Biodegradabilní nanovlákna pro tkáňové inženýrstvi a řízené dodávání léčiv

Abstract

Elektrostatické zvlákňování je perspektivní metoda, kterou lze vyrábět nanovlákenné nosiče pro aplikace tkáňového inženýrství a řízeného dodávání léčiv. Cílem práce bylo vyvinout funkcionalizované nanovlákenné nosiče pro řízené dodávání bioaktivních látek. Funkcionalizace nanovláken byla provedena fyzikální adsorpcí na povrch nanovláken a inkorporací do nanovlákenných nosičů metodou směsného a koaxiálního zvlákňování. Byly vyvinuty funkcionalizované nanovlákenné nosiče z poly-ε-kaprolaktonu (PCL) s adherovanými trombocyty, s adherovanými rekombinantními růstovými faktory a s adherovanými růstovými faktory inkorporovanými do liposomů. Funkcionalizace pomocí fyzikální adsorpce na povrch PCL nanovláken se ukázala jako vhodná metoda pro aplikace v tkáňovém inženýrství, v kterých je potřeba rychlé a krátkodobé dodání látek. Další set experimentů byl zaměřen na vytvoření nanovlákenného nosiče s prodlouženou dobou uvolňování bioaktivních látek. Byly připraveny systémy "nanovlákna-liposomy" metodou směsného a koaxiálního elektrostatického zvlákňovaní. U zvlákňování ze směsi došlo k rozbití liposomů a ke ztrátě enzymatické aktivity modelového proteinu. Metoda koaxiálního zvlákňování umožnila inkorporaci liposomů do nanovláken a intaktnost liposomů byla prokázána zachováním enzymatické aktivity...

Electrospinning is an attractive method for producing nanofibrous scaffolds for tissue engineering and for controlled drug delivery. The aim of this thesis was to develop functionalized nanofibers as a controlled delivery system for growth factors. Nanofibers were functionalized by simple adhesion of bioactive agents to the nanofiber surface, and incorporating them into the nanofiber mesh using a blend or coaxial electrospinning technique. Within the framework of this thesis, poly--caprolactone (PCL) nanofibers were functionalized with platelets, and also with synthetic growth factors and with growth factors incorporated into liposomes adhered to the nanofiber surface. Functionalized PCL nanofibers with adhered bioactive agents appear to be suitable for drug delivery of growth factors, and for tissue engineering applications with comparatively short time scales. In the second set of experiments, we focused on prolonging the release time of growth factors by incorporating them into the liposome-nanofiber system using blend or coaxial electrospinning. It was found that liposomes are not preserved intact during the blend electrospinning process. Moreover, loss of protein activity was observed. However, coaxial electrospinning enabled liposomes to be incorporated into nanofibers and thus to preserve...