CZ2011133A3 - Nite a síte s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci - Google Patents
Nite a síte s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2011133A3 CZ2011133A3 CZ20110133A CZ2011133A CZ2011133A3 CZ 2011133 A3 CZ2011133 A3 CZ 2011133A3 CZ 20110133 A CZ20110133 A CZ 20110133A CZ 2011133 A CZ2011133 A CZ 2011133A CZ 2011133 A3 CZ2011133 A3 CZ 2011133A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- functionalized
- yarn
- nanofiber
- nanofibers
- nanofibrous
- Prior art date
Links
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 10
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 10
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 8
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 7
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 7
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 7
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 7
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 4
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 229940021182 non-steroidal anti-inflammatory drug Drugs 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHCLVCXQIBBOPH-UHFFFAOYSA-N Glycerol 2-phosphate Chemical compound OCC(CO)OP(O)(O)=O DHCLVCXQIBBOPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRVUJXDFFKFLMG-UHFFFAOYSA-N Meloxicam Chemical compound OC=1C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)N(C)C=1C(=O)NC1=NC=C(C)S1 ZRVUJXDFFKFLMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTGQIQQTPXJQRG-UHFFFAOYSA-N N-(octadecanoyl)ethanolamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCO OTGQIQQTPXJQRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 2
- 238000009945 crocheting Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229960005293 etodolac Drugs 0.000 description 2
- XFBVBWWRPKNWHW-UHFFFAOYSA-N etodolac Chemical compound C1COC(CC)(CC(O)=O)C2=N[C]3C(CC)=CC=CC3=C21 XFBVBWWRPKNWHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 2
- 229960001929 meloxicam Drugs 0.000 description 2
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 2
- 229960002004 valdecoxib Drugs 0.000 description 2
- LNPDTQAFDNKSHK-UHFFFAOYSA-N valdecoxib Chemical compound CC=1ON=C(C=2C=CC=CC=2)C=1C1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 LNPDTQAFDNKSHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 2
- OSDLLIBGSJNGJE-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-3,5-dimethylphenol Chemical compound CC1=CC(O)=CC(C)=C1Cl OSDLLIBGSJNGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 102000003974 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 description 1
- 108090000379 Fibroblast growth factor 2 Proteins 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 1
- 101100220044 Homo sapiens CD34 gene Proteins 0.000 description 1
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 235000010254 Jasminum officinale Nutrition 0.000 description 1
- 240000005385 Jasminum sambac Species 0.000 description 1
- OJMMVQQUTAEWLP-UHFFFAOYSA-N Lincomycin Natural products CN1CC(CCC)CC1C(=O)NC(C(C)O)C1C(O)C(O)C(O)C(SC)O1 OJMMVQQUTAEWLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000002129 Malva sylvestris Species 0.000 description 1
- 235000006770 Malva sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- YJPIGAIKUZMOQA-UHFFFAOYSA-N Melatonin Natural products COC1=CC=C2N(C(C)=O)C=C(CCN)C2=C1 YJPIGAIKUZMOQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 206010067268 Post procedural infection Diseases 0.000 description 1
- 241000550060 Prosthechea Species 0.000 description 1
- 244000294611 Punica granatum Species 0.000 description 1
- 235000014360 Punica granatum Nutrition 0.000 description 1
- 241000295644 Staphylococcaceae Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 206010068796 Wound contamination Diseases 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 229960003093 antiseptics and disinfectants Drugs 0.000 description 1
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 description 1
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 description 1
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 description 1
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229960000590 celecoxib Drugs 0.000 description 1
- RZEKVGVHFLEQIL-UHFFFAOYSA-N celecoxib Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1=CC(C(F)(F)F)=NN1C1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 RZEKVGVHFLEQIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003399 chemotactic effect Effects 0.000 description 1
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 1
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- 229960005443 chloroxylenol Drugs 0.000 description 1
- 239000000769 chromic catgut Substances 0.000 description 1
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 229940111134 coxibs Drugs 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000003255 cyclooxygenase 2 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 1
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 229960001259 diclofenac Drugs 0.000 description 1
- DCOPUUMXTXDBNB-UHFFFAOYSA-N diclofenac Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1NC1=C(Cl)C=CC=C1Cl DCOPUUMXTXDBNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011234 economic evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 230000003511 endothelial effect Effects 0.000 description 1
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 1
- 239000000469 ethanolic extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 235000003969 glutathione Nutrition 0.000 description 1
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229960002163 hydrogen peroxide Drugs 0.000 description 1
- 229960001680 ibuprofen Drugs 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 150000002496 iodine Chemical class 0.000 description 1
- 229960005287 lincomycin Drugs 0.000 description 1
- OJMMVQQUTAEWLP-KIDUDLJLSA-N lincomycin Chemical compound CN1C[C@H](CCC)C[C@H]1C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](SC)O1 OJMMVQQUTAEWLP-KIDUDLJLSA-N 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 229960000994 lumiracoxib Drugs 0.000 description 1
- KHPKQFYUPIUARC-UHFFFAOYSA-N lumiracoxib Chemical compound OC(=O)CC1=CC(C)=CC=C1NC1=C(F)C=CC=C1Cl KHPKQFYUPIUARC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRLFMBDRBRZALE-UHFFFAOYSA-N melatonin Chemical compound COC1=CC=C2NC=C(CCNC(C)=O)C2=C1 DRLFMBDRBRZALE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003987 melatonin Drugs 0.000 description 1
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 description 1
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000041 non-steroidal anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 206010039073 rheumatoid arthritis Diseases 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 1
- 229960003600 silver sulfadiazine Drugs 0.000 description 1
- UEJSSZHHYBHCEL-UHFFFAOYSA-N silver(1+) sulfadiazinate Chemical compound [Ag+].C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)[N-]C1=NC=CC=N1 UEJSSZHHYBHCEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 235000019149 tocopherols Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 description 1
- QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N γ-tocopherol Chemical class OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1 QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Nit je tvorena nanovlákennou strukturou, zvlášte pak nanovlákennou strukturou typu jádro - plášt. Nanovlákenná struktura je funkcionalizována bioaktivními látkami, které mohou být jak uvnitr nanovlákenné struktury, tak na jejím povrchu. Funkcionalizovaná nit muže být tvorena pouze nanovlákny, které jsou spredeny do lineárního útvaru nite libovolným dosud známým zpusobem, ale také nosicem, typicky tenkým monofilním vláknem, na které je nanovlákenná struktura nanesena. Nanovlákenný povrch tohoto lineárního útvaru pak muže být ochránen další nití, která nosnou nit potaženou nanovlákny po celé délce obtácí. Plošné a prostorové struktury, pripravené z takovýchto nití napr. spletením, spredením, uháckováním ci jiným zpusobem vytvárí síte, jejichž nanovlákenný obal je funkcionalizován bioaktivními látkami.
Description
Nitě a sítě s fonkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci
Oblast techniky
Vynález se týká přípravy a výroby niti a sítí na bázi těchto niti, které se vyznačuji tím, ze jsou povrchově upraveny s pomocí nanovláken s dodatkem bioaktivních látek za účelem jejich lokálního uvolnění. Bioaktivni látky jsou ukotveny v nitru nanovlákenného materiálu nebo na jeho povrchu.
Dosavadní stav techniky
Pro distribuci bioaktivních látek pro humánní medicínu i veterinární účely se jako perspektivní ukazují nanovlákenné systémy, které dokáží přenášet bioaktivm látky jako antibiotika, protirakovinná léčiva, DNA, RNA či proteiny, Bhardwaj. N. and S.C. KUhHiI Ti 1 ft r·* * - ,· f r i' r ? u jtner janncaiion lechntque. Biotechnol Adv, 2010. 28(3): p. 325^47. Wenguo, C. and et al.,
Electrospun nanofibrous materials for tissue engineering and drug delivery. Science and Technology of Advanced Materials, 2010. 11(1): p. 014108 Nebiodegradovatelné nosiče uvolňují přenášené látky v závislosti na difúzi. U biodegradovatelných nosičů dochází vedle difúze látky i k uvolnění v důsledku degradace. Dosud je známa řada aplikací, které využívaly plošných útvarů na bázi nanovláken, které mohly být dále uspořádány do trojrozměrné struktury ať už svým prostorovým uspořádáním (např. svinutím do válečku), vrstvením či jiným uspořádáním nebo v kombinaci s použitím dalšího trojrozměrného nosiče. Nevýhodou takových systémů je však jejich malá biomechanická odolnost a také obtížná aplikace jako lineárních útvarů, do kterých se jen obtížně formuji, aniž by byla porušena jejich nanostruktura a uspořádání. Je přitom zřejmé, že řada biomedicinských aplikací, zejména chirurgických, takové lineární systémy a z nich zkonstruované struktury dosud postrádá.
Příprava příze a lineárních útvarů tvořených nanovlákny, případně složitější prostorové struktury připravené dalším zpracováním takových lineárních útvarů, je obsahem jiné (paralelní) přihlášky vynálezu. Existují i další způsoby výroby nanovlákenné příze, například přímým odtahováním nanovláken z několika dvojic proti sobě uspořádaných trysek nabitých opačným elektrickým nábojem, a jejich následným pojením (US 2008265469) nebo i jiné postupy (US 2009/0*189319, US 2008/122142, US 7803460, WO 2006/123,879). Způsobů >1 b ' ’ ξ přípravy příze složené z nanovláken se týkají spisy JP 2010/031412,JP 2010/053457, US 2010/148404, JP2009/280923, JP 2007/247127, Czech Pat. Appl. PV 2007-179 či Czech Pat. Appl. PV 2009-797. Žádný z těchto patentů se však nezabývá vytvořením funkcionalizovaných nanovlákenných systémů, tj. systémů které mají další, přídavné funkce, kupř. umožňují řízené uvolňování bioaktivních látek a tak jsou vhodné k aplikaci pro medicínské účely. Podobně se ani dosud nevyužívá aplikace bioaktivními látkami funkcionalizovaných HAnovlÁken nrn chiriirnirVp firelv ----- - — r * ~ —.
V medicínských aplikacích se v současnosti využívá řada bioaktivních látek. Antiseptické látky a antibiotika jsou v chirurgické praxi používaný zejména z důvodu zabránění postoperačních infekcí. V medicínské praxi se hojně využívá řada antibiotik jako penicilínová antibiotiky, antibiotika účinná vůči anaerobním bakteriím jako metronidazol, lincomycín či clondamycin, či s účinkem vůči aerobním Gram-negativním a Gram-pozitívnym kokům jako chloramfenikol, nebo šírokospektrální antibiotika jako gentamicin či tetracyklínová antibiotika, ale i další včetně jejich kombinací. Antiseptiké látky hrají významnou úlohu při léčbě infekčních ran. Působí nejen na bakterie, ale též na houbové, protozoální, virové i pnónové patogeny. Nejpoužívanějšími antiseptickými látkami v medicínských aplikacích jsou komplexy polyvínylpyrolidonu a jodu, etanol, chlorhexidin, chloroxylenol, peroxid vodíku a komplexy stříbra . Atiyeh, B.S., S.A. Díbo, and S.N. Hayek, Wound cleansing, topical antiseptics and wound healing, int Wound J, 2009, McCullough, C.J., et al.. The influence of penicillin : * ' ι 4 · 4 · on experimental wound contamination with staphylococci: Studies with chromic catgut and monofilament nylon closure. British Journal of Surgery, 1977. 64(2): p. 120./124. p. 420*30.
Z hlediska systému dodávaní léčiv mají význam zejména komplexy stříbra, u kterých byla zjištěná vysoká antimikrobiální aktivita McDonnell, G. and A.D. Russell, Antiseptics and disinfectants: activity, action, and resistance. Clin Microbiol Rev, 1999. Diehr, S., et al., Clinical inquiries. Do topical antibiotics improve wound healing? J Fam Pract, 2007. 56(2): p. 140/4. (1): p. 147/79. Sulfadiazin stříbra má největší medicínský potenciál, a to zejména ve formě nanočástic.
