Synthesis of advanced biomaterials by polymerization-induced self-assembly

Abstract

V této dizertační práci byl zkoumán biomedicínský potenciál polymerizační techniky známé jako polymerizací indukované samouspořádání (PISA). Disperzní RAFT PISA ve vodě nám umožňuje přímo syntetizovat roztoky polymerních nanočástic o vysokých koncentracích. Tuto techniku jsme využili k syntéze fluorovaných polymerních nanočástic pro zobrazování magnetickou rezonancí (19 F MRI). Tyto nanotracery s vysokým obsahem fluoru jsou založeny na amfifilním diblokovém kopolymeru, poly(ethylen glycol)-b-poly(2,2,2-trifluoroethyl akrylamid) (PEG-b-PTFEAM). Ačkoli byl obsah fluoru vysoký, rigidita jádra negativně ovlivnila magnetickou relaxaci fluorovaného řetězce, což vedlo k velmi nízkým signálům v 19 F MRI. Po pečlivé optimalizaci, spočívající v přidání hydrofilního komonomeru, 2-hydroxypropyl methakrylátu (HPMA), do jádra, jsme dosáhli lepší fluorové relaxace a dobrých zobrazovacích vlastností. Dále jsme vyvinuli novu metodu jednokrokové syntézy fluorovaných nanočástic přímo monomerů pomocá tzv. gradientní kopolymerizací indukovaného samouspořádání (gPISA). Zde využíváme rozdílných reaktivit a polarit dvou monomerů, poly(ethylen glycol) methyl ether methakrylátu (PEGMA), rychleji reagujícího hydrofilního monomeru, a TFEAM jako pomaleji reagujícího fluorovaného monomeru. Výsledné polymerní nanočástice...