Biopolymery v medicín

8åt i t ELopoOymerĤ 8åtvint EL O Ĥ (poOymerĤ) O Ĥ v meGLctnČ GL t Č ¾ V\VWpP\SURNU\WtUDQ

Biopolymery v medicínČ

¾ doþDVQpRGQtPDWHOQp QiKUDG\ ¾ LPSODQWiW\QiKUDG\NORXEĤ, stenty) ¾ V\VWpP\SURWNiĖRYpLQåHQêUVWYt ¾ V\VWpP\SURFtOHQRXGLVWULEXFLDĜt]HQpXYROĖRYiQt ELRORJLFN\DNWLYQtFKOiWHNSRWDKRYDQpWDEOHW\NDSVOH QRVLþHOpNĤQRVLþHSURJHQRYRXWHUDSLL

Autor prezentace: RNDr. Vladimír Velebný, CSc.

Polymery v medicínČ± SRåDGDYN\

Polymery – biopolymery Polymery:

Platí pro všechny aplikace: ¾ SRXåLWpSRO\PHU\ELRSRO\PHU\ LMHMLFKGHJUDGDþQtSURGXNW\PXVt EêWELRNRPSDWLELOQt QHVPtY\YROiYDWåiGQRXQHåiGRXFtUHDNFL Platí pro 3ODWt SUR WNiĖRYp LQåHQêUVWYt, LQåHQêUVWYt QRVLþe QRVLþH ELRORJLFN\ aktivních DNWLYQtFK OiWHN, OiWHN interní LQWHUQt kryty ran:

kryty externích ran

cena, mechanické vlastnosti

doþasné (odnímatelné) náhrady

mechanické vlastnosti

implantáty (náhrady kloubĤ, stenty)


j jednoduché systémy y y pro p Ĝízené uvolĖování lékĤ (potahované tablety, kapsle)

chemická odolnost, cena

¾ PČlyEyEêWELRGHJUDGRYDWHOQp \ \ ê J YOLGVNpPRUJDQLVPXUR]ORåLWHOQp J

Biopolymery:

¾ UR]NODGQpSURGXNW\ELRGHJUDGRYDWHOQêFKSRO\PHUĤQHVPt Y\YROiYDWQHåiGRXFtUHDNFLRUJDQLVPXGHJUDGDþQtSURGXNW\ PRGLILNRYDQêFKELRSRO\PHUĤIUDJPHQW\ELRSRO\PHUĤ

kryty externích ran kryty interních ran scaffoldy pro tkáĖRYpLQåHQêUVWYt systémy pro cílenou distribuci aĜízené uvolĖování lékĤ lékĤ, nosiþe pro genovou terapii


Polysacharidy

¾ silnČ hydrofilní látky, schopné vytváĜHWPQRåVWYtYRGtNRYêFK mĤstkĤ, nabízí rĤzné interakce pro své okolí ¾ pomČrnČ snadno dostupné v prĤmyslovém mČĜítku ¾ åLYRþišného pĤvodu jsou biokompatibilní, biodegradovatelné a neimunogenní (pokud jsou þisté)

Bílkoviny

¾ nČkteré z nich mají unikátní biologické vlastnosti a jsou nenahraditelné (nektiny, bílkoviny receptorĤ aD jiné MLQp VORåN\ (&0 ¾ nČkteré z nich mají zcela unikátní fyzikální vlastnosti (rĤzné typy NRODJHQXHODVWLQ

¾ vČWãLQDURVWOLQQêFKSRO\VDFKDULGĤ je biokompatibilní ale ne biodegradovatelné

¾ nČkteré z nich mohou v pĜípadČXåLWtYHWNiĖRYpPLQåHQêUVWYt Y\ND]RYDWLQHåiGRXFtELRORJLFNpYODVWQRVWLUHJXODþní peptidy, pokud k d se uvolĖuMt lĖ Mt

¾ mikrobiální – nČkteré biokompatibilní, nČkteré biodegradovatelné

¾ vČtšina z nich je imunogenní (minimálnČQDWLYQtNRODJHQHODVWLQ

¾ pomČrnČ REWtåQČ zpracovatelné

¾ REWtåQČ dostupné v prĤmyslovém mČĜtWNXH[WUDNFH]åLYRþLãQêFK tkání je prakticky vylouþHQD

¾ SURPHFKDQLFN\QDPiKDQpYêUREN\PpQČ vhodné v porovnání se syntetickêmi \ ê S polymery \ \

¾ pomČrnČ špatnČ zpracovatelné

NejþastČMLSRXåtYDQpELRSRO\PHU\

Polyestery (PHB, PHV, polylaktidy) ¾ snadno dostupné v prĤmyslovém mČĜítku (fermentaþní výroba) ¾ pomČrnČ snadné zpracování ¾ pomČrnČ hydrofobní biopolymer Isoprenoidy a podobné lipidické látky

Aplikace: kryty externích a interních ran scaffold pro tkáĖR scaffoldy tkáĖovép LQåHQêUVWví LQåHQêUVW t nosiþe pro cílenou distribuci a Ĝízené uvolĖování lékĤ

¾ celulóza a její deriváty

¾ snadno dostupné v prĤmyslovém mČĜítku (extrakce z rostlin)

¾ alginát

pomČrnČ snadné zpracování p ¾ p

¾ chitosan

¾ silnČ hydrofobní biopolymer

¾ hyaluronan ¾ kolagen

Celulóza a její deriváty

Celulóza a její deriváty ¾ zdroje celulózy: 2. bakterie (Gluconacetobacter, Agrobacterium, Rhizobium, Sarcina) nejþastČMLVHSRXåtYi*OXFRQDFHWREDFWHU[\OLQXVGĜtYH $FHWREDFWHU[ylinus y

Celulóza = poly (ȕ 1-4 anhydroglukosa) ¾ zdroje celulózy:


1. rĤzné rostlinné zdroje – kontaminace ligninem, hemicelulózami a dalšími d lší i produkty d k metabolismu b li rostlin li SRXåtYiVHUHJHQHURYDQiFHOXOy]D YLVNy]DY\FKi]tVH] DONDOL celulózy, alkali FHOXOy]\ NWHUi se VH sirouhlíkem VLURXKOtNHP pĜHYiGt SĜHYiGt na QD [DQWRJHQiW FHOXOy]\± YOiNQDFHORIiQ

Celulóza a její deriváty Celulóza: ¾ mikrobiální celulóza (MC) pĜi kultivaci tvoĜí 3D gelovitou strukturu na povrchu media. Struktura vláken MC se liší kmen od kmene ¾ struktura vláken MC se liší od struktury celulózy isolované z rostlin – dobĜe separované nanonano a mikrofibrily MC vytváĜejí YHONêSRYUFKVFKRSQêDEVRUERYDWYHONpPQRåVWYtYRG\

Celulóza a její deriváty Celulóza: ¾ XåLWtQHPRGLILNRYDQpFHOXOy]\ 9 NU\W\H[WHUQtFKUDQDSRSiOHQLQ± VFKRSQRVWYi]DWYHONpPQRåVWYt YRG\SRGSRURYDWYOKNpKRMHQt

¾ þistá þ s ce celulóza u ó je biokompatibilní bo o p b s rĤznými Ĥ ý buĖkami bu (kostní ( os buĖky, hepatocyty, fibroblasty) ¾ implantace bakteriálnČ þisté celulózy, která je prostá endotoxinĤ, QHY\YROiYiåiGQp]iQČtlivé reakce, prorĤstají jí fibroblasty ¾ celulóza prakticky není biodegradovatelná ;\ORV&RUS86$



Karboxymetylcelulóza ¾ primární OH skupina na C6 je modifikována kyselinou chloroctovou, celulóza získá aninonický charakter

Celulóza a její deriváty O Oxycelulóza l ló ¾ primární OH skupina na C6 je oxidována

¾ derivát je rozpustný ve vodČ, tvoĜí roztoky s rĤ]QRXYLVNR]LWRX]iOHåt na stupni modifikace) H

OH

OH

H

¾ biokompatibilní, není biodegradovatelný ¾ XåLWtNDUER[\PHW\OFHOXOy]\ 9 oþní lékaĜství – výplĖ pĜední komory bČhem výmČny þoþky

H H

O

COOH H

H O

CH2OH

O H

H

OH

9 hojení ran (nejþastČji v kombinaci s dalšími látkami)

Celulóza a její deriváty Oxycelulóza y

Oxycelulóza ¾ rozpustnost oxycelulózy ve vodČ]iOHåtQDNDWLRQXNWHUêVQtWYRĜtVĤl VRGQpD]LQHþQDWpVROLMVRXSRPČrnČ dobĜHUR]SXVWQpYiSHQDWpMVRX QHUR]SXVWQp DQDVWXSQLPRGLILNDFH ¾ EL ELoNRPSDWLELOntELodHJUDdRYDtelnost N WLELO t EL G G W O W závLstQDVtupnL i Lt W L subsWLWuce E WLW (vtce t R[LGRYDWHOQp± OpSHRGERXUDWHOQp ¾ WYUGt VH seåH åH XU\FKOXMH ]DVWDYHQt NUYiFHQt ± testy provádČné s SUiãNRYRXIRUPRXWRWRQHSRWYU]XMtSUDYGČpodobnČVHXSODWĖXMH ILEULOiUQtVWUXNWXUDNWHUiVWDELOL]XMHNUHYQtVUDåHQLQX ¾ R[\FHOXOy]DVY\VRNêPVWXSQČPPRGLILNDFHVHSRGREiK\DOXURQDQX SRO\JOXNXURQRYRXN\VHOLQX

H

n

9 dermatologie – pomocná látka v topických pĜípravcích


O

H OH

¾ XåLWtR[\FHOXOy]\ 9 EDQGiåH XUþené XUþHQp k N ]iVWDYČ NUYiFHQt 9 YSUiãNRYpSRGREČ± 7UDXPDFHO&=

Algináty

Algináty

¾ zdroje alginátĤ: 9 jsou produkovány hnČdými moĜskými Ĝasami (Laminaria a Macrocystis) a nČkterými pĤdními bakteriemi ¾ FKHPLFNpVORåHQt]DVWRXSHQt0D*EORNĤ) silnČ závisí na zdroji SRO\VDFKDULGX]EDNWHULtMHPRåQp]tVNDWþistý mannuronat ¾ silnČYiåtUĤzné ionty, tvorba gelu (enkapsulace rĤzných látek do alginátového gelu) ¾ algináty nejsou pĜtOLã pĜíliš ELRNRPSDWLELOQt biokompatibilní, nelze QHO]H je MH XåtW vnitĜnČ YQLWĜnČ ¾ jsou velmi dobĜe snášeny rĤznými buĖkami (enkapsulace)

¾ algináty = rodina lineárních polysacharidĤ


¾ blokové kopolymery tvoĜené pĜHYiåQČ z blokĤ ȕ-D- mannuronové kyseliny spojené ȕ 1-4 vazbami a Į-L-guluronové kyseliny spojené Į 1-2 vazbami ¾ QHREVDKXMtåiGQpSUDYLGHOQpSRGMHGQRWN\

¾ nejsou j bi biodegradovatelné d d t l é ¾ XåLWtDOJLQiWĤ: 9 velmi dobrý prostĜedek pro hojení ran, zvláštČ v kombinaci s hyaluronanem

Chitosan

Algináty

Alginát vapenatý

Chitosan = poly [ȕ [ȕ-(1-4)-2-amino-2-deoxy-D-glukopyranosa)] (1 4) 2 amino 2 deoxy D glukopyranosa)]

Silvercel hydroalginate Antiseptický obvaz – netkaný materiál, alginát vápenatým v kombinaci s karboxymetylcelulózou, Textilní vlákna postĜíbĜená p

