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

0

4

8

12

16

20

0 1 2 3 4

Wy

nik

[µ

g/l

]

tydzień

TNT 4V

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4

Wy

nik

[µ

g/l

]

tydzień

TNT 6V

0

3

6

9

12

15

0 1 2 3 4

Wy

nik

[µ

g/l

]

tydzień

TNT 18V

0

4

8

12

16

20

0 1 2 3 4

Wy

nik

[µ

g/l

]

tydzień

Tytan

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.

Porównanie średnich stężeń PGE2 zmierzonych w

supernatantach pohodowlanych po inkubacji

komórek mononuklearnych z badanymi płytkami w

dwóch wariantach czasowych

0

50

100

150

200

250

Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag

30,6 42,2

28,2

7,3

121,1 110,2

94,8 92

111,8 99,6

204

129,6

Stę

żen

ie P

GE

2 [

pg

/ml]

wariant doświadczenia

po 4 godzinach

po 24 godzinach

Zmiana w stężeniu PGE2 uwalnianej przez komórki

mononuklearne inkubowane z badanymi płytkami,

które zaobserwowano pomiędzy 4- i 24-godzinami

inkubacji.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag

210

118

296

1267

68 18

Zm

ian

a ilo

ści PG

E2 w

cią

gu

do

by

[%]

Porównanie średnich stężeń TNF-α zmierzonych w

supernatantach pohodowlanych po inkubacji

komórek mononuklearnych z badanymi płytkami w

dwóch wariantach czasowych

0

50

100

150

200

250

Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag

70,5

95,3

119,7

90,9

19,1

45,5

133,6

157,1

231,3

210,1

243,6

136

Stę

żen

ie T

NF-α

[p

g/m

l]

wariant doświadczenia

po 4 godzinach

po 24 godzinach

Zmiany w stężeniu TNF-α produkowanego przez

komórki mononuklearne inkubowane z badanymi

płytkami, które zaobserwowano pomiędzy

4 i 24-godzinami inkubacji.

0

200

400

600

800

1000

1200

Ti Ti+Ag 23nm 23nm+Ag 38nm 38nm+Ag

90 65 93 131

1179

199

Wzr

ost

ilo

ści TN

F-α

w c

iąg

u d

ob

y [

%]

Dziękuję za uwagę !!!