| dc.contributor.advisor |
Ingr, Marek
|
|
| dc.contributor.author |
Habibah, Tutut Ummul
|
|
| dc.date.accessioned |
2025-09-09T13:25:21Z |
|
| dc.date.available |
2025-09-09T13:25:21Z |
|
| dc.date.issued |
2021-05-03 |
|
| dc.identifier |
Elektronický archiv Knihovny UTB |
|
| dc.identifier.isbn |
978-80-7678-351-5 |
cs |
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/10563/56897
|
|
| dc.description.abstract |
Současné terapie roztroušené sklerózy (RS) jsou limitovány problémy s dodržováním léčebných režimů založených na častém dávkování léčiv, které vyžadují aktivní účast pacientů, což vede ke snížené terapeutické účinnosti. Terapie modifikující onemocnění (DMTs), podávaná perorálně nebo injekčně, nedokáže účinně sladit klinický přínos s kvalitou života pacientů, a to zejména v důsledku systémové toxicity a rychlé eliminace léčiv. Nedávné průzkumy zdůrazňují rostoucí poptávku po implantovatelných systémech pro řízené uvolňování léčiv (DDS), které minimalizují frekvenci aplikace, snižují zátěž pacientů a zlepšují dlouhodobou adherenci. Tato disertační práce řeší tyto nedostatky vývojem injekčně aplikovatelného hydrogelového systému na bázi aldehydem modifikované hyaluronové kyseliny (HAOX) a chondroitin sulfátu (CSOX), určeného pro lokalizované a prodloužené uvolňování protizánětlivých léčiv. Klíčovou inovací je imobilizace polyelektrolytových komplexů (PECs) v kovalentně zesíťované hydrogelové matrici. Na rozdíl od konvenčních DDS založených na nanočásticích, které využívají volně difundující nosiče náchylné k prvotnímu prudkému uvolnění (burst effect) a nestabilitě, imobilizované PECs využívají elektrostatické interakce mezi terapeutiky (minocyklin, MN; fluoresceinisothiokyanátem modifikovaný syntetický preimplantační faktor, FITC-SPIF) a aniontovými sulfátovými skupinami CSOX. Tato strategie zvyšuje retenci léčiv, snižuje výrobní náročnost a eliminuje potřebu nákladných enkapsulačních procesů. Pro MN, repurposed antibiotikum ze skupiny tetracyklinů, dosáhly PECs s vápenatými ionty a želatinou prodlouženého uvolňování po dobu 288 hodin s 88% redukcí prudkého uvolňování efektu ve srovnání s neimobilizovanými formami. Podobně FITC-SPIF, imunomodulační peptid, vykazoval kinetiku uvolňování úměrnou koncentraci CSOX, což minimalizovalo předčasnou ztrátu účinné látky. Enzymatická odolnost hydrogelu, injekční aplikovatelnost (<185 kPa vytlačovací síla, dynamická kluzná síla <40 N) a mechanická adaptabilita (elastická složka dynamického modulu ve smyku: 125 - 1 083 Pa) zajišťují strukturální stabilitu za fyziologických podmínek, čímž řeší hlavní omezení předchozích DDS. In vitro testy potvrdily biologickou aktivitu uvolňovaných léčiv a kompatibilitu systému HAOX-CSOX: uvolněný MN potlačil sekreci prozánětlivého IL-6 v lidských monocytech o 56 %, zatímco FITC-SPIF indukoval expresi TGF-Beta v makrofázích, což indikuje protizánětlivou polarizaci. Integrací imobilizovaných PECs do matrice HAOX-CSOX tato platforma překonává tradiční kompromisy mezi řízeným uvolňováním, škálovatelností a klinickou praktičností. Práce přináší inovativní řešení pro léčbu RS, které odpovídá preferencím pacientů pro minimálně invazivní a dlouhodobě působící terapie. Nákladově efektivní design hydrogelu HAOX-CSOX spolu s jeho schopností dodávat různé terapeutické látky jej předurčuje jako alternativní nástroj pro léčbu chronických neurozánětlivých onemocnění, propojující materiálový výzkum s potřebami pacientů. |
|
| dc.format |
42 |
cs |
| dc.language.iso |
en |
|
| dc.publisher |
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně |
|
| dc.rights |
Bez omezení |
|
| dc.subject |
Řízené uvolňování léčiv
|
cs |
| dc.subject |
hyaluronová kyselina
|
cs |
| dc.subject |
chondroitin sulfát
|
cs |
| dc.subject |
hydrogely
|
cs |
| dc.subject |
zánět
|
cs |
| dc.subject |
minocyklin
|
cs |
| dc.subject |
roztroušená skleróza
|
cs |
| dc.subject |
komplexy polyelektrolytů
|
cs |
| dc.subject |
syntetický preimplantační faktor
|
cs |
| dc.subject |
Controlled Drug Delivery Systems
|
en |
| dc.subject |
Hyaluronic acid
|
en |
| dc.subject |
Chondroitin Sulphate
|
en |
| dc.subject |
Hydrogels
|
en |
| dc.subject |
Inflammatory
|
en |
| dc.subject |