Protizánetlivé látky. Jedná se například o cytokiny, které je možno využít především pro potlačení zánětu v místě implantace, neboť potlačují reakce imunitního svstému na ciznrndv imnlantát PříVUdAm úřinnú
-------. mxuujvm uvumv iCiiixý Z-ClUiailUJlVl zánětlivé reakci je diklofenak Krischak, G.D., et al., The effects of non-steroidal anti-inflammatory drug application on incisional wound healing in rats. J Wound Care, 2007. 16(2): p. 76*8. N- stearoylethanolamine Hula, N.M., et al., [Anti-inflammatory effect of N-stearoylethanolamine in experimental burn injury in ratsf. Ukr Biokhim Zh, 2009. 81(2): p. 107-16., dále specifické inhibitory COX2 (etodolac, meloxicam, cclecoxib,rofccoxib, valdecoxib) Chen, Y.F., et al., ( yclooxygenase-2 selective non-steroidal anti-inflammatory drugs (etodolac, meloxicam, celecoxib, rofecoxtb, etoncoxib, valdecoxib and lumiracoxib) for osteoarthritis and rheumatoid arthritis: a systematic review t and economic evaluation. Health Technol Assess, 2008. 12(11): p. 1-278, in. a ibuprofen Jan, V., et al., Effects of nonsteroidal anti-inflammatory drugs on flexor tendon adhesion. J Hand Surg Am, 2010. 35(6): p. 941-7. Nesmírně zajímavými látkami protizánětlivými účinky jsou extrakty z různých rostlin. Protizánětlivý a hojení ran navozující efekt byl popsán například při extraktu Madhu ghrita Charde, M., et al., Wound healing and antiinflammatory potential of madhu ghrita. Vol. 68. 2006. 26*31, Malva sylvestris, Punica granatum Pirbalouti, A.G., et al., Wound healing activity of Malva sylvestris and Punica granatum in alloxan-induced diabetic rats. Acta Pol Pharm, 2010, 67(5): p. 511*6., Prosthechea michuacana , Jasmínům grandflorum Nayak, B.S. and K. Mohan, Influence of ethanolic extract of Jasmínům grandflorum linn flower on wound healing activity in rats. Indian J Physiol Pharmacol, 2007. 51(2): p. 189*94 a mnohé další.
Antioxidanty. Proces hojení ran je ovlivněný také přítomností antioxidantů. Antioxidanty jako látky detoxíkující škodlivé látky v mnohém působí synergicky s antímíkrobiálnímí a protizánětlivými látkami. Mezi nejznámější antioxidanty patří kyselina askorbová, melatonin, glutation, tokoferoly a βkarotén Jenkins, R.R., Exercise, oxidative stress, and antioxidants: a review. Int I Snort NJutr 1003 If/IV n ΐΐ s —4.,. __ , , ·.
, rΎΐιιιυΛίααιΐίy sc oczne vysKyiujl v rostlinných extraktech a zodpovídají za značnou část jejich pozitivního efektu Dai, J. and R.J. Mumper, Plant phenolics: extraction, analysis and their antioxidant and anticancer properties. Molecules, 2010. 15(10): p. 7313-52,
Proliferační a diferenciační substance. Mesenchymální kmenové buňky (MSC hrají klíčovou roli v řadě regenerativních procesů. Při diferenciaci MSC se používá řada substancí. Pro diferenciaci na osteoblast například směs βglycerofosfátu, kyseliny askorbové, dexametazónu Jackson, L., et al., Adult mesenchymal stem cells: differentiation potential and therapeutic applications. J Postgrad Med, 2007. 53(2): p. 12U7.
Migrace MSC do místa poškození je nesmírně důležité pro úspěšnou regeneraci defektů. MSC můžou být do míst poškození atrahovány pomocí chemotaxických faktorů jako SDF-Ια a FGF-2 Stellos, K., et al., Platelet-Derived Stromal Cell5
Derived baclor-1 Regulates Adhesion and Promotes Differentiation of Human CD34 - Cells to Endothelial Progenitor Cells. Circulation, 2008. 117(2): p. 206/ 215. Massberg, S., et al., Platelets secrete stromal cell-derived factor la and recruit bone marrow-derived progenitor cells to arterial thrombi in vivo. The Journal of Experimental Medicine, 2006. 203(5): p. 1221 d 233.
Je zcela zřejmé, že pres značně nadějné experimentální výsledky je však praktická realizace v biomedicínských aplikacích zatím stále velmi malá. Jedním z klíčových důvodů je delokalizace efektu působení bioaktivních látek. V důsledku této delokalizace pak výsledná koncentrace bioaktivní látky je nízká, tudíž je nedostatečně efektivní. Hlavním cílem tohoto řešení podle vynálezu je tuto delokalizaci řešit.
Podstata vynálezu
Podstatou tohoto vynálezu je funkcionalizovaná niť, která se vyznačuje tím, že její povrch je tvořen nanovlákennou strukturou, zvláště pak nanovlákennou strukturou typu jádro - plášť. Tato nanovlákenná struktura je v průběhu přípravy produktu furícionalizována/opatřena bioaktivními látkami, které mohou být jak uvnitř nanovlákenné struktury, tak na jejím povrchu. Tato funkcionalizovaná niť může být tvořena jak pouze nanovlákny, které jsou spředeny do lineárního útvaru nitě libovolným dosud známým způsobem, ale také nosičem, typicky tenkým monofílním vláknem, na který je nanovlákenná struktura nanesena. Nanovlákcnný povrch tohoto lineárního útvaru pak může být ochráněn další nití, která nosnou niť potaženou nanovlákny po celé délce obtáčí.
