Till innehåll på sidan

The synthesis of dendritic hydrogels and inorganic nanoparticles and their application as antibacterial and imaging materials

Tid: Ti 2021-06-15 kl 10.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/j/67880817786, (English)

Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap

Respondent: Yanmiao Fan , Kemi, Ytbehandlingsteknik

Opponent: Professor Mauri Kostiainen, Aalto University

Handledare: Professor Michael Malkoch, Fiber- och polymerteknologi, Polymerteknologi, Ytbehandlingsteknik; Professor Annelie Brauner, Department of Microbiology, Tumor and Cell Biology, Karolinska Institutet & Division of Clinical Microbiology, Karolinska University Hospital

Exportera till kalender

Abstract

Sammanfattning

Överanvändning och missbruk av konventionell antibiotika har orsakat förekomsten av läkemedelsresistenta bakterier, detta har resulterat i mer aggressiva infektioner som orsakar hög dödlighet och stora ekonomiska kostnader varje år. Det är därför viktigt att utveckla nya tekniker för att behandla infektioner orsakade av dessa läkemedelsresistenta bakterier. Hydrogeler och nanomaterial baserade på dendritiska polymerer har visat stor potential som alternativ till traditionell antibiotika.

Allyl-funktionella hyperförgrenade dendritiska-linjära-dendritiska sampolymerer (HBDLD), baserade på polyetylenglykol (PEG) och 2,2-bis (hydroximetyl) propansyra (bis-MPA) av tredje generationen (G3), syntetiserades och användes för att bilda hydrogeler med en ditiolfunktionell PEG-tvärbindare via av tiol-en-koppling (TEC). Hydrogelerna användes för att leverera både hydrofil och hydrofob antibiotika med hjälp av dendritiska nanogeler (DNG). Plåster av den antibakteriella hydrogelen tillverkades också via en enkel procedur.

Aminfunktionella HBDLD baserade på PEG och bis-MPA syntetiserades och användes tillsammans med di-N-hydroxisuccinimid-funktionell PEG för att tillverka aminfunktionella hydrogeler med antibakteriella egenskaper. De katjoniska hydrogelerna är mycket effektiva mot ett brett spektrum av bakterier isolerade från sår och kan dessutom minska inflammation och oxidativ stress.

För att minimera cytotoxiciteten hos aminfunktionella dendrimerer tillverkades hydrogeler baserade på katjoniska dendrimerer och nanofibriller av cellulosa. De katjoniska dendrimererna och fragment från dem kan frigöras från hydrogelerna i koncentrationer som dödar bakterier men inte är toxiska för humana celler.

Bis-MPA dendrimerer med både amin- och allylfunktionella grupper syntetiserades också. Allylgrupperna kan användas för att bilda hydrogeler med en ditiolfunktionell PEG tvärbindare via TEC, och aminerna ger hydrogelerna antibakteriella egenskaper.

Fluorescerande kiselnanopartiklar (SiNP) syntetiserades och deras interaktion med bakterier undersöktes. SiNP uppvisade stark bindning till Staphylococcus aureus (S. aureus), vilket visar en lovande potential för användning som kontrastmedel eller för att fånga in dessa bakterier.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-295585