Minocycline
|
en |
| dc.subject |
Multiple Sclerosis
|
en |
| dc.subject |
Polyelectrolyte Complexes
|
en |
| dc.subject |
Synthetic Pre-Implantation Factor
|
en |
| dc.title |
Vývoj a charakterizace multimodálního hydrogelu kyseliny hyaluronové s řízeným uvolňováním protizánětlivých léčiv k léčbě roztroušené sklerózy |
|
| dc.title.alternative |
Development and Evaluation of a Multi-Modal Hyaluronic Acid Hydrogel for Anti-Inflammatory Drug Delivery for Multiple Sclerosis Therapy |
|
| dc.type |
disertační práce |
cs |
| dc.contributor.referee |
Ondreáš, František |
|
| dc.contributor.referee |
Štěpánek, Miroslav |
|
| dc.date.accepted |
2025-08-27 |
|
| dc.description.abstract-translated |
Current treatments for multiple sclerosis (MS) are hindered by adherence challenges linked to frequent systemic dosing regimens, which demand active patient participation and often lead to suboptimal therapeutic outcomes. Conventional disease-modifying therapies (DMTs) administered orally or via injection, struggle to balance efficacy with patient quality of life, compounded by risks of systemic toxicity and rapid drug clearance. Recent surveys underscore a growing demand for implantable drug delivery systems (DDS) that minimize dosing frequency, reduce patient burden, and enhance long-term compliance. This dissertation addresses these unmet needs by developing an injectable hydrogel platform based on aldehyde-functionalized hyaluronic acid (HAOX) and chondroitin sulfate (CSOX), designed for localized, sustained delivery of antiinflammatory therapeutics. Central to this innovation is the immobilization of polyelectrolyte complexes (PECs) within the covalently crosslinked hydrogel matrix. Unlike conventional nanoparticle-based DDS, which rely on freely diffusing carriers prone to burst release and instability, immobilized PECs exploit electrostatic interactions between therapeutic agents (minocycline, MN; Fluorescein isothiocyanate-modified synthetic Preimplantation Factor, FITCSPIF) and the anionic sulfate groups of CSOX. This strategy enhances drug retention, reduces manufacturing complexity, and eliminates the need for costly encapsulation processes. For MN, a repurposed tetracycline antibiotic, PECs formed with calcium ions and gelatin achieved sustained release over 288 hours with an 88% reduction in burst release compared to unbound formulations. Similarly, FITC-SPIF, an immunomodulatory peptide, exhibited prolonged delivery kinetics proportional to CSOX concentration, minimizing premature leakage. The enzymatic resistance of hydrogel, injectability (<185 kPa extrusion force, Dynamic Glide Force < 40 N), and mechanical adaptability (storage modulus: 125 - 1,083 Pa) ensure structural stability under physiological conditions, addressing key limitations of prior DDS. In vitro validation confirmed therapeutic bioactivity: released MN suppressed pro-inflammatory IL-6 secretion by 56% in human monocytes, while FITC-SPIF promoted TGF-Beta expression in macrophages, indicative of antiinflammatory polarization. By integrating immobilized PECs with a tuneable HAOX-CSOX matrix, this platform resolves the historical trade-offs between controlled release, scalability, and clinical practicality. This work advances MS therapy by offering a patient-centric solution that aligns with preferences for minimally invasive and long-acting treatments. The cost-effective design of HAOX-CSOX hydrogels, coupled with its capacity to deliver diverse therapeutics, positions it as an alternative tool for managing chronic neuroinflammatory diseases, bridging the gap between material innovation and patient-centred care. |
|
| dc.description.department |
Ústav fyziky a mater. inženýrství |
|
| dc.thesis.degree-discipline |
- |
cs |
| dc.thesis.degree-grantor |
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická |
cs |
| dc.thesis.degree-grantor |
Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology |
en |
| dc.thesis.degree-name |
Ph.D. |
|
| dc.thesis.degree-program |
Technology of Macromolecular Substances |
cs |
| dc.thesis.degree-program |
Technology of Macromolecular Substances |
en |
| dc.identifier.stag |
71997
|
|
| dc.date.submitted |
2025-06-17 |
|
