Τρισδιάστατη εκτύπωση επιθέματος Μεθακρυλικής Ζελατίνης με παράγωγα αλκαννινών/ σικονινών
Creators: name: Ασλανίδου, Ελισάβετ Σάββα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Αλκαννίνες/σικονίνες
Τρισδιάστατη εκτύπωση
Υδρογέλες
Alkannins/ shikonins
3D printing
Hydrogels

description: Τα δερματικά τραύματα και ελλείμματα αποτελούν διαταραχές της ανατομίας του δερματικού φραγμού και, ως εκ τούτου, της λειτουργίας του. Τα δερματικά επιθέματα αποτελούν αξιόπιστο εργαλείο στην περίθαλψη τραυμάτων, καθώς παρέχουν προστασία και συχνά υποβοηθούν την επούλωση. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην τρισδιάστατη εκτύπωση ενός καινοτόμου δερματικού επιθέματος υδρογέλης με επουλωτική δράση. Συγκεκριμένα, παρασκευάστηκε βιομελάνι μεθακρυλικής ζελατίνης (Gelatin Methacrylate, GelMA) με προσθήκη των μείγματος επουλωτικών παραγόντων αλκαννινών/σικονινών και παραγώγων τους (A/S) σε συγκεντρώσεις 0,1%, 0,25% και 1% w/w, ως προς το βάρος του πολυμερούς. Στη συνέχεια εκτυπώθηκε λεπτό ικρίωμα, πάχους περίπου 1,4 mm, με συγκεκριμένη πορώδη δομή. Το επίθεμα ελέγχθηκε ως προς τη μορφολογία του, την ενσωμάτωση και την απελευθέρωση των A/S. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν φυσικοχημικοί, βιολογικοί και αντιμικροβιακοί έλεγχοι στα ικριώματα. Η εκτύπωση πραγματοποιήθηκε σε εκτυπωτή εξώθησης (BIOX, CELLINK, SE) με επιτυχία και τα τελικά ικριώματα παρουσίασαν μικρές αποκλίσεις από τα μεγέθη που ορίστηκαν κατά την σχεδίαση (μέγεθος πόρου, διάμετρος ίνας). Ο φυσικοχημικός έλεγχος πραγματοποιήθηκε με την χρήση των μεθόδων θερμοβαρυμετρικής ανάλυσης (TGA), διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC) και φασματοσκοπίας υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR). Η ενσωμάτωση των A/S ελέγχθηκε με φασματοφωτόμετρο (UV-VIS) ήταν επιτυχής. Αντίστοιχα ελέγχθηκε το προφίλ αποδέσμευσης το οποίο αποτελούταν από δύο στάδια, ένα απότομης και ένα βραδείας απελευθέρωσης.Οι βιολογικές μελέτες πραγματοποιήθηκαν σε ανθρώπινους δερματικούς ινοβλάστες Hs27 και έδειξαν πως η συγκέντρωση A/S 0,1% w/w ήταν ευνοϊκή ως προς την ανάπτυξη των κυττάρων. Οι αντιβακτηριακές ιδιότητες των ικριωμάτων ελέγχθηκαν έναντι στα Gram θετικά βακτήρια S. epidermidis και S. aureus, και φάνηκε αντιμικροβιακή δράση των ικριωμάτων GelMA A/S 0,25% και 1% w/w.
description: Skin injuries are disruptions in the anatomy of the skin barrier and, therefore, its function. Wound dressings are a reliable tool in wound treatment as they provide protection and often assist in healing. This dissertation focuses on the three-dimensional printing of an innovative hydrogel dressing with a potential wound healing activity. Specifically, Gelatin Methacrylate (GelMA) bioink was prepared with the addition of mixture of the wound healing agents alkannin, shikonin and their derivatives (A/S) at concentrations of 0.1%, 0.25% and 1% w/w, based on the polymer weight. Subsequently, a thin dressing, with thickness around 1.4 mm, with specific porous structure was printed. The dressing was tested with respect to its morphology, entrapment and release of A/S. In addition, physicochemical, biological and antimicrobial tests of the scaffolds were carried out. The printing was performed successfully, and the scaffolds showed small deviations from the values set in the design (pore size, strand diameter). The physicochemical tests were carried out using thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The entrapment of A/S was measured with UV-VIS spectrophotometer and was successful. The release profile consisted of two stages; burst release followed by slow release. Biological studies were conducted on human fibroblasts Hs27 and showed that the A/S concentration of 0.1% w/w was favorable for cell growth. The antibacterial properties of the scaffolds were tested against Gram positive bacteria, S. epidermidis and S. aureus where the antimicrobial action was observed in GelMA A/S 0.25% and 1% w/w scaffolds.