Podstatou tohoto vynálezu jsou rovněž také plošné a prostorové struktury, které z takovýchto nití jsou spleteny, spředeny, uháčkovány či připraveny jiným způsobem. Jedná se především o sítě, jejich nanovlákenný obal je funčionalizován vybranými bioaktivními látkami.
Příklady provedení břt»dm&uAv nálezu
I Nanovlákenná niť s povrchově imobilizovanými bioaktivními látkami, s tím, že nanovlákna jsou vyrobena s využitím známé metody elektrostatického zvlákňování. Z těchto nanovláken je spředena niť která je následně inkubována bioaktivními látkami, typicky nějakou antiseptickou látkou nebo antibiotikem nebo protizánětlivou látkou nebo antioxidační látkou nebo proliferační nebo diferenciační substancí nebo jakoukoliv kombinací těchto látek. Povrchová imobilizace těchto bioaktivních látek může být modifikována fyzikálněchemickou povrchovou úpravou nanovláken před jejich inkubací s bioaktivními látkami, typicky mohou být nanovlákna upravena plazmou.
2. Nanovlákenná niť s internalizovanými bioaktivními látkami, s tím, že nanovlákna jsou vyrobena s využitím koaxiálního zvlákňování, kdy bioaktivní látky jsou přidány do roztoku tvořící jádro i plášť, typicky nějakou antiseptickou látkou nebo antibiotikem nebo protizánětlivou látkou nebo antioxidační látkou nebo proliferační nebo diferenciační substancí nebo jakoukoliv kombinací těchto látek. Teplotně, hydratačně či jinak senzitivní látky budou preferenčně distribuovány do roztoku tvořící jádro zejména způsobem, který umožňuje zachování struktury a aktivity bioaktivních látek. Z těchto nanovláken bude spředena nit. Nit může být také následně inkubována s výše uvedenými bioaktivními látkami.
3. Niť s nanovlákenným povrchem s povrchově imobilizovanými bioaktivními látkami s tím, že nanovlákna jsou nanesena na nosnou niť, typicky tenký inonofil, s využitím známého postupu. Výsledná nanovlákny povrstvená nosná nit může, ale nemusí, být opatřena ochrannou nití. Takto připravená niť bude následně inkubována s bioaktivními látkami, typicky nějakou antiseptickou látkou nebo antibiotikem nebo protizánětlivou látkou nebo antioxidační látkou nebo proferační nebo diferenciační substancí nebo jakoukoliv kombinací těchto látek. Povrchová imobilizace těchto bioaktivních látek může být modifikována tyzikálně-chemickou povrchovou úpravou nanovláken před jejich inkubací s bioaktivními látkami, typicky mohou být nanovlákna upravena plazmou v různé atmosféře.
4. Niť s nanovlákennými intemalizovanými bioaktivními látkami s tím, že nanovlákna jsou nanesena na nosnou niť, typicky tenký monofil, s využitím některého známého postupu. Nanovlákna jsou nanesena metodou koaxiálního zvlákňování, kdy bioaktivní látky jsou přidány do roztoku tvořící jádro i plášť, typicky nějakou antiseprickou látkou nebo antibiotikem nebo protizánětlivou látkou nebo antioxidaČní látkou nebo proliťerační nebo diferenciační substancí nebo jakoukoliv kombinací těchto látek. Teplotně, hydratačně či jinak senzitivní látky budou preferenčně distribuovány do roztoku tvořící jádro. Výsledná, nanovlákny povrstvená nosná niť může, ale nemusí, být opatřena ochrannou nití. Takto připravená niť může, ale nemusí být následně inkubována s bioaktivními látkami.
5. Síťka pro krytí ran s povrchově imobílizovanými bioaktivními látkami s tím, že k výrobě sítek je použita nanovlákenná niť s povrchově imobílizovanými bioaktivními látkami bude vyrobena jak je uvedeno v Příkladu 1 nebo niť s nanovlákenným povrchem s povrchově imobílizovanými bioaktivními látkami f jak je uvedeno v Příkladu 3. Takto připravené nitě budou následně použity jako výchozí materiál k pleteni, tkaní, háčkování nebo budou podobným způsobem zpracovány k vytvoření plošné struktury.
