Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Carbon Quantum Dots (CQDs) Prepared from Waste Biomass as a New Class of Biomaterials with Luminescent Properties

Janus Łukasz, Piątkowski Marek, Radwan-Pragłowska Julia, Sierakowska Aleksandra

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

57--61

EN

Carbon Quantum Dots (CQDs) are objects with a size less than 10 nm that have the ability to emit radiation in the visible range from blue to red depending on the excitation radiation used. Quantum dots are used in in vitro bioimaging of cell structures or creation of biosensors. In contrast to classic nanodots, which are obtained from simple sulphides, selenides or metal tellurides, carbon quantum dots are constructed from a non-toxic, biocompatible carbon core, thanks to which it is possible to apply quantum carbon dots in bio-imaging in-vitro or in-vivo biological structures with minimal cytotoxic effect on cells. The aim of the research was to obtain carbon nanodots capable of emitting fluorescence using lignin from waste biomass. The CQDs were functionalized with amino-acids. The result of the work was to obtain a series of CQDs with advanced luminescence properties using hydrothermal and microwave assisted methods. Ready products were investigated over their cytotoxicity.

PL

Kropki kwantowe węgla (Carbon Quantum Dots – CQD) to obiekty o rozmiarze mniejszym niż 10 nm, które mają zdolność emitowania promieniowania w zakresie widzialnym od od niebieskiego do czerwonego w zależności od zastosowanego promieniowania wzbudzenia. Kropki kwantowe stosuje się w bioobrazowaniu in vitro struktur komórkowych lub tworzeniu bioczujników. W przeciwieństwie do klasycznych nanodotów, które są otrzymywane z prostych siarczków, selenków lub tellurków metali, kropki kwantowe węgla są zbudowane z nietoksycznego, biokompatybilnego rdzenia węglowego, dzięki czemu możliwe jest zastosowanie kwantowych kropek węgla w bioobrazowanie struktur biologicznych in vitro lub in vivo przy minimalnym działaniu cytotoksycznym na komórki. Celem badań było uzyskanie nanodotów węglowych zdolnych do emitowania fluorescencji przy użyciu ligniny z biomasy odpadowej. CQD sfunkcjonalizowano aminokwasami. Rezultatem prac było uzyskanie serii CQD o zaawansowanych właściwościach luminescencyjnych z zastosowaniem metod hydrotermalnych i mikrofalowych. Gotowe produkty badano pod kątem ich cytotoksyczności.

2

Bioactive Scaffolds for Skin Tissue Engineering Doped with Gold Nanoparticles Prepared from Waste Biomass

Radwan-Pragłowska Julia, Janus Łukasz, Piątkowski Marek, Sierakowska Aleksandra, Bogdał Dariusz

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

169--173

EN

Skin is the first barrier against pathogens and harmful external factors. Each damage of this tissue may cause microbial infection and danger to internal organs. Burns which may be a result of the exposure to radiation, chemicals or high temperature leads to the significant disruption of skin functions. The most promising method for this tissue recovery is regenerative medicine which requires application of three-dimensional biocompatible scaffolds. The biomaterials enable skin cells proliferation and new tissue formation under in vitro conditions. They can be prepared from synthetic and natural polymers and their combination. The application of additional components such as nanoparticles may enhance their mechanical properties and have a positive impact on fibroblasts divisions and extra cellular formation. One of the most promising raw materials for scaffolds is chitosan -a chitin derivative. It may be obtained from waste biomass such as crabs, shrimps and lobsters exoskeletons. Chitosan is non-toxic, biodegradable and have antibacterial properties. The aim of the following study was to obtain novel chitosan derivatives doped with the gold nanoparticles using only natural components such as orange peels and fatty acid derivative. Proposed modification strategy resulted in the preparation of the novel, biodegradable and biocompatible material with interesting properties. The products were analysed by UV-Vis and FT-IR methods. The scaffolds were investigated over their susceptibility to enzymatic degradation. Finally, the biomaterials were verified over their cyto-compability with human dermal fibroblasts. The results showed that the proposed synthesis pathway resulted in the obtained of the chitosan biomaterials with high potential in medicine.

PL

Skóra jest pierwszą barierą przed patogenami i szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi. Każde uszkodzenie tej tkanki może powodować zakażenie drobnoustrojami i zagrożenie dla narządów wewnętrznych. Oparzenia, które mogą być wynikiem narażenia na promieniowanie, chemikalia lub wysoką temperaturę, prowadzą do znacznego zakłócenia funkcji skóry. Najbardziej obiecującą metodą tego odzyskiwania tkanki jest medycyna regeneracyjna, która wymaga zastosowania trójwymiarowych biokompatybilnych rusztowań. Biomateriały umożliwiają namnażanie komórek skóry i tworzenie nowych tkanek w warunkach in vitro. Można je wytwarzać z polimerów syntetycznych i naturalnych oraz ich kombinacji. Zastosowanie dodatkowych składników, takich jak nanocząstki, może poprawić ich właściwości mechaniczne i mieć pozytywny wpływ na podziały fibroblastów i tworzenie się komórek. Jednym z najbardziej obiecujących surowców na rusztowania jest chitozan - pochodna chityny.Można go uzyskać z biomasy odpadowej, takiej jak egzoszkielety krabów, krewetek i homarów. Chitozan jest nietoksyczny, biodegradowalny i ma właściwości antybakteryjne. Celem przedstawionych badań było uzyskanie nowych pochodnych chitozanu domieszkowanych nanocząstkami złota przy użyciu wyłącznie naturalnych składników, takich jak skórki pomarańczy i pochodna kwasu tłuszczowego. Proponowana strategia modyfikacji zaowocowała przygotowaniem nowego, biodegradowalnego i biokompatybilnego materiału o interesujących właściwościach. Produkty analizowano metodami UV-Vis i FT-IR. Rusztowania badano pod kątem ich podatności na degradację enzymatyczną. Na koniec biomateriały zweryfikowano pod kątem ich zgodności cytologicznej z ludzkimi fibroblastami skórnymi. Wyniki wykazały, że proponowany szlak syntezy zaowocował uzyskaniem biomateriałów chitozanu o wysokim potencjale w medycynie.

3

Advanced Biomaterials with Semiconductive Properties Based on Fungal Chitosan

Piątkowski Marek, Sierakowska Aleksandra, Janus Łukasz, Radwan-Pragłowska Julia

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

163--167

EN

Tissue engineering is a branch of science that focuses on methods and techniques for the creation of new tissues and organs for the therapeutic reconstruction of the damaged organ by providing support structures, cells, molecular and mechanical signals for regeneration to the desired region. Conventional implants made of inert materials can eliminate only physical and mechanical defects of damaged tissues. The goal of tissue engineering is to restore biological functions, that is regeneration of tissues, and not only to replace it with a substitute made of synthetic material. The most important challenges of tissue engineering include the development of new biomaterials that will be used as three-dimensional scaffolds for cell cultures. Such scaffolding must be characterized by biocompatibility and biodegradability. The aim of the research was to obtain biomaterials based on acylated chitosan. The result of the work was to obtain three-dimensional scaffolding with bioactive properties based on raw materials of natural origin. The biomaterials were modified with ferrimagnetic nanoparticles which are capable of electromagnetic stimulation of proliferation.

PL

Inżynieria tkankowa jest dziedziną nauki, która koncentruje się na metodach i technikach tworzenia nowych tkanek i narządów do terapeutycznej rekonstrukcji uszkodzonego narządu poprzez dostarczanie struktur wspierających, komórek, sygnałów molekularnych i mechanicznych do regeneracji w pożądanym kierunku. Konwencjonalne implanty wykonane z materiałów obojętnych mogą wyeliminować fizyczne i mechaniczne wady uszkodzonych tkanek. Celem inżynierii tkankowej jest przywrócenie funkcji biologicznych, czyli regeneracja tkanek, a nie tylko zastąpienie jej substytutem wykonanym z materiału syntetycznego. Najważniejsze wyzwania inżynierii tkankowej obejmują rozwój nowych biomateriałów, które będą wykorzystywane jako trójwymiarowe rusztowania do hodowli komórkowych. Takie rusztowanie musi charakteryzować się biokompatybilnością i biodegradowalnością. Celem badań było uzyskanie biomateriałów na bazie acylowanego chitozanu. Rezultatem prac było uzyskanie trójwymiarowego rusztowania o właściwościach bioaktywnych na bazie surowców pochodzenia naturalnego. Biomateriały zmodyfikowano nanocząstkami ferrimagnetycznymi, które są zdolne do elektromagnetycznej stymulacji proliferacji.