Acrylic composite materials modified with bee pollen for biomedical application

The aim of this paper is to present the influence of bee pollen on the physicochemical and in vitro properties of poly(acrylic acid) (PAA) hydrogel composites enriched with hydroxyapatite and modified with bee pollen as a prospective material for biomedical application with beneficial features including good osseointegration and anti-inflammatory effect. The phase and chemical composition of hydroxyapatite synthesized by wet-precipitation method was confirmed by means of X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Proposed materials were investigated towards in vitro properties by immersion in the incubation fluids including artificial saliva, Ringer’s solution and distilled water. The composites swelling ability was determined. Additionally, the chemical structure of the polymer matrix composites was confirmed by FT-IR method. Moreover, to characterize composite degradation process during 21-day incubation the FT-IR technique was used. In order to describe bee pollen feature, both scanning electron microscopy and X-ray fluorescence spectrometry were used. Presented research revealed that hydroxyapatite, as well as PAA undergo biodegradation during in vitro test. Moreover, matrices degradation results in incubation fluids pH decrease associated with anionic nature of PAA which is further enhanced by bee pollen release. The strongest pH drop effect was observed for Ringer’s solution. Increase in conductivity of distilled water confirmed composites degradation process

Nanobiotechnology - today and tomorrow

Nanotechnologia, to ogólna nazwa zestawu technik i sposobów tworzenia struktur wykazujących wyjątkowe właściwości, które posiadają, w co najmniej jednym wymiarze od 0,1 do 100 nanometrów. Nanobiotechnologia obejmuje wykorzystanie nanomateriałów w medycynie, przemyśle chemicznym i kosmetycznym, czy przemyśle spożywczym. Jednocześnie daje ogromne możliwości w ochronie środowiska. Jednakże nanobiotechnologia jest nauką stosunkowo młodą, nie do końca przebadaną, dlatego też, już teraz należy zastanowić się nad ewentualnymi zagrożeniami, i starać się znaleźć dla nich jak najlepsze rozwiązania.The nanotechnology is a general name of the set of techniques of creating structures exhibiting unique properties that have at least one dimension between 0.1 to 100 nanometers. The nanobiotechnology includes the use of nanomaterials in fields of science such as medicine, chemical, cosmetic and food industry. Additionally, nanobiotechnology provides huge opportunities in the environmental protection. Although research in nanotechnology continues apace, relatively little is known about the subsequent health effects of exposure, therefore risk assessment of utilizing nanomaterials is needed

Chicken eggshells as a raw materials for calcium phosphates synthesis

Wykorzystanie produktów ubocznych pochodzących z produkcji wyrobów spożywczych i ferm wylęgowych, jakimi są skorupki jaj kurzych, stanowi interesującą alternatywę dla klasycznych metod otrzymywania potencjalnego materiału implantacyjnego - fosforanów wapnia. Popularność ceramiki hydroksyapatytowej w środowisku medycznym spowodowana jest właściwościami jakimi obdarzone są te materiały tj. bioaktywność, biozgodność oraz osteokonduktywność. Celem badań było wykorzystanie skorupek jaj kurzych jako surowca do produkcji fosforanów wapnia. Wstępnie oczyszczone skorupki zostały poddane jednostopniowej kalcynacji w piecu komorowych w zmiennych warunkach temperaturowych, które miały na celu zbadanie wpływu temperatury na właściwości finalnego produktu. Skorupki jaj kurzych zawierają w swym składzie ok. 94% (m/m) węglanu wapnia, który w procesie termicznym ulega rozkładowi do tlenku wapnia. Syntezę hydroksyapatytu przeprowadzono metodą mokrą, stosując jako substraty zawiesinę wodorotlenku wapnia pozyskanego z produktu kalcynacji skorupek oraz roztwór kwasu fosforowego(V). Otrzymane proszki poddano analizie fizykochemicznej potwierdzającej występowanie hydroksyapatytu.The use of by-products from the production of food industry and farms hatching such as shell chicken eggs is an interesting alternative to conventional methods for the preparation of the potential implant material – calcium phosphates. Because of unique properties of hydroxyapatite such as bioactivity, biocompatibility and osteoconductive, this material is commonly use in the medical community. The main goal of this research is development of calcium phosphate synthesis method from waste material such as eggshells. Pre-cleaned eggshells were subjected to a single-stage calcination in furnace chamber in varying temperature condition, which were intended to examine the effect of temperature on the properties of the final product. Chicken eggshells contain approx. 94% (m/m) calcium carbonate, which in the thermal process decomposed to calcium oxide. HAp synthesis was carried out by wet methods, using as a starting materials calcium hydroxide suspension obtained from calcined eggshells and solution of phosphoric acid. The obtained powders were characterized using physicochemical method to confirm the presence of hydroxyapatite

Metal nanoparticles preparation under microwave irradiation using selected reductive-stabilizing substances

W poszukiwaniu bardziej wydajnych i ekologicznych metod otrzymywania nanocząstek metali, coraz częściej zwraca się uwagę na możliwość zastosowania różnych czynników fizycznych, wspomagających procesy syntezy. Celem niniejszej pracy badawczej była próba otrzymania monodyspersyjnych i stabilnych w czasie nanocząstek metalicznych na przykładzie nanosrebra i nanozłota. Zastosowano metodę redukcji chemicznej wspomaganej promieniowaniem mikrofalowym. Czynnikami różnicującymi były warunki prowadzenia reakcji oraz wpływ wybranych parametrów na uzyskane nanomateriały. Kluczowym punktem badań była analiza spektrofotometryczna i analiza rozkładu wielkości nanocząstek oraz określenie ich stabilności w czasie. W większości przypadków otrzymano pożądany produkt, który jednak w zależności od warunków prowadzenia procesu, charakteryzował się różną wielkością i stabilnością nanocząstek.Searching more efficient and eco-friendly methods of metal nanoparticles synthesis, great attention is increasingly drawn by a possibility of usage some physical factors, which would be able to support the nanometals synthesis processes. The aim of the paper was to try to obtain monodisperse and stable during storage metallic nanoparticles (gold and silver). The method of chemical reduction with the use microwave radiation was conducted. Differentiating factors including the reaction conditions and the impact of selected parameters on the obtained nanomaterials were tested. The key point of the research were the spectrophotometric analysis and determination of size distribution of nanoparticles and their stability over time. In most cases, the desired product was obtained, but depending on the process conditions the nanoproducts were varied in size and stability

One-step synthesis of highly-biocompatible spherical gold nanoparticles using Artocarpus heterophyllus Lam. (jackfruit) fruit extract and its effect on pathogens

Introduction Novel approaches for the synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) are of great importance due to its vast spectrum of applications in diverse fields, including medical diagnostics and therapeutics. Te presented study reports the successful AuNPs’ synthesis using Artocarpus heterophyllus Lam. extract, and provides detailed characterization and evaluation of its antibacterial potential. [b]Objective[/b]. The aim was to develop a cost-effective and environmentally friendly synthesis method of gold nanoparticles using aqueous fruit extract of Artocarpus heterophyllus Lam. as a reducing and capping agent, which has proven activity against human pathogens, such as microbial species [i]E.coli[/i] and Streptobacillu sps. Material and Methods Characterizations were carried out using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometry, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray and Fourier-Transform infra-red spectroscopy (FT-IR). Results SEM images showed the formