Metodika pro vývoj a inovace nových materiálů pro cílenou modifikaci cévních náhrad

Metodika pro vývoj a inovace nových materiálů pro cílenou modifikaci cévních náhrad

Metodiky certifikované

Předmětem této studie byl vývoj co nejvhodnějšího antimikrobiálního komplexu látek (iontů dusičnanu stříbrného, nanočástic stříbra, polymerních látek) pro dosažení maximálního antimikrobiálního účinku, využitelného při pokrytí cévních implantátů, následně využitých v transplantační chirurgii. Zároveň musí být splněna podmínka co možná nejnižší toxicity komplexu na lidské buňky. Studie byla rovněž zaměřena na efekt použití nanočástic kovů v porovnání s běžně používanými solemi kovů. Bylo testováno několik komplexů v různých kombinacích koncentrací iontů dusičnanu stříbrného, nanočástic stříbra a polymerních látek, kterými byla kyselina hyaluronová, kolagen nebo chitosan, látky běžně se vyskytující v lidském těle. K posouzení schopnosti tvořit komplexy polymerních látek s dusičnanem stříbrným nebo nanočásticemi stříbra bylo využito několik metod. Využitím spektrofotometrických a elektrochemických metod bylo možné stanovit a potvrdit vznik komplexů a interakcí testovaných látek v čase a v příslušné koncentraci testovaných látek. Baktericidní, antimikrobiální efekt těchto látek byl stanoven využitím základních mikrobiologických metod, metodami růstových křivek na přístroji Multiskan a měřením velikosti inhibičních zón vznikajících vlivem inhibice pokryvu bakteriální kultury Staphylococcus aureus na Petriho miskách. Viabilita eukaryotických buněk při kontaktu s testovanými látkami byla pozorována tzv. MTT testem. Tato analýza byla prováděna ve spolupráci s pracovištěm Masarykovy univerzity, kde bylo dosaženo odpovídajících podmínek pro toto stanovení. Za pomoci jednotlivých analýz a dosažených výsledků byl zvolen jednoznačně nejvhodnějším komplexem, komplex stříbrných nanočástic s chitosanem, který se vyznačoval nejvýraznějšími antimikrobiálními vlastnostmi a zároveň nejnižší toxicitou vůči buňkám fibroblastů. Zvolený komplex může být v praxi využit pro pokrývání umělých cévních náhrad v cévní chirurgii a tím bude eliminováno riziko vzniku bakteriálních infekcí, které jsou jednou z nejčastějších rizik při transplantacích cévních náhrad a výrazně komplikují průběh operací a pooperační péče v cévní chirurgii. V důsledku těchto komplikací dochází k nutnosti reoperací, které jsou nejen závažným zásahem do organismu pacienta, ale i významným ekonomickým problémem.

The objective of this study was the development of the most appropriate antimicrobial complex substances (ions of silver nitrate, silver nanoparticles, polymeric materials) for maximum antimicrobial effect, usable coverage for vascular implants subsequently utilized in transplant surgery. At the same time the condition must be as low as possible toxicity of the complex on human cells. The study has also focused on the effect of the use of metal nanoparticles in comparison with commonly used metal salts. Several complexes were tested in various combinations of ionic concentration of silver nitrate, silver nanoparticles and polymer materials, which was hyaluronic acid, collagen, or chitosan, substances commonly found in the human body. To assess the ability to form complexes of polymeric materials with silver nitrate or silver nanoparticles were used several methods. Using spectrophotometric and electrochemical methods to determine and confirm the formation of complexes and interactions of the substances tested over time and the concentration of the substances tested. Bactericidal, anti-microbial effect of these compounds was determined using basic microbiological methods, growth curves for Multiskan apparatus and measuring the size of the zones of inhibition produced by inhibition cover bacterial cultures of Staphylococcus aureus on Petri dishes. Viability of eukaryotic cells in contact with the test compounds was observed in the MTT assay. This analysis was carried out in collaboration with the Masaryk University, which achieved adequate conditions for this determination. For help of the analyzes and the results were clearly chosen the most appropriate complex, a complex of silver nanoparticles with chitosan, which saw the most notable antimicrobial properties and the lowest toxicity to fibroblasts. Selected complex cells can be used in practice for the covering of artificial vascular grafts in vascular surgery and this will eliminate the risk of bacterial infections, which are one of the most common risks of transplant vascular grafts and significantly complicate the course of surgery and postoperative care in vascular surgery. As a result of these complications occur reoperation, which are not only a serious encroachment on the patient, but also an important economic problem.

Microbiology, spectrophotometry, electrochemistry, nanotechnology

Microbiology, spectrophotometry, electrochemistry, nanotechnology

Mendelova univerzita v Brně

výsledek je využíván bez omezení okruhu uživatelů

Využití výsledku jiným subjektem je možné bez nabytí licence (výsledek není licencován)

http://web2.mendelu.cz/af_239_nanotech/dp.php?ip=12