Izdelava in vrednotenje nanovlaken iz polietilenoksida in hitosana z vgrajenimi sporami probiotika rodu BacillusKumar, Jan (Avtor) Kristl, Julijana (Mentor) Zupančič, Špela (Komentor) disbiozaprobiotikinanovlaknaelektrostatsko sukanjepolietilenoksidhitosanČloveška mikrobiota ima pomembno vlogo pri ohranjanju človeškega zdravja. Disbioza, s čimer poimenujemo spremembe v sestavi mikrobiote in sočasno porušitev homeostaze med človekom in mikroorganizmi, pa lahko vodi v nastanek bolezni, ki bi jih lahko potencialno zdravili s probiotiki. Za razliko od peroralne uporabe, lokalni vnos probiotikov omejuje pomanjkanje dostavnih sistemov, ki bi ohranili njihovo preživetje, se dovolj dolgo zadržali na tarčnem mestu in nudili učinkovito kolonizacijo. V okviru magistrske naloge smo zato z metodo elektrostatskega sukanja izdelali nanovlakna ter vanje vgradili spore modelnega potencialnega probiotičnega seva Bacillus sp. 25.2.M. Z optimizacijo formulacijskih, procesnih in okolijskih parametrov smo pripravili nanovlakna iz polietilenoksida (PEO) in kompozitna nanovlakna iz PEO in hitosana v razmerjih 60/40 ter 20/80 (m/m), v katera smo uspešno vgradili spore (2,7×105–7,3×105 spor/mg nanovlaken). Tekom priprave nanovlaken smo opazili upad preživetja spor, ki je bil izrazitejši v primeru nanovlaken s hitosanom, kar je posledica nizkega pH raztopine in ostrejših pogojev elektrostaskega sukanja. Z vrstičnim elektronskim mikroskopom smo potrdili vgradnjo spor v nanovlakna in določili signifikantno razliko v povprečnem premeru nanovlaken s sporami (167–342 nm) in enakih vlaken brez spor (110–177 nm). Z diferenčno dinamično kalorimetrijo smo potrdili manjšo kristaliničnost PEO v vseh pripravljenih nanovlaknih v primerjavi z izhodnim polimerom. S Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo smo potrdili tvorbo vodikovih vezi med hitosanom in PEO v nanovlaknih, medtem ko tvorba interakcij med sporami in polimeri ni bila enoznačno razvidna. S povečanjem deleža hitosana v nanovlaknih sta se zmanjševala hitrost in obseg sproščanja spor v fosfatni pufer, podaljševal pa se je čas, potreben za kalitev spor in izraščanje kolonij iz nanovlaken na trdnih gojiščih. Po 1 mesecu shranjevanja nanovlaken pri sobni temperaturi in 58 % relativni vlagi ter 40 °C in 75 % relativni vlagi se vsebnost živih spor v nanovlaknih ni zmanjšala za več kot 0,32 log CFU/mg. Razvita nanovlakna predstavljajo obetaven pristop za lokalno zdravljenje z disbiozo povezanih bolezni, saj so biorazgradljiva, omogočajo vgradnjo velikega števila potencialnih probiotikov in ohranjajo njihovo viabilnost med shranjevanjem.20202020-06-23 08:45:16Magistrsko delo/naloga117067sl