Μελέτη μοριακής δυναμικής και μεταπτώσεων φάσης σε ενυδατωμένα υβριδικά δίκτυα ζελατίνης και υαλουρονικού οξέος

Ζαφείρης, Κωνσταντίνος; Zafeiris, Konstantinos

dc.contributor.author	Ζαφείρης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Zafeiris, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2018-01-17T09:19:28Z
dc.date.available	2018-01-17T09:19:28Z
dc.date.issued	2018-01-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46198
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14762
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πολυμερικά δίκτυα	el
dc.subject	Μεταπτώσεις φάσεις	el
dc.subject	Μοριακή δυναμική	el
dc.subject	Υδρογέλες	el
dc.subject	Ιστοτεχνολογία	el
dc.subject	Polymeric networks	en
dc.subject	Phase transitions	el
dc.subject	Molecular dynamics	el
dc.subject	Hydrogels	el
dc.subject	Tissue engineering	el
dc.title	Μελέτη μοριακής δυναμικής και μεταπτώσεων φάσης σε ενυδατωμένα υβριδικά δίκτυα ζελατίνης και υαλουρονικού οξέος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιήθηκε σύνθεση και χαρακτηρισμός ενέσιμων υδρογελών, αποτελούμενων από ζελατίνη, υαλουρονικό οξύ ενοφθαλμισμένα αμφότερα με τυραμίνη και μίγματά τους. Στόχος των συγκεκριμένων ουσιών είναι η συνεισφορά στη διαδικασία αναγέννησης των μαλακών ιστών.	el
heal.classification	Υβριδικά δίκτυα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-23
heal.abstract	Η επιστημονική πρόοδος του τομέα της Ιστοτεχνολογίας, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ικριωμάτων πολυμερικής φύσεως, με κατάλληλα χαρακτηριστικά και ιδιότητες, ικανά να μιμηθούν τον φυσικό ιστό και να εκπληρώνουν τις διαφορετικές λειτουργίες που εκτελεί το εξωκυττάριο πλέγμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αναγέννησης του ιστού. Στον φυσικό ιστό, το εξωκυττάριο πλέγμα ως δομικό υποστήριγμα, επιτρέπει την κυτταρική προσκόλληση, μετανάστευση και πολλαπλασιασμό, καθώς και τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών και μεταβολικών καταλοίπων. Ειδικότερα, στο εξωκυττάριο πλέγμα των μαλακών ιστών, συστατικά όπως το κολλαγόνο και το υαλουρονικό οξύ, λειτουργούν σε ένα υψηλά υδατωμένο περιβάλλον. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιήθηκε σύνθεση και χαρακτηρισμός ενέσιμων υδρογελών, αποτελούμενων από ζελατίνη, υαλουρονικό οξύ ενοφθαλμισμένα αμφότερα με τυραμίνη και μίγματά τους. Στόχος των συγκεκριμένων ουσιών είναι η συνεισφορά στη διαδικασία αναγέννησης των μαλακών ιστών. Οι δύο ουσίες είναι βιοσυμβατές και βιοαποικοδομήσιμες αποφεύγοντας έτσι οποιαδήποτε αντίδρασης απόρριψης από πλευράς οργανισμού μετά την εμφύτευση. Ο συνδυασμός των δύο ουσιών, αποσκοπεί στη βελτίωση των ιδιοτήτων που διαθέτουν η κάθε μία ξεχωριστά. Η ζελατίνη διαθέτει ακολουθίες κυτταρικής πρόσδεσης, ενώ το υαλουρονικό οξύ καλύτερες μηχανικές και απορροφητικές ιδιότητες. Ο σχηματισμός των υδρογελών μέσω σταυροειδών δεσμών, πραγματοποιήθηκε με συνδυασμό του ενζύμου περοξιδάση και του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε μη κυτταροτοξικές ποσότητες. Καθώς οι υδρογέλες είναι ενέσιμες, μπορούν να χορηγηθούν στον ασθενή ώντας σε υγρή κατάσταση, με τη διαδικασία πηγμάτωσης να διεξάγεται εντός του οργανισμού. Με τον τρόπο αυτό, καταλαμβάνεται ομοιογενώς η στοχευόμενη περιοχή του ιστού και αποφεύγονται επεμβατικές χειρουργικές επεμβάσεις. Συντέθηκαν υδρογέλες με διαφορετικές περιεκτικότητες ζελατίνης και υαλουρονικού οξέος, και μελετήθηκαν με επιλεγμένες τεχνικές χαρακτηρισμού. Το ενδιαφέρον εστιάστηκε στη δυνατότητα απορρόφησης νερού, την αναμιξιμότητα τους και στις αλληλεπιδράσεις των πολυμερικών δικτύων με το νερό. Για το λόγο αυτό, υποβλήθηκαν σε διάφορα περιβάλλοντα σχετικής υγρασίας τα οποία και θα προσομοίωναν τα ενυδατωμένα περιβάλλοντα των εκάστοτε ιστών. Η μελέτη των υδρογελών διεξήχθη με τη χρήση διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης, διηλεκτρικής φασματοσκοπίας εναλλασσόμενου πεδίου και ισόθερμων μετρήσεων ρόφησης-εκρόφησης νερού. Τα συμπεράσματα που εξήχθησαν, προσφέρουν σαφή εικόνα για την παρουσία και συμπεριφορά του νερού στα διάφορα συστήματα που μελετήθηκαν.	el
heal.abstract	Recent advances in the field of tissue engineering, have led to the development of polymer scaffolds with suitable characteristics and properties, capable of mimicking natural tissue and fulfilling the different functions that the extracellular matrix (ECM) performs during the stages of tissue regeneration. In the natural tissue, ECM serves as a structural support, allows cell adhesion, migration and proliferation, as well as transport of nutrients and metabolic wastes. Specifically, in the extracellular matrix of soft tissues, components such as collagen and hyaluronic acid perform these functions in a highly hydrated environment. In the present thesis, the synthesis and characterization of injectable gelatin hyaluronic acid hydrogels mixtures took place. Both components were grafted with tyramine. The aim of these combined components is to contribute in tissue regeneration. Both of them possess good biocompatibility and biodegradability. The combination of the two substances in one hydrogel is intended to improve the properties of the pure ones since, while gelatin provides cellular adhesion sequences (RGD), hyaluronic acid has better mechanical properties and greater hydration capability. The cross-linking of the hydrogels was carried out enzymatically by the combined action of the enzyme peroxidase and hydrogen peroxide at non-cytotoxic amounts. As the hydrogels are injectable, they can be administered to the patient in liquid state, and gelification takes place inside the body. In this way, the total homogenous occupation of the defect is assured regardless of its shape. Besides, no invasive surgery is required for the implantation of hydrogels in the patient. Firstly, the synthesis of hydrogels containing different percentages of gelatin and hyaluronic acid was carried out, and then they were studied through selected material characterization techniques. The main interest of the study was focused on the water retention capacity, the miscibility of the different mixtures, as well as the interactions between the polymeric networks and the absorbed water. For this reason, the hydrogels were placed in various relative humidity environments, in order to simulate the different moist environments of soft tissues. The hydrogels were studied with the use of differential scanning calorimetry (DSC), dielectric relaxation spectroscopy (DRS) and equilibrium sorption isotherms (ESI). The conclusions derived from these measurements, offer a clear view of the presence and behavior of water in the examined hydrogel systems.	en
heal.advisorName	Κυρίτσης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Κοντού-Δρούγκα, Ευαγγελία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	132 σ.
heal.fullTextAvailability	true