¾ zdroje chitosanu (prĤmyslovČY\XåtYDQp 1 åLYRþLãQp ]GURMH 1. zdroje – krunýĜe krabĤ, krabĤ NUHYHW krevet SUREOpP\ Vs þistotou) þistotou), chrupavþLWiVWUXQDKODYRQRåFĤQHMY\ããtPROHNXORYiKPRWQRVW j – vyããtKRXEy y y (KOtYD~VWĜiþná,åDPpiony) ( , p y) URVWOLQQp]GURje 3. mikroorganismy – souþást bunČþQpVWČQ\SOtVQt


Chitosan

Chitosan

¾ mĤåHEêWSĜLSUDYHQVUĤ]QêPVWXSQČPGHDFHW\ODFHFKLWLQQt]Nê VWXSHĖFKLWRVDQY\VRNêVWXSHĖGHDFHW\ODFH Ė KL Nê ĖG O ¾ MHGLQêNDWLRQLFNêSRO\VDFKDULG± UR]SRXãWtVHYHVODEČN\VHOpP SURVWĜHGt UR]SXVWQRVW RYOLYĖRYiQD VWXSQČP GHDFHW\ODFH FKLWLQ QHQt SURVWĜHGtUR]SXVWQRVWRYOLYĖRYiQDVWXSQČmGHDFHW\ODFHFKLWLQQHQt YHYRGČUR]SXVWQê \ S S \ J M YHOPL ¾ GtN\NDWLRQLFNpSRYD]HQHVSHFLILFN\LQWHUDgXjHVEXĖNDPL± GREUiNXOWLYDþQtSRGORåNDSURFHORXĜDGXEXQČN

¾ XåLWtFKLWRVDQX 9 velmLGREriNulWLYDþQtSRGORåNDSURFHlRXĜDGXEXQČN O L G E i N O L þ t GO åN O Ĝ G E ČN 9 SURSĜtSUDYXQRVLþĤOpNĤQHVSHFLILFNiLQWHUDNFH

YPXNRDGKH]LYQtFKSĜtSUDYFtFK

¾ PXNRDGKHVLYQtOiWND± SĜHQRVOpþLYDSĜHVPXNR]QtPHPEUiQXGR NUYH

9 SĜtSUDYN\SURVWDYČQtNUYiFHQtDKRMHQtUDQYHIRUPČ QDQRWexWLOLHKRXELþN\DSRG. W WLOL K ELþN G

¾ MDNRMHGLQêSRO\VDFKDULGMHãWČSHQSURWHRO\WLFNêPLHQ]\P\SURQDVD SDSDLQ SĜtSUDYDROLJRVDFKDULGĤ SDSDLQ ± SĜtSUDYD ROLJRVDFKDULGĤ

9 PHGLFtQVNpWH[WLOLHVDQWLPLNURELiOQt~SUDYRX

9 SĜtSUDYDVFDIIROGĤSURWNiĖRYpLQåHQêUVWYt

¾ ROLJRVDFKDULG\FKLWRVDQXY\ND]XMtVODERXDQWLPLNURELiOQtDNWLYLWX SURWL** S EDNWHULtPDSOtVQtP S ¾ SOQČELRNRPSDWLELOQtDELRGHJUDGRYDWHOQêSRPČUQČSRPDOX

Hyaluronan

Hyaluronan

¾ zdroje hyaluronanu: 9 åLYRþLãQp WNiQČ – NRKRXWt hĜHEtQN\ KĜHEtQN\ GRVXG RPH]HQČ Y\XåtYDQê zdroj) 9 PLNURRUJDQLVP\ – 6WUHSWRFRFFXV 3DVWHXUHOOD ¾ DQLRQLFNêSRO\VDFKDULGWYRĜtFt]iNODGH[WUDFHOXOiUQtPDWUL[ RUJDQL]iWRUWNiQČ

Hyaluronan = poly (ȕ-D-glukuronat-[1-3]-ȕ-N-acetyl-D-glukosamin-[1-4]) 'DOãtSRXåtYDQpQi]Y\ 9 N\VHOLQDK\DOXURQRYi 9 VRGQiVĤON\VHOLQ\K\DOXURQRYp 9 K\DOXURQiWVRGQêGUDVHOQê

¾ VSHFLILFN\LQWHUDJXMHVFHORXĜDGRXEtONRYLQH[WUDFHOiUQtPDWUL[ S \ J M ê S \ CD 44 RHAMM) – ¾ VSHFLILFNyLQWHUDJujHVEXQČþnêPLUHFHSWRUy YKRGQêSURFtOHQRXGLVWULEXFLELRORJLFN\DNWLYQtFKOiWHN

Hyaluronan ¾ jeho biologická funkce a aktivita silnČ závisí na jeho molekulové hmotnosti 9 hyaluronan s vysokou molekulovou hmotností (> 1 Mg/mol) – organizátor g tkánČ,, lubrikant kloubĤ 9 hyaluronan se stĜední a nízkou molekulovou hmotností (< 1 Mg/mol) je aktivní jako informaþní a regulaþní molekula. Charakter biologické aktivity závisí na molekulové hmotnosti, nejvyšší aktivitu vykazují oligosacharidy ¾ Y\XåLWt K\DOXURQDQX


9 nativní hyaluronan – injekþní pĜípravky pro ortopedii, revmatologii a oftalmologii 9 pĜípravky pro hojení ran (omezuje tvorbu jizvy) 9 pĜípravky pro cílenou distribuci lékĤ 9 scaffoldy pro tkáĖRYpLQåHQêUVWYt

DČkuji za pozornost

Uží á í biopolymerĤ Užívání bi l Ĥ (polymerĤ) ( l Ĥ) v medicínČ di í Č ¾ systémy pro krytí ran

Biopolymery v medicínČ

¾ doþasné (odnímatelné) náhrady ¾ implantáty (náhrady kloubĤ, stenty) ¾ systémy pro tkáĖové inženýrství (regenerativní medicínu)


¾ systémy pro cílenou distribuci biologicky aktivních látek (potahované tablety, kapsle, nosiþe lékĤ, nosiþe pro genovou terapii)

Polymery (biopolymery) v medicínČ – požadavky

V jakých pĜípadech se budou používat biopolymery a proþ?

Platí pro všechny aplikace:

Polymery:

¾ použité polymery (biopolymery) ani jejich degradaþní produkty nesmí být toxické

kryty externích ran

cena, mechanické vlastnosti

doþasné (odnímatelné) náhrady


¾ musí být biokompatibilní = po aplikaci do organismu nesmí vyvolávat jeho obrannou reakci

implantáty (náhrady kloubĤ, stenty)


Platí pro tkáĖové inženýrství, nosiþe biologicky aktivních látek, interní kryty ran: ¾ mČly by být biodegradovatelné = v lidském organismu rozložitelné (nezamČĖovat s digescí = trávením) ¾ rozkladné produkty biodegradovatelných polymerĤ nesmí být pro organismus toxické (modifikace biopolymerĤ)

systémy pro cílenou distribuci biologicky chemická odolnost, cena aktivních látek (potahované tablety, kapsle) Biopolymery: kryty externích ran kryty interních ran scaffoldy pro tkáĖové inženýrství systémy pro cílenou distribuci lékĤ, nosiþe pro genovou terapii


Jaké biopolymery nám pĜíroda nabízí pro využití v medicínČ? 1. polysacharidy ¾ silnČ hydrofilní látky, schopné vytváĜet množství vodíkových mĤstkĤ, nabízí rĤzné interakce pro své okolí

Jaké biopolymery nám pĜíroda nabízí pro využití v medicínČ? 2. bílkoviny

¾ pomČrnČ snadno dostupné v prĤmyslovém mČĜítku

¾ obecnČ skupina látek s velmi rozdílnými úlohami v organismu a vlastnostmi ( zamČĜení pouze na bílkoviny vhodné pro nosiþové systémy a tkáĖové inženýrství)

