Naslov (srp)

Испитивање температурне осетљивости радијационо синтетисаних кополимерних хидрогелова олиго(пропилен-гликол)-метакрилат : докторска дисертација

Autor

Rogić Miladinović, Zorana Z., 1981-

Doprinosi

Mojović, Miloš, 1973-
Krstić, Maja, 1975-
Daković, Marko, 1973-
Cvjetićanin, Nikola, 1959-
Suljovrujić, Edin

Opis (eng)

The doctoral dissertation, "Temperature Sensitivity Testing of Radiation-SynthesizedCopolymer Hydrogels oligo(propylene-glycol)-methacrylate", arose from researchers' long-standinginterest in discovering new biomaterials by testing a "smart" class of hydrogels that could meet theirneeds in biomedical applications.The aim of the study was to examine the temperature sensitivity of a new class of hydrogelsand functionalized copolymers based on oligo(propylene glycol) methacrylate (OPGMA). Allhydrogels were obtained by radical copolymerization of monomers or mixtures of monomers inducedby high-energy gamma radiation in the presence of a crosslinker in the Radiation Unit for IndustrialSterilization of the Vinča Institute of Nuclear Sciences and can be classified into three series.The first series consists of copolymer hydrogels poly(oligo(propylene glycol) methacrylate)(POPGMA) functionalized by the addition of inert monomer, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA),and small amounts of pH-sensitive, itaconic acid (IA), i.e., "smart" hydrogels with dualresponsiveness, temperature, and pH of the medium. By varying the proportion of copolymercomponents, it was discovered that a copolymer hydrogel with a 4 wt% itaconic acid concentrationexhibits a temperature transition in the range of physiological temperature values, implying that thishydrogel has the potential to be employed in biomedicine.The second series consists of methacrylate copolymer hydrogels with oligo(propylene glycol)(OPG) and oligo(ethylene glycol) (OEG) pendant chains, poly(propylene glycol6-ethylene glycol3)methacrylate (PPG6EG3MA) and poly(propylene glycol3-ethylene glycol6) methacrylate(PPG3EG6MA). Obtained results showed temperature sensitivity, as well as high values for cellviability and low hemolytic activity, i.e., the obtained hydrogels, meet in vitro biocompatibility andthese hydrogels could be used in cancer treatment using magnetic and/or photothermal hyperthermictherapy.The third series of hydrogels consist of copolymer hydrogels with different proportions ofoligo(propylene glycol) methacrylate (OPGMA) and oligo(ethylene glycol) methacrylate (OEGMA),P(OPGMA/OEGMA) hydrogels with initially different proportions of PG and EG units. Temperaturesensitivity testing of this series of hydrogels revealed a linear relationship between the share of EGunits and the temperature of the volume transition, and that hydrogels in pH 7.4 environmentalconditions with a share of 42 mol% OEGMA monomers have the highest drug release potential.Characterization of hydrogels was performed using scanning electron microscopy (SEM),infrared spectroscopy with Fourier transform (ATR-FTIR), ultraviolet and visible spectroscopy (UVVis), differential scanning calorimetry (DSC), and by determining the degree of swelling in buffersolutions in a wide range of temperatures and pH values. Methods for testing the biocompatibility ofhydrogels, cytotoxicity tests, and hemolytic activity tests were also used, and diclofenac sodium wasused as a model drug for the analysis of controlled drug release in vitro.Synthesized hydrogels based on OPGMA have demonstrated good biocompatibility and thepotential for use as carriers in controlled drug release systems in biomedicine.

Opis (srp)

