Development of hydrogel systems for biological applications
| Téma: | Vývoj hydrogelových systémů pro biologické aplikace |
| Topic: | Development of hydrogel systems for biological applications |
| Školitel/Tutor: | Ing. Lenka Musilová, Ph.D. |
| Konzultant/Consultant: | prof. Mgr. Aleš Mráček, Ph.D. |
| E-mail: | lmusilova@utb.cz |
| Anotace: | |
| Disertační práce se bude věnovat vývoji nových hydrogelových systémů především na bázi přírodních polymerů, které lze využít v oblasti medicíny jako např. nosiče léčiv či scaffoldy. Vývoj polymerních materiálů bude realizován na základě chemických modifikací vybraných polymerů, jako například hyaluronanu nebo alginátu sodného a jejich vzájemnou kombinací za účelem různého způsobu dalšího zpracování (3D tisk či elektrostatické zvlákňování). Jednou z klíčových metod pro přípravu hydrogelů bude thiolace hyaluronanu s využitím dopaminu jako alternativního monomeru, který bude inkorporován do matrice za účelem zlepšení mechanické stability hydrogelu a biokompatibility. Z hlediska budoucího využití hydrogelů pro zpracování metodou 3D tisku budou sledovány především jejich reologické vlastnosti a interakce s buňkami. | |
| Annotation: | |
| The doctoral thesis will focus on the new hydrogel systems development of based primarily on natural polymers, which can be used in the field of medicine as e.g. drug carriers or scaffolds. The development of polymer materials will be implemented on the basis of chemical modifications of selected polymers, such as hyaluronan or sodium alginate, and their combination for the purpose of various further processing methods (3D printing or electrospinning). One of the key methods of chemical modification for the preparation of hydrogels will be thiolation of hyaluronan and using of dopamine as alternative monomer its excellent applications in biomedical research and better hydrogel performance. From the point of view of the future use of hydrogels for processing by the 3D printing method, their rheological properties and interactions with cells will be monitored. | |
| Požadavky na studenta: | |
| Ukončení VŠ vzdělání v oblasti technických nebo přírodních věd (Ing., Mgr.). Znalost anglického jazyka, schopnost samostatné práce a zkušenost s prací ve fyzikálních a chemických laboratořích. Orientace v problematice přípravy polymerních hydrogelů a jejich testování. | |
| Requirements: | |
| Completed university education in technical or natural sciences (Eng., MSc.). Knowledge of English language, ability to work independently and experience of working in physical and chemical laboratories. Knowledge in the preparation of polymer hydrogels and their testing. Possibility of admission to full-time study only. | |
|
Literatura/Literature: |
|
| 1. Chen, Yu. Hydrogels Based on Natural Polymers. Elsevier, 2020. ISBN 978-0-1281-6421-1.
2. TROMBINO, Sonia, Camilla SERVIDIO, Federica CURCIO a Roberta CASSANO. Strategies for Hyaluronic Acid-Based Hydrogel Design in Drug Delivery. Pharmaceutics. 2019, 11(8). ISSN 1999-4923. 3. GARG, Hari G. a Charles A. HALES. Chemistry and biology of hyaluronan. Amsterdam: Elsevier, 2004. ISBN 978-0-08-044382-9. 4. Murphy, S.V., Atala, A., 3D Bioprinting of Tissues and Organs, Nature Biotechnology, 2014, 32, 8,773-785. 5. Ligon, S.C., et.al, Polymers for 3D printing and Customized Additive Manufacturing, ChemicalReviews, 2017, 117, 15, 10212-10290. |
|