¾ živoþišného pĤvodu jsou biokompatibilní, biodegradovatelné a neimunogenní

¾ nČkteré z nich mají unikátní biologické vlastnosti a jsou nenahraditelné

¾ vČtšina rostlinných polysacharidĤ je biokompatibilní ale ne biodegradovatelné

¾ nČkteré Čkt é z nich i h mají jí zcela l unikátní ikát í fyzikální f ikál í vlastnosti l t ti (rĤzné ( Ĥ é typy t kolagenu, elastin)

¾ mikrobiální – nČkteré biokompatibilní, biokompatibilní nČkteré biodegradovatelné

¾ nČkteré z nich mohou v pĜípadČ užití ve tkáĖovém inženýrství vykazovat i nežádoucí biologické vlastnosti (regulaþní peptidy, pokud se uvolĖují)

¾ pomČrnČ obtížnČ zpracovatelné ¾ pro mechanicky i namáhané á é výrobky ý ménČ é Č vhodnéé v porovnání á í se syntetickými polymery

¾ vČtšina z nich je imunogenní ¾ obtížnČ dostupné v prĤmyslovém mČĜítku (extrakce z živoþišných tká í je tkání j prakticky kti k vylouþena) l þ ) ¾ pomČrnČ špatnČ zpracovatelné

Jaké biopolymery nám pĜíroda nabízí pro využití v medicínČ?

3. polyestery (PHB, PHV) ¾ snadno dostupné v prĤmyslovém mČĜítku (fermentaþní výroba)

NejþastČji používané biopolymery:

kryty externích ran Aplikace

kryty interních ran

¾ pomČrnČ snadné zpracování

scaffold pro tkáĖo scaffoldy tkáĖovéé inženýrství inženýrst í

¾ pomČrnČ hydrofobní biopolymer

nosiþe pro cílenou distribuci lékĤ

4. isoprenoidy a podobné lipidické látky

¾ celulóza a její deriváty

¾ snadno dostupné v prĤmyslovém mČĜítku (extrakce z rostlin)

¾ alginát

¾ pomČrnČ snadné zpracování

¾ chitosan

¾ silnČ hydrofobní biopolymer

¾ hyaluronan ¾ kolagen


Celulóza a její deriváty ¾ zdroje celulózy: 2 bakterie (Gluconacetobacter 2. (Gluconacetobacter, Agrobacterium Agrobacterium, Rhizobium Rhizobium, Sarcina) nejþastČji se používá Gluconacetobacter xylinus, dĜíve Acetobacter xylinus

Celulóza = poly (ȕ 1-4 anhydroglukosa) j celulózy: y ¾ zdroje


1. rĤzné rostlinné zdroje – kontaminace ligninem, hemicelulózami a dalšími produkty metabolismu rostlin používá se regenerovaná celulóza = viskóza (vychází se z alkali celulózy, která se sirouhlíkem pĜevádí na xantogenát celulózy – vlákna, vlákna celofán)

Celulóza: Celulóza: ¾ mikrobiální ik biál í celulóza l ló (MC) pĜi Ĝi kultivaci k lti i tvoĜí t Ĝí 3D gelovitou l it strukturu na povrchu media. Struktura vláken MC se liší kmen od kmene

¾ užití nemodifikované celulózy: 9 kryty externích ran a popálenin – schopnost vázat á at velké elké množst množstvíí vody, podporovat vlhké hojení

¾ struktura vláken MC se liší od struktury celulózy isolované z rostlin – dobĜe separované nano- a mikrofibrily MC vytváĜejí velký povrch schopný absorbovat velké množství vody ¾ celulóza je biokompatibilní s kostními buĖkami a hepatocyty ¾ iimplantace l bakteriálnČ b k iál Č þisté þi é celulózy, l ló která k á je j prostáá endotoxinĤ, d i Ĥ nevyvolává žádné zánČtlivé reakce, prorĤstají jí fibroblasty ¾ celulóza prakticky není biodegradovatelná

