Využití dopaminu při přípravě hydrogelů na bázi thiolovaného hyaluronanu

Abstract

V diplomové práci je představena syntéza crosslinkeru (polydopaminu) pro přípravu hydrogelů na bázi thiolovaného hyaluronanu (HA-SH), ale také syntéza hyaluronanu konjugovaného dopaminem (HA-DA) jako dalšího způsobu využití dopaminu při vývoji inovativních materiálů pro biomedicínské aplikace. Dílčím cílem práce bylo zhodnotit vliv parametrů přípravy polydopaminu (PAD) ve formě částic i trubiček, optimalizovat podmínky syntézy a provést charakterizaci PAD, následně připravit hydrogely na bázi syntetizovaných hyaluronových derivátů a PAD částic/trubiček a provést jejich charakterizaci pomocí dostupných metod. Úspěšné navázání thiolových a katecholových skupin na řetězec hyaluronanu byla potvrzena pomocí NMR spektroskopie. Velikost polymerních klubek HA-SH a HA-DA, a také velikost PAD byla stanovena metodou DLS. Připravené hydrogely byly charakterizovány reologickým měřením z pohledu doby gelace, tuhosti hydrogelů a reverzibility reologického chování po uvolnění napětí. Morfologie PAD částic a trubiček a morfologie a porozita hydrogelů byla studována pomocí SEM. V neposlední řadě byla stanovena botnací kapacita hydrogelů. Na základě měření NMR byla potvrzena úspěšnost navázání thiolových, resp. katecholových, skupin na řetězci HA(Na) se stupněm substituce 9 %, resp. 29 %. Byly připraveny PAD částice s úzkou distribucí velikosti, jejichž velikost byla a 627 ? 10 nm. Nejvyšší tuhost vykazovaly hydrogely síťované PAD ve formě trubiček. Dobrou reverzibilitu vykazovaly hydrogely připravené z thiolovaného hyaluronanu HA-SH (z 64 Pa (1%) na 58 Pa (100%) a zpět na 68 Pa (1%)) a hydrogely připravené z hyaluronanu konjugovaného dopaminem HA-DA (ze 45 Pa (1%) na 40 Pa (100%) a zpět na 44 Pa (1%)). Nejnižší reverzibilitu vykazovaly hydrogely síťované PAD (ve formě částic i trubiček, a to pouze 84, resp. 91 %). Nejvyšší porozita byla pozorována u hydrogelů na bázi HA-DA, v jejichž struktuře byly detekovány póry o veliskoti (> 100 m).