Doktorantka: Żaneta Lewandowska Główny opiekun naukowy: Dr hab. Piotr Piszczek, prof. UMK Katedra Chemii Nieorganicznej i Koordynacyjnej, Wydział Chemii Dodatkowy opiekun naukowy: Prof. dr hab. Wiesław Kozak Zakład Immunologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska
Badania nad wytwarzaniem nanopowłok o działaniu przeciwzapalnym oraz możliwościami ich wykorzystania do otrzymania nowej generacji implantów stosowanych w chirurgii twarzowo-szczękowej
Elektrochemiczna metoda utleniania anodowego
Nanorurki ditlenku tytanu
Chemiczne osadzanie z fazy gazowej - metoda CVD
Badanie właściwości fizykochemicznych Badanie topografii powierzchni *Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) *Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) *Mikroskopia sił atomowych (AFM) Analiza jakościowa warstw * Spektroskopia odbicia rozproszonego w podczerwieni (DRIFT) *Metoda dyfrakcji rentgenowskiej (EDX, XRD) Ocena aktywności fotokatalitycznej Badanie kąta zwilżania Ocena stabilności i trwałości materiałów powłokowych w środowisku płynów ustrojowych
Zwilżalność powierzchni
Ocena stabilności i trwałości materiałów powłokowych w środowisku płynów ustrojowych Czysty Ti oraz TNT o średnicy 23, 30 oraz 96 nm pokryte nanosrebrem w różnych ilościach (5, 10 i 15 mg użytego prekursora Ag) Zanurzenie próbek w roztworze soli fizjologicznej (PBS) symulacja płynów ustrojowych człowieka Czas zanurzenia 1, 3 i 4 tygodnie
Wynik [µg/l] Wynik [µg/l] Wynik [µg/l] Wynik [µg/l] 20 16 TNT 4V 30 25 TNT 6V 12 20 8 15 10 4 5 0 0 1 2 3 4 tydzień 0 0 1 2 3 4 tydzień 15 TNT 18V 20 Tytan 12 16 9 12 6 8 3 4 0 0 1 2 3 4 tydzień 0 0 1 2 3 4 tydzień 5 mg 10 mg 15 mg 30 mg
Badania biologiczne Badania immunologiczne *Zakładanie hodowli komórkowej fibroblastów *Ocena żywotności fibroblastów za pomocą testu MTT *Izolacja i hodowla komórek mononuklearnych *Oznaczenie stężenia zapalnych i przeciwzapalnych cytokin we krwi za pomocą testu ELISA Badania mikrobiologiczne *Staphylococcus aureus ATCC 29213 szczep referencyjny *Staphylococcus aureus H9 szczep kliniczny Przygotowanie materiału biologicznego do obrazowania
Fibroblasty warunki hodowli W doświadczeniu użyto mysie fibroblasty linii komórkowej L929 Hodowlę prowadzono we wzbogaconej pożywce hodowlanej RPMI 1640 zawierającej 2 mm L-glutaminy,10% inaktywowanej surowicy płodowej bydlęcej (FBS), 100 mg streptomycyny/ml i 100 IU penicyliny/ml Biomateriał użyty podczas doświadczeń in vitro został wcześniej wysterylizowany przy użyciu autoklawu (121 C przez 15 minut) Wpływ rodzaju materiału biologicznego na adhezję komórek L929 (po 24h) i proliferacji (po 72h) oceniano za pomocą testu MTT
Fibroblasty - Test MTT
23 nm, 5 mg Ag, 72h inkubacji
30 nm, 5mg Ag, 72h inkubacji
Komórki mononuklearne warunki hodowli Komórki mononuklearne izolowano z krwi obwodowej szczurów rasy Wistar wykorzystując metodę wirowania w jednostopniowym gradiencie gęstości Biomateriał użyty podczas doświadczeń in vitro został wcześniej wysterylizowany przy użyciu autoklawu (121 C przez 15 minut) Poszczególne warianty stymulacji i inkubacji komórek przeprowadzono z użyciem 1 mln komórek/ml inkubowane w pożywce hodowlanej RPMI 1640 Kontrolna stymulacja komórek z LPS (stężenie 1 μg/ml/106 komórek ) była przeprowadzona przez 4h Kontrolna inkubacja komórek z 0,9% sterylnym NaCl była przeprowadzona również przez 4h Po upływie czasu inkubacji komórek z badanymi płytkami zebrano supernatanty do probówek typu Eppendorf i próby zwirowano, a następnie zamrożono w -20 C i wykorzystano podczas oznaczania poziomu TNF-α i PGE2 z użyciem testu ELISA.
Stężenie PGE 2 [pg/ml] Porównanie średnich stężeń PGE 2 zmierzonych w supernatantach pohodowlanych po inkubacji komórek mononuklearnych z badanymi płytkami w dwóch wariantach czasowych 250 po 4 godzinach 204 po 24 godzinach 200 150 100 94,8 92 111,8 99,6 121,1 110,2 129,6 50 30,6 42,2 28,2 7,3 0 Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag wariant doświadczenia
Zmiana ilości PGE 2 w ciągu doby [%] Zmiana w stężeniu PGE 2 uwalnianej przez komórki mononuklearne inkubowane z badanymi płytkami, które zaobserwowano pomiędzy 4- i 24-godzinami inkubacji. 1400 1267 1200 1000 800 600 400 200 210 118 296 68 18 0 Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag
Stężenie TNF-α [pg/ml] Porównanie średnich stężeń TNF-α zmierzonych w supernatantach pohodowlanych po inkubacji komórek mononuklearnych z badanymi płytkami w dwóch wariantach czasowych 250 231,3 243,6 po 4 godzinach 210,1 po 24 godzinach 200 157,1 150 133,6 119,7 136 100 70,5 95,3 90,9 45,5 50 19,1 0 Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag wariant doświadczenia
Wzrost ilości TNF-α w ciągu doby [%] Zmiany w stężeniu TNF-α produkowanego przez komórki mononuklearne inkubowane z badanymi płytkami, które zaobserwowano pomiędzy 4 i 24-godzinami inkubacji. 1200 1179 1000 800 600 400 199 200 90 65 93 131 0 Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag
Dziękuję za uwagę!!!