Xylos Corp. USA


Deriváty celulózy: Deriváty celulózy: Karboxymetylcelulóza

Oxycelulóza ¾ primární OH skupina na C6 je oxidována

¾ primární OH skupina na C6 je modifikována kyselinou chloroctovou, celulóza získá aninonickýý charakter ¾ derivát je rozpustný ve vodČ, tvoĜí roztoky s rĤznou viskozitou (záleží na stupni modifikace) ¾ biokompatibilní, není biodegradovatelný

H

H

OH

OH

H

COOH H

H O

H O

CH2OH

O

O

H OH

H

H

OH

H

n

¾ užití karboxymetylcelulózy: 9 oþní lékaĜství – výplĖ pĜední komory bČhem výmČny þoþky 9 de dermatologie ato og e – po pomocná oc á látka át a v top topických c ýc p pĜípravcích p avc c 9 hojení ran (nejþastČji v kombinaci s dalšími látkami)

Deriváty celulózy: Oxycelulóza ¾ rozpustnost oxycelulózy ve vodČ záleží na kationu, který s ní tvoĜí sĤl ((sodné a zineþnaté soli jjsou p pomČrnČ dobĜe rozpustné, p , vápenaté p jjsou nerozpustné) a na stupni modifikace ¾ biokompatibilní, biodegradovatelnost závisí na stupni substituce (více oxidovatelné – lépe odbouratelné) ¾ tvrdí se, že urychluje zastavení krvácení – testy provádČné s práškovou formou toto nepotvrzují nepotvrzují, pravdČpodobnČ se uplatĖuje fibrilární struktura, která stabilizuje krevní sraženinu ¾ oxycelulóza s vysokým stupnČm modifikace se podobá hyaluronanu (polyglukuronovou kyselinu)

Deriváty celulózy: Oxycelulóza ¾ užití oxycelulózy: 9 bandáže urþené k zástavČ krvácení 9 v práškové podobČ – Traumacel (CZ)

Algináty

Algináty

¾ zdroje alginátĤ: 9 jsou produkovány hnČdými moĜskými Ĝasami a nČkterými pĤdními bakteriemi 9 vyrábČjí se z Ĝas rodu Laminaria a Macrocystis ¾ chemické složení ž (zastoupení M a G blokĤ) Ĥ silnČČ závisí na zdroji polysacharidu, z bakterií je možné získat þistý mannuronat ¾ silnČ váží rĤzné ionty, ionty tvorba gelu (enkapsulace rĤzných látek do alginátového gelu) g y nejsou j p pĜíliš biokompatibilní, p , nelze jje užít vnitĜnČ ¾ algináty


¾ jsou velmi dobĜe snášeny rĤznými buĖkami (enkapsulace)

¾ algináty = rodina lineárních polysacharidĤ ¾ blokové kopolymery tvoĜené pĜevážnČ z blokĤ ȕ-D- mannuronové kyseliny spojené ȕ 1-4 vazbami a Į-L-guluronové kyseliny spojené Į 1-2 vazbami ¾ neobsahují žádné pravidelné podjednotky

Užití alginátĤ v pĜípravcích pro hojení ran

¾ nejsou biodegradovatelné ¾ užití alginátĤ: 9 velmi dobrý prostĜedek pro hojení ran, ran zvláštČ v kombinaci s hyaluronanem

Chitosan

Alginát vapenatý

Chitosan = poly [ȕ-(1-4)-2-amino-2-deoxy-D-glukopyranosa)] Silvercel hydroalginate Antiseptický obvaz – netkaný materiál, alginát vápenatým v kombinaci s karboxymetylcelulózou, karboxymetylcelulózou Textilní vlákna postĜíbĜená

¾ zdroje chitosanu (prĤmyslovČ využívané): 1. živoþišné zdroje – krunýĜe krabĤ, krevet (problémy s þištotou), chrupavþitá struna hlavonožcĤ (nejvyšší molekulová hmotnost) 2. rostlinné zdroje – vyšší houby (hlíva ústĜiþná, žampiony) 3 mikroorganismy 3. ik i – souþást þá bunČþné b Čþ é stČny Č plísní lí í


Chitosan ¾ mĤže být pĜipraven s rĤzným stupnČm deacetylace (chitin 0% deacetylace, chitosan 100% deacetylace) ¾ jediný kationický polysacharid – rozpouští se ve slabČ kyselém prostĜedí, rozpustnost ovlivĖována stupnČm deacetylace (chitin není ve vodČ rozpustný) ¾ díky kationické povaze nespecificky interaguje s buĖkami – velmi dobrá kultivaþní podložka pro celou Ĝadu bunČk ¾ mukoadhesivní látka – pĜenos léþiva pĜes mukozní membránu do krve ¾ jako jediný polysacharid je štČpen proteolytickými enzymy (pronasa, papain) – pĜíprava oligosacharidĤ ¾ oligosacharidy chitosanu vykazují antimikrobiální aktivitu proti G+, G- bakteriím a plísním (MIC okolo 0,01-0,03%). Antimikrobiální aktivita závisí na molekulové hmotnosti (3 – 9,5 kg/mol)

Chitosan ¾ užití chitosanu: 9 velmi dobrá kultivaþní podložka pro celou Ĝadu bunČk 9 p pro p pĜípravu p nosiþĤ lékĤ ((nespecifická p interakce))

v mukoadhezivních pĜípravcích

injekþnČ vpravovaných

9 pĜípravky pro stavČní krvácení a hojení ran ve formČ nanotextilie, houbiþkyy apod. p 9 pĜíprava scaffoldĤ pro tkáĖové inženýrství 9 medicínské textilie s antimikrobiální úpravou

¾ plnČ biokompatibilní a biodegradovatelný (pomČrnČ pomalu)

Hyaluronan Hyaluronan ¾ zdroje hyaluronanu: 9 živoþišné tkánČ – kohoutí hĜebínky (dosud omezenČ využívaný zdroj) 9 mikroorganismy – Streptococcus, Pasteurella Hyaluronan = poly (ȕ-D-glukuronat-[1-3]-ȕ-N-acetyl-D-glukosamin-[1-4])

¾ anionický polysacharid tvoĜící základ extracelulární matrix, organizátor tkánČ

Další používané názvy:

¾ specificky interaguje s celou Ĝadou bílkovin extracelární matrix

9 kyselina hyaluronová

¾ specificky p y interaguje g j s bunČþnými ý receptory p y ((CD 44,, RHAMM)) – vhodný pro cílenou distribuci biologicky aktivních látek

9 sodná sĤl kyseliny hyaluronové 9 hyaluronát sodný (draselný ...)

Hyaluronan ¾ jeho biologická funkce a aktivita silnČ závisí na jeho molekulové hmotnosti 9 hyaluronan s vysokou molekulovou hmotností (> 1 Mg/mol) – organizátor tkánČ, lubrikant kloubĤ

PĜípravky s hyaluronanem

9 h hyaluronan l se stĜední Ĝ d í a nízkou í k molekulovou l k l hmotností h í (< ( 1 Mg/mol) je aktivní jako informaþní a regulaþní molekula. Charakter biologické aktivity závisí na molekulové hmotnosti, nejvyšší aktivitu vykazují oligosacharidy ¾ využití hyaluronanu:


9 nativní hyaluronan – injekþní pĜípravky pro ortopedii, revmatologii a oftalmologii 9 pĜípravky pro hojení ran (omezuje tvorbu jizvy) 9 pĜípravky pro cílenou distribuci lékĤ 9 scaffoldy pro tkáĖové inženýrství

Aplikace Hyiodinu

Aplikace Hyiodinu

rozpadlé pooperaþní rány

di b ti ké d diabetické defekty f kt

56 d dnĤ Ĥ po zahájení háj í léþby léþb 165 dnĤ po zahájení léþení


Aplikace Hyiodinu diabetické defekty

DČkuji za pozornost

126 dnĤ po zahájení léþby

Biopolymery v medicín

Recommend Documents