Vodivé, antibakteriální, imunomodulační a protizánětlivé hydrogely s kovalentně vázaným polypyrrolem

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F23%3A63574138" target="_blank" >RIV/70883521:28610/23:63574138 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vodivé, antibakteriální, imunomodulační a protizánětlivé hydrogely s kovalentně vázaným polypyrrolem

Popis výsledku v původním jazyce

Kompozitní elektricky vodivé hydrogely na bázi vodivých polymerů jsou velmi slibnými kandidáty pro přípravu pokročilých obvazových materiálů. V současnosti je ale jejich příprava komplikována omezenými možnostmi zpracování vodivých polymerů. V této práci představujeme novou metodu přípravy kompozitních hydrogelů s kovalentně ukotvenými nanočásticemi polypyrrolu (PPy). Matrici hydrogelů tvoří částečně re-acetylovaný chitosan, který je na rozdíl od běžného chitosanu výborně rozpustný i v neutrálním pH, což zjednodušuje přípravu a čištění. Tohoto je dosaženou pouze změnou stupně acetylace chitosanu, tedy bez syntetických modifikací. Chitosan je síťován pomocí dialdehydu celulózy (DAC), který zároveň slouží pro kovalentní ukotvení PPy pomocí tzv. aldolové kondenzace. Jde o první aplikaci této kondenzační reakce pro ukotvení částic PPy. Chemické ukotvení PPy zamezuje jejich uvolňování a umožňuje výbornou kontrolu nad složením hydrogelů. Takto připravené hydrogely vykazují vynikající vlastnosti podporující hojivé procesy. Kromě elektrické vodivosti odpovídající lidským tkáním, jsou netoxické, neiritují kůži, mají antibakteriální účinky, a prokázaly schopnost akcelerovat hojení in vitro až dvojnásobně. To vše bez jakýchkoliv přidaných látek. Mají také antioxidační vlastnosti a jsou schopny regulovat nadměrnou produkci volných radikálů uvolňovaných aktivovanými neutrofily zpět na fyziologické hodnoty. Zároveň přítomnost hydrogelů aktivuje makrofágy a zvyšuje produkci cytokinů důležitých v akutních fázích hojivého procesu. Jedná se tak o vysoce pokročilé systémy pro hojení ran.

Název v anglickém jazyce

Conductive, antibacterial, immunomodulating and anti-inflammatory hydrogels with covalently bound polypyrrole

Popis výsledku anglicky

Composite electrically conductive hydrogels based on conductive polymers are very promising candidates for the preparation of advanced dressing materials. At present, however, their preparation is complicated by the limited possibilities of processing conductive polymers. In this work, we present a new method for the preparation of composite hydrogels with covalently anchored polypyrrole (PPy) nanoparticles. The matrix of hydrogels consists of partially re-acetylated chitosan, which, unlike ordinary chitosan, is excellently soluble even at neutral pH, which simplifies preparation and cleaning. This is achieved only by changing the degree of acetylation of chitosan, i.e. without synthetic modifications. Chitosan is cross-linked using cellulose dialdehyde (DAC), which also serves for the covalent anchoring of PPy using the so-called aldol condensation. This is the first application of this condensation reaction for the anchoring of PPy particles. Chemical anchoring of PPy prevents their release and enables excellent control over the composition of hydrogels. Hydrogels prepared in this way show excellent properties supporting healing processes. In addition to the electrical conductivity corresponding to human tissues, they are non-toxic, non-irritating to the skin, have antibacterial effects, and have demonstrated the ability to accelerate healing in vitro up to twofold. All this without any added substances. They also have antioxidant properties and are able to regulate the excessive production of free radicals released by activated neutrophils back to physiological values. At the same time, the presence of hydrogels activates macrophages and increases the production of cytokines important in the acute phases of the healing process. These are highly advanced wound healing systems.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Projekt

—

Návaznosti

V - Vyzkumna aktivita podporovana z jinych verejnych zdroju

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů