštní pozornost a výzkum vedený na rozhraní fyziky, chemie a biologie přinesl jako důležitý vědní obor bio-mezifázové vědy. Dosud bylo postupováno mnoha směry pro přípravu antibakteriálních polymerů, z nichž modifikace povrchové vrstvy získala značnou pozornost. Polyvinyl chlorid (PVC) si získal zvláštní pozornost v oblasti medicíny. Tato disertační práce je zaměřena na přípravu povrchově aktivního medicínsky čistého PVC s antibakteriálními vlastnostmi zabraňující adhezi a kolonizaci bakterií. K přípravě těchto povrchů byl použit postup přípravy spočívající v několika dílčích krocích. Tento postup byl splněn díky povrchové úpravě v novém typu plazmatu a následné běžné úpravě "mokrou" cestou. Tímto krokem byl připraven roubováním na povrch polymerní řetězec, často označovaný jako polymerní "hřeben", který je již schopen vázat do povrchové struktury antibakteriální složky. Produkty a meziprodukty v každém kroku byly charakterizovány pomocí moderních a dostupných technik pro charakterizaci povrchu. Zajímavé a slibné výsledky získané během této práce byly publikovány ve třech vědeckých článcích (články I-III). Článek I pojednává o přípravě a charakterizaci antibakteriálního, medicínsky čistého PVC použitím účinné antibakteriální složky známe pod obchodním jménem Irgasan (nebo také Triclosan). V tomto článku jsme došli k závěru, že vrstva Irgasanu vede k potenciálně vhodnému, povrchově upravenému PVC pro medicínské katétry s řízeným uvolňováním antibakteriální složky. V článku II byly připraveny antibakteriální vzorky PVC se třemi antibakteriálními složkami (benzalkonium chlorid, Bronopol, a Chlorhexidin). Tyto substráty vynikaly poměrně dlouhou dobou účinnosti. Nad to, v tomto článku byla popsána důležitost role polymerního "hřebene" z kyseliny polyakrylové a jeho povrchové a biologické vlastnosti byly taktéž popsány. Článek III byl zaměřen na přírodní biopolymery na bázi polysacharidů chitosanu a pektinu jako biologických povlaků imobilizovaných síťováním. Bylo zjištěno, že vrstevnatý systém chitosanu a pektinu lze povrchově vázat a výsledný produkt dosahuje snížení schopnosti bakterií vázat se na něj. Větší efekt byl pozorován pro gram-pozitivní bakterie než pro gram-negativní kultury. Tato disertační práce se skládá ze čtyřech hlavních částí. První část je věnována úvodu do problematiky, která je dále následována sekcí popisující použité přístrojové techniky. Dále je tvořena částí popisující získané výsledky doprovázena kapitolou ve kterých jsou shrnuty závěry ze získaných dat.