6. Síťka pro kryti ran s intemalizovanými bioaktivními látkami s tím, že k výrobě sítek je použita nanovlákenná niť s intemalizovanými bioaktivními látkami vyrobena jak je uvedeno v Příkladu 2 nebo niť s nanovlákenným internalize vánými bioaktivními látkami vyrobena jak je uvedeno v Příkladu 4. I akto připravené nitě budou následně použity jako výchozí materiál k pletení, tkaní, háčkování nebo budou podobným způsobem zpracovány k vytvoření plošné struktury.
Nitě s fiinkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci s tím, že funkcionalizovaná niť je tvořena nanovlákny s bioaktivními látkami a je spředena do lineárního útvaru.
Průmyslová využitelnost
Podle vynálezu je možná produkce, příprava a výroba lineárních a plošných struktur mikrometrových, submikrometrových a nanometrových rozmění, takzvaných bioaktivními látkami funkcionalizovaných nití a sítí. Takové materiály lze s výhodou použít v humánní a veterinární medicíně pro usnadnění a urychlení regeneračních procesů. Jejich uplatnění lze očekávat především v chirurgii, ortopedii či dermatologii. Jde o způsob lokalizace a řízeného dodávání léčiv in vivo, kde účinná látka je umístěna například v jádře nanovlákna, popř. je tato účinná látka připevněna na povrchu.
Funkcionalizované nitě a sítě podle tohoto vynálezu jsou také vhodné pro aplikace in vitro pro tkáňové inženýrství, například v podobě nosičů z biologicky odbouratelných materiálů pro pěstování živých tkání s předem určenými vlastnostmi a použitím.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKYI. Nitě s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci, vyznačené t í m, že povrch funkcionalizované niťě je tvořen nanovlákennou strukturou, s výhodou nanovlákennou strukturou typu jádro plášť, s tím, že nit tvoří nosný základ a nanovlákna tvoří plášť, tato nanovlákenná struktura, tvořící plášť, je funkcionalizována bioaktivními látkami, které jsou uvnitř nanovlákenné struktury.
- 2. Nitě s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci, podle nároku l. vy z n a č e n é t í m, že povrch funkcionalizované niťě je tvořen nanovlákennou strukturou, s výhodou nanovlákennou strukturou typu jádro plášť, s tím, že nit tvoří nosný základ a nanovlákna tvoří plášť, tato nanovlákenná struktura, tvořící plášť, je funkcionalizována bioaktivními látkami, které jsou na jejím povrchu.
- 3. Nitě s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci podle některého z předchozích nároků 1. a 2, .vyznačené tím, že jsou tvořeny nosným základem, typicky tenkým monofílním vláknem, na který je nanovlákenná struktura nanesena.
- 4. Nitě sfunkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci, v y z n a č e n é tím, že funkcionalizovaná niť je tvořena nanovlákny s bioaktivními látkami, které jsou spředeny do lineárního útvaru.
- 5. Nitě s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci podle některého z předchozích nároků v y značené t i m, že nanovlákenný povrch tohoto lineárního útvaru je ochráněn další nití, která nosnou niť potaženou nanovlákny po celé délce obtáčí.
- 6. Sítě, vytvořené z nití s funkcionalizovanými nanovlákny, pro biomedicínskou aplikaci, podle některého z předchozích nároků, v y z n ač e né t í m, že jsou tvořeny plošnými a prostorovými strukturami, které jsou z nití z funkcionalizovanými nanovlákny s výhodou spleteny, spředeny či uháčkovány.
