Titelaufnahme

Titel
Improving the biocompatibility of PET surfaces by adsorbing Mannans and Mannan derivatives / Aleš Doliška
Verfasser/ VerfasserinDoliška, Aleš
Begutachter / BegutachterinRibitsch Volker ; Simona Strnad
Erschienen2012
UmfangIV, III, 191 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und in engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Polyethylenterephthalate / Oberfläche / Biokompatibilität / Mannane / Polyethylenterephthalate / Oberfläche / Biokompatibilität / Mannane / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-41156 Persistent Identifier (URN)
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Improving the biocompatibility of PET surfaces by adsorbing Mannans and Mannan derivatives [4.57 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wurden Galactoglucomannane (GGMs), welche aus dem Prozesswasser der thermomechanischen Pulpproduktion isoliert wurden, chemisch modifiziert um ihre Hämokompatibilität zu erhöhen. Zu diesem Zweck wurden GGMs auf Polyethylenterephthalat (PET) Substraten, welches das am meisten verwendete Polymer im Bereich der Gefäßchirugie ist, adsorbiert um deren Biokompatibilität zu erhöhen. Die Adsorptionsprozesse wurden mit einer Quarzkristall-Mikrowage mit Dissipation (QCM-D) mitverfolgt. Die Adsorption der GGMs wurde in Abhängigkeit verschiedener Verankerungssubstanzen charakterisiert. Außerdem wurde der Einfluss von unterschiedlichen Elektrolyten auf das Adsorptionsverhalten der GGMs sowie die Biokompatitibilität der Oberflächen untersucht. Durch Messung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit (APTT) wurde die Antithrombogenität der GGMs und der GGM-Derivate bestimmt. Die Proteinadsorption wurde mit QCM-D online mitverfolgt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das erste Mal eine Quarzkristall-Mikrowaage verwendet um die Hämokompatibilität von Polymeroberflächen unter physiologischen Bedingungen zu messen. Die Sulfatierung der GGMs wurde mittels FTIR, NMR und ICP-MS bestätigt. Die APTT der sulfatierten Produkte war signifikant höher als jene der unbehandelten GGMs, was auf eine weitaus bessere antikoagulative Wirkung schließen lässt. Die sulfatierten GGMs reduzierten die Hydrophobizität von PET Modelloberflächen sowie von realen PET Substraten und ihre antikoagulativen Eigenschaften sind vergleichbar mit kommerziell verfügbaren Gerinnungshemmern wie Heparin und Dextransulfat. Die vorliegende Arbeit bestätigt, dass aus Weichholz gewonnene Galactoglucomannane vielversprechende Kandidaten für biomedizinische Anwendungen sind. Im Speziellen die sulfatierten Derivative stellen eine neue Klasse von Gerinnungshemmern aus einer nicht tierischen Quelle dar.

Zusammenfassung (Englisch)

In presented work the Galactoglucomannans (GGMs) isolated from process waters in thermomechanical pulp production were chemically modified to increase their haemocompatibility. Therefore GGMs were adsorbed onto poly (ethylene terephtalate) (PET) which is the most used polymer in vascular surgery to increase its biocompatibility. The adsorption was monitored by Quartz Crystal Microbalance with Dissipation unit (QCM-D). Adsorption of GGMs was studied using different anchoring substances; the influence of electrolytes was studied and finally biocompatibility of surfaces were characterised. By measuring activated partial thromboplastine time (APTT), the antithrombogenicity of GGMs and their derivatives was characterized. Blood proteins Fibrinogen and Albumin were adsorbed onto tested surfaces using QCM-D and thereafter surfaces were characterised by AFM imaging. In this work for the first time QCM-D was used for haemocompatibility testing of polymer surfaces in a physiological environment. The GGMs sulphating was confirmed by FTIR and NMR spectroscopy and with ICP-MS. APTT of sulphated products increased significantly showing better anticoagulant properties as non-treated GGMs. Sulphated GGM?s adsorbed on the model and real PET surfaces decreased the surface hydrophobicity and their anticoagulant properties were similar to commercially available anticoagulants such as Heparin and Dextran sulphate. The work presented suggests that galactoglucomannans derived from softwood could be promising new material for biomedical application and its sulphated products could be novel anticoagulants from non-mammalian source.