Докторска дисертација под називом „Испитивање температурне осетљивостирадијационо синтетисаних кополимерних хидрогелова олиго(пропилен-гликол)-метакрилат“настала је као одговор вишегодишњег интересовања истраживача усмереним ка тражењунових биоматеријала испитивањем „паметне“ класе хидрогелова, а који би својомсинтетичком формом могли да задовоље потребе примене у биомедицини.Циљ истраживања био је да се испита температурна осетљивост нове класе хидрогеловаи функционализованих кополимера на бази олиго(пропилен гликол) метакрилата (OPGMA).Сви хидрогелови су добијени радикалном кополимеризацијом мономера или смеше мономераиндукованим високоенергентским гама зрачењем у присуству умреживача у Радијационојјединици за индустријску стерилизацију Института за нуклеарне науке „Винча“ и могу сесврстати у три серије.Прву серију чине кополимерни хидрогелови поли(олиго(пропилен гликол)метакрилата) (POPGMA) функционализовани додатком инертног мономера, 2-хидроксиетилметакрилата (HEMA) и мале количине рН осетљиве, итаконске киселине (IA), односнодобијени су „паметни“ хидрогелови осетљиви и на промену температуре и рН средине.Мењањем удела кополимерних компоненти уочено је да кополимерни хидрогел са уделомитаконске киселине од 4 wt% показује температурски прелаз на температури у опсегуфизиолошких вредности температура што пружа могућност примене овог хидрогела убиомедицини.Другу серију чине метакрилатни кополимерни хидрогелови са олиго(пропилен гликол)(OPG) и олиго(етилен гликол) (OEG) висећим ланцима, поли(пропилен гликол6-етиленгликол3) метакрилат (PPG6EG3MA) и поли(пропилен гликол3-етилен гликол6) метакрилат(PPG3EG6MA). Њиховим испитивањем уочена је температурна осетљивост и добијене сувисоке вредности ћелијске одрживости и ниске хемолитичке активности, односно добијенихидрогелови задовољавају in vitro биокомпатибилност при чему ови хидрогелови имајумогућност примене у магнетној и/или фототермалној хипертермијској терапији за лечењерака.Трећу серију хидрогелова чине кополимерни хидрогелови са различитим уделимаолиго(пропилен гликол) метарилата (OPGMA) и олиго(етилен гликол) метакрилата (OЕGMA),P(OPGMA/OЕGMA) хидогелови са иницијално различитим уделима PG и ЕG јединица.Резултати испитивања температурске осетљивости ове серије хидрогелова открили сулинеарну зависност између удела ЕG јединица и температуре запреминског прелаза, као и тода хидрогелови у рН 7.4 условима средине са уделом од 42 mol% OЕGMA мономера показујунајвећи потенцијал отпуштања лека.Карактеризација хидрогелова је вршена применом сканирајуће електронскемикроскопије (СЕМ), инфрацрвене спектроскопије са Фуријеовом трансформацијом (ФТИЦ),спектроскопијом у ултраљубичастој и видљивој области спектра (Уљ-Вид), диференцијалномсканирајућом калориметријом (ДСК), и одређивањем степена бубрења у растворима пуфера ушироком опсегу температурама и рН вредности. Такође, коришћене су и методе за испитивањебиокомпатибилности хидрогелова – тест цитотоксичности и тест хемолитичке активности, аза анализу контролисаног отпуштања лека у in vitro условима коришћен је натријумдиклофенак као модел-лек.Синтетисани хидрогелови на бази OPGMA показали су добру биокомпатибилност ипотенцијал за примену у биомедицини као носачи у системима за контролисано отпуштањелекова. , Докторска дисертација под називом „Испитивање температурне осетљивостирадијационо синтетисаних кополимерних хидрогелова олиго(пропилен-гликол)-метакрилат“настала је као одговор вишегодишњег интересовања истраживача усмереним ка тражењунових биоматеријала испитивањем „паметне“ класе хидрогелова, а који би својомсинтетичком формом могли да задовоље потребе примене у биомедицини.Циљ истраживања био је да се испита температурна осетљивост нове класе хидрогеловаи функционализованих кополимера на бази олиго(пропилен гликол) метакрилата (OPGMA).Сви хидрогелови су добијени радикалном кополимеризацијом мономера или смеше мономераиндукованим високоенергентским гама зрачењем у присуству умреживача у Радијационојјединици за индустријску стерилизацију Института за нуклеарне науке „Винча“ и могу сесврстати у три серије.Прву серију чине кополимерни хидрогелови поли(олиго(пропилен гликол)метакрилата) (POPGMA) функционализовани додатком инертног мономера, 2-хидроксиетилметакрилата (HEMA) и мале количине рН осетљиве, итаконске киселине (IA), односнодобијени су „паметни“ хидрогелови осетљиви и на промену температуре и рН средине.Мењањем удела кополимерних компоненти уочено је да кополимерни хидрогел са уделомитаконске киселине од 4 wt% показује температурски прелаз на температури у опсегуфизиолошких вредности температура што пружа могућност примене овог хидрогела убиомедицини.Другу серију чине метакрилатни кополимерни хидрогелови са олиго(пропилен гликол)(OPG) и олиго(етилен гликол) (OEG) висећим ланцима, поли(пропилен гликол6-етиленгликол3) метакрилат (PPG6EG3MA) и поли(пропилен гликол3-етилен гликол6) метакрилат(PPG3EG6MA). Њиховим испитивањем уочена је температурна осетљивост и добијене сувисоке вредности ћелијске одрживости и ниске хемолитичке активности, односно добијенихидрогелови задовољавају in vitro биокомпатибилност при чему ови хидрогелови имајумогућност примене у магнетној и/или фототермалној хипертермијској терапији за лечењерака.Трећу серију хидрогелова чине кополимерни хидрогелови са различитим уделимаолиго(пропилен гликол) метарилата (OPGMA) и олиго(етилен гликол) метакрилата (OЕGMA),P(OPGMA/OЕGMA) хидогелови са иницијално различитим уделима PG и ЕG јединица.Резултати испитивања температурске осетљивости ове серије хидрогелова открили сулинеарну зависност између удела ЕG јединица и температуре запреминског прелаза, као и тода хидрогелови у рН 7.4 условима средине са уделом од 42 mol% OЕGMA мономера показујунајвећи потенцијал отпуштања лека.Карактеризација хидрогелова је вршена применом сканирајуће електронскемикроскопије (СЕМ), инфрацрвене спектроскопије са Фуријеовом трансформацијом (ФТИЦ),спектроскопијом у ултраљубичастој и видљивој области спектра (Уљ-Вид), диференцијалномсканирајућом калориметријом (ДСК), и одређивањем степена бубрења у растворима пуфера ушироком опсегу температурама и рН вредности. Такође, коришћене су и методе за испитивањебиокомпатибилности хидрогелова – тест цитотоксичности и тест хемолитичке активности, аза анализу контролисаног отпуштања лека у in vitro условима коришћен је натријумдиклофенак као модел-лек.Синтетисани хидрогелови на бази OPGMA показали су добру биокомпатибилност ипотенцијал за примену у биомедицини као носачи у системима за контролисано отпуштањелекова.

Opis (srp)

Физичка хемија - Физичка хемија материјала / Physical chemistry - Physical chemistry of materials Datum odbrane: 28.07.2022.

Jezik

srpski

Datum

2022

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Hemijska termodinamika. Hemijska ravnoteža. Hemijska kinetika

radiation synthesis, γ radiation, hydrogel, OPGMA, swelling rate, temperature-sensitive hydrogel, smart hydrogel.

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Hemijska termodinamika. Hemijska ravnoteža. Hemijska kinetika

радијациона синтеза, γ зрачење, хидрогел, OPGMA, степен бубрења, температурно осетљив хидрогел, паметни хидрогел