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1	Controlled degradation of low-fouling hydrogels for short- and long-term applications Shoaib, Muhammad January 2019 (has links) Degradable low-fouling hydrogels are ideal vehicles for drug and cell delivery. For each application, hydrogel degradation rate must be re-optimized for maximum therapeutic benefit. We developed a method to rapidly tune degradation rates of low-fouling poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (P(EG)xMA) hydrogels by modifying two interdependent variables: (1) base-catalyzed crosslink degradation kinetics, dependent on crosslinker electronics (electron withdrawing groups (EWGs)); and (2) polymer hydration, dependent on the molecular weight (MW) of poly(ethylene glycol) (PEG) pendant groups. By controlling EWG strength and PEG pendant group MW, P(EG)xMA hydrogels were tuned to degrade over 6 to 52 d. A six-member P(EG)xMA copolymer library yielded slow and fast degrading low-fouling hydrogels for short- and long-term delivery applications. The degradation mechanism was also applied to RGD-functionalized poly(carboxybetaine methacrylamide) (PCBMAA) hydrogels to achieve slow (52 d) and fast (13 d) degrading low-fouling, bioactive hydrogels. / Thesis / Master of Science (MSc) / The delivery of drugs and cells to disease sites is hindered by transport barriers, which can be overcome through local delivery. Injectable hydrogels can serve as local depots that release drugs or cells to improve therapeutic benefit. Currently, however, hydrogels suffer from uncontrolled degradation in the body, degrading at unpredictable rates dependent on the local environment; hydrogels with predictable and tunable degradation rates are therefore required. Herein, we report a method to produce a library of polymers that in situ crosslink to form hydrogels with a range of degradation rates only influenced by the local environments pH, a known quantity. Moreover, the polymers are low-fouling and therefore have minimal non-specific interactions with biomolecules and cells, which improves biocompatibility. Hydrogel Controlled hydrogel degradation low-fouling hydrogels bioactive hydrogels poly(carboxybetaine methacrylamide)
2	A NOVEL CHITOSAN-BASED WOUND HEALING HYDROGEL FOR THE ENHANCEMENT OF LOCAL OXYGEN LEVELS AND FOR THE FACILITATION OF DERMAL TISSUE REPAIR Fountas-Davis, Natalie D. 04 June 2019 (has links) No description available. Biomedical Engineering Chemical Engineering
3	Investigations into the Propagation and Termination Kinetics of the Radical Polymerization of Polar Monomers in Aqueous Solution Schrooten, Jens 24 October 2012 (has links) Propagations- und Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten radikalischer Polymerisationen in wässriger Lösung wurden durch Pulslaser-induzierte Polymerisationen und durch chemisch initiierte Polymerisationen bestimmt. Pulslaser-induzierte Polymerisationen wurden von <i>N</i>,2‑Dimethylprop‑2‑enamid, <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid, 2‑Methylprop‑2‑enamid und Prop‑2‑enamid durchgeführt. Anschließende Analyse der Produkte mittels Größenausschlusschromatographie ermöglichte die Bestimmung der Propagationsgeschwindigkeitskoeffizienten. Die beobachtete Änderung des Propagationsgeschwindigkeitskoeffizienten mit der Monomerkonzentration kann durch die Stärke, mit der innere Rotationen und Vibrationen im Übergangszustand des Propagationsschritts gehindert sind, erklärt werden. Die Abhängigkeit der Stärke der Hinderung von der Monomerkonzentration lässt sich zurückführen auf sich mit steigendem Monomeranteil verstärkende intermolekulare Wechselwirkungen der Übergangszustandsstruktur mit solvatisierenden Molekülen. Zur Bestimmung der Aktivierungsvolumina und der Arrhenius-Aktivierungsenergien der Propagation wurden Druck und Temperatur von Umgebungsdruck bis 2 000 bar beziehungsweise von 10 °C bis 80 °C variiert. Sowohl die Aktivierungsenergie als auch der Betrag des Aktivierungsvolumens sind im Fall von 2‑Methylprop‑2‑enamid größer verglichen mit <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid. Diese Beobachtung kann dem Umstand, dass <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid keine α‑Methylgruppe aufweist, zugeschrieben werden. Beide Aktivierungsparameter sind im Fall von <i>N</i>,2‑Dimethylprop‑2‑enamid denen des <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid ähnlich. Dies ist unerwartet, da <i>N</i>,2‑Dimethylprop‑2‑enamid eine α‑Methylgruppe aufweist. Unterschiede zwischen beiden Monomeren hinsichtlich der Konformation der Kohlenstoff–Kohlenstoff-Doppelbindung relativ zur Kohlenstoff–Sauerstoff-Doppelbindung könnten diese Beobachtung erklären.<br> Zur Bestimmung von Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten wurde die Polymerisation durch einen einzelnen Laserpuls initiiert und der Monomer-zu-Polymer-Umsatz anschließend mittels zeitaufgelöster Nahinfrarotspektroskopie verfolgt. Die Zeitauflösung ist auf 0.33 μs verbessert worden. Wiederholte Einstrahlung von Laserpulsen in Kombination mit nahinfrarotspektroskopischer Analyse liefert Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten als Funktion des Grades des Monomerumsatzes. Untersuchungen der Terminierungskinetik von Prop‑2‑enamid, 2‑Methylprop‑2‑enamid, <i>N</i>,2‑Dimethylprop‑2‑enamid, <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid und 1‑Vinylpyrrolidin‑2‑on wurden, aufgrund des besseren Signal-Rausch-Verhältnisses bei hohen Drücken, bei 2 000 bar durchgeführt. Weitere Messungen wurden im Fall der meisten Prop‑2‑enamide bei Drücken von 500 bar, 1 000 bar und 1 500 bar durchgeführt. Die dadurch erhaltenen Aktivierungsvolumina können zur Abschätzung des Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten bei Umgebungsdruck verwendet werden. Die Aktivierungsvolumina der Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten von <i>N</i>,2‑Dimethylprop‑2‑enamid und von Prop‑2‑enamid belaufen sich auf 12.4 cm<sup>3</sup>·mol<sup>−1</sup> beziehungsweise 14.3 cm<sup>3</sup>·mol<sup>−1</sup>. Das Aktivierungsvolumen im Fall von <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid (4.9 cm<sup>3</sup>·mol<sup>−1</sup>) ist kleiner als erwartet. Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten von 1‑Vinylpyrrolidin‑2‑on konnten für einen großen Bereich der Anfangsmonomerkonzentration und des Grades des Monomerumsatzes erhalten werden. Diese Daten ermöglichen eine detaillierte Analyse der Parameter, die zur Beschreibung der Monomerumsatzabhängigkeit des Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten verwendet werden. Es wird angenommen, dass der Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizient innerhalb des untersuchten Monomerumsatzbereichs durch Segment-, Translations- und Reaktionsdiffusion kontrolliert ist.<br> Im Fall von <i>N</i>,<i>N</i>‑Dimethylprop‑2‑enamid und 1‑Vinylpyrrolidin‑2‑on wurden dynamische Viskositäten von Monomer–Wasser-Gemischen bei Umgebungsdruck bestimmt, um das Verständnis der Terminierungskinetik zu erleichtern. Für diese beiden Monomere wurde durch Pulslaser-induzierte Polymerisation eine große Anzahl von Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten in Abhängigkeit von der Anfangsmonomerkonzentration erhalten.<br> Zur Bestimmung des Terminierungsgeschwindigkeitskoeffizienten von Prop‑2‑enamid in Abhängigkeit vom Monomerumsatz wurden chemisch initiierte Polymerisationen bei Umgebungsdruck durchgeführt. Die erhaltenen Werte stimmen gut mit Daten überein, die mit Hilfe von Pulslaser-induzierten Polymerisationen ermittelt wurden.<br> Untersuchungen der binären Copolymerisation von 1‑Vinylpyrrolidin‑2‑on und Natriumacrylat zeigten einen ausgeprägten Einbau von Natriumacrylat in das gebildete Copolymer. Dies wurde mittels Kernspinresonanzspektroskopie gemessen. Die Monomerreaktivitätsverhältnisse wurden mit Hilfe der Lewis–Mayo-Gleichung bestimmt. 540 Radical Polymerization Polymerization Kinetics Propagation Rate Coefficient Termination Rate Coefficient Monomer Reactivity Ratio Acrylamide Prop-2-enamide Dimethylacrylamide Dimethylprop-2-enamide N-Methylmethacrylamide Methacrylamide 2-Methylprop-2-enamide 1-Vinylpyrrolidin-2-one Sodium Acrylate Aqueous Solution Chemie (PPN62138352X)
4	Biokompatibilita a imunokompatibilita polymerů určených pro genovou terapii / Biocompatibility and immunocompatibility of polymers for gene therapy Matyášová, Veronika January 2010 (has links) Gene therapy is a potential strategy for treatment of diseases caused by a gene defect. Recent studies are involved particulary in the cure of diseases caused by single gene defect (cystic fibrosis, haemophilia, muscular dystrophy etc.). Our work is part of a project aiming at developing ex vivo non-viral gene delivery systems that could be used for the treatment of ocular and cardiovascular diseases. The gene vectors are biodegradable polymeric carriers based on poly-α-amino acids. These polyplexes should transfect target cells which are supposed to be seeded on polyimide membranes. The biodegradable polymer membrane will be implanted into the retina or used as a coating for cardiovascular prosthesis. As a cover of the implantable membranes we used polymerized methacrylamide-modified gelatin forming hydrogels and mediating a growth support for transfected cells. We focus on material bio- and immunocompatibility/immunoacceptability. The results indicated a very good bio- and immunocompatibility of the gelatin B hydrogel both in vitro and in vivo. The gelatin B hydrogel did not cause erythrocytes lysis, stimulation of proliferation (spontaneous or mitogen-induced) of mouse or human lymphoid cells, neither production of cytokines or NO in vitro. Histological examination following subcutaneous...
5	Možnosti využití polymerních donorů oxidu dusnatého pro léčbu myších experimentálních nádorů / Possible applications of polymeric nitric oxide donors in treatment of murine experimental tumors Horková, Veronika January 2016 (has links) Polymer-based drug delivery systems represent one of the promising strategies for successful tumor treatment. Conjugation of a low-molecular-weight drug to a syn- thetic polymer carrier enables targeted drug delivery to tumor tissue/cells and limited systemic toxicity of the drug. The conjugates show extended circulation time, and preferentially accumulate in tumor tissue due to the Enhanced Permeability and Re- tention (EPR) effect. The EPR effect depends on a structural anomaly in tumor neovasculature, and vasodilators were shown to enhance the EPR effect via an in- crease of blood supply in the tumor. Polymer drug carriers based on water-soluble N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide (HPMA) benefit from variable architecture, drug loading and controlled release. HPMA-based conjugates with cancerostatics have al- ready proved high anti-tumor activity, inducing complete tumor regression followed by resistance to a second tumor challenge in experimental murine models. Three HPMA-based conjugates with organic nitrates (labeled 1, 2, and 3) were pre- pared as polymer donors of nitric oxide (NO) with the aim to intensify the EPR effect, thereby enhancing accumulation of co-administered macromolecular cancerostatics in the tumor. In this study, the conjugates were non-toxic to cancer cells and did not potentiate...

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