- 7. Sítě, vytvořené z nití s funkcionalizovanými nanovlákny, pro biomedicínskou aplikaci, podle nároku 6,, vy z načené tím, že dále obsahují nanovlákenný obal funcionalizovaný bioaktivními látkami.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20110133A CZ303587B6 (cs) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | Nite a síte s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20110133A CZ303587B6 (cs) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | Nite a síte s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2011133A3 true CZ2011133A3 (cs) | 2012-12-27 |
| CZ303587B6 CZ303587B6 (cs) | 2012-12-27 |
Family
ID=47360355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20110133A CZ303587B6 (cs) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | Nite a síte s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303587B6 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305320B6 (cs) * | 2013-09-13 | 2015-07-29 | Technická univerzita v Liberci | Lineární textilní útvar typu jádro-plášť obsahující plášť z polymerních nanovláken a filtrační prostředek pro filtrování plynných médií |
| CZ306274B6 (cs) * | 2015-11-05 | 2016-11-09 | Technická univerzita v Liberci | Způsob funkcionalizace celulózových vláken nebo textilního útvaru tvořeného alespoň částečně celulózovými vlákny, textilní útvar funkcionalizovaný tímto způsobem, a aktivní krytí pro rány a kožní defekty |
| CZ309644B6 (cs) * | 2021-10-14 | 2023-06-07 | Technická univerzita v Liberci | Biokompatibilní a biodegradabilní netkaná vlákenná struktura s obsahem submikronových vláken na bázi oxidu křemičitého, biogenních iontů a funkčním povrchem pro vazbu aktivních látek a způsob její výroby |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008095239A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Nanofibre yarns |
| CZ2007179A3 (cs) * | 2007-03-08 | 2008-09-17 | Elmarco S. R. O. | Lineární vlákenný útvar obsahující polymerní nanovlákna, zpusob výroby a zarízení k výrobe takovéhoútvaru |
-
2011
- 2011-03-15 CZ CZ20110133A patent/CZ303587B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ303587B6 (cs) | 2012-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Sustainable antibacterial and anti-inflammatory silk suture with surface modification of combined-therapy drugs for surgical site infection | |
| Zhu et al. | Tazarotene released from aligned electrospun membrane facilitates cutaneous wound healing by promoting angiogenesis | |
| Ullah et al. | Bioactive Sambong oil-loaded electrospun cellulose acetate nanofibers: Preparation, characterization, and in-vitro biocompatibility | |
| He et al. | Fibrous guided tissue regeneration membrane loaded with anti-inflammatory agent prepared by coaxial electrospinning for the purpose of controlled release | |
| Liu et al. | Electrospun nanofibers for wound healing | |
| Huang et al. | PLCL/Silk fibroin based antibacterial nano wound dressing encapsulating oregano essential oil: Fabrication, characterization and biological evaluation | |
| Xue et al. | Drug loaded homogeneous electrospun PCL/gelatin hybrid nanofiber structures for anti-infective tissue regeneration membranes | |
| He et al. | Electrospinning polyvinylidene fluoride fibrous membranes containing anti-bacterial drugs used as wound dressing | |
| Garg et al. | Biomaterials-based nanofiber scaffold: targeted and controlled carrier for cell and drug delivery | |
| Mohiti-Asli et al. | Novel, silver-ion-releasing nanofibrous scaffolds exhibit excellent antibacterial efficacy without the use of silver nanoparticles | |
| Aragon et al. | Electrospun asymmetric membranes for wound dressing applications | |
| Ignatova et al. | Drug-loaded electrospun materials in wound-dressing applications and in local cancer treatment | |
| Hixon et al. | A comparison of tissue engineering scaffolds incorporated with Manuka honey of varying UMF | |
| Wang et al. | Dual-functional hybrid quaternized chitosan/Mg/alginate dressing with antibacterial and angiogenic potential for diabetic wound healing | |
| CN103074734B (zh) | 静电纺丝法制备抗菌性纳米银复合纳米纤维毡的制备方法 | |
| EP3016613B1 (en) | Bio-compatible apitherapeutic nanofibers | |
| Wu et al. | Silk microfibrous mats with long-lasting antimicrobial function | |
| Preem et al. | Electrospun antimicrobial wound dressings: Novel strategies to fight against wound infections | |
| Cheng et al. | Antibacterial and osteoinductive biomacromolecules composite electrospun fiber | |
| Wang et al. | Multi-functional nanofilms capable of angiogenesis, near-infrared-triggered anti-bacterial activity and inflammatory regulation for infected wound healing | |
| Chee et al. | Electrospun hydrogels composites for bone tissue engineering | |
| Bostancıoğlu et al. | Analyses of the modulatory effects of antibacterial silver doped calcium phosphate-based ceramic nano-powder on proliferation, survival, and angiogenic capacity of different mammalian cells in vitro | |
| CZ2011133A3 (cs) | Nite a síte s funkcionalizovanými nanovlákny pro biomedicínskou aplikaci | |
| Shalaby et al. | Preparation and characterisation of antibacterial silver-containing nanofibres for wound healing in diabetic mice | |
| Khanzada et al. | Anti-bacterial nanofibers and their biomedical applications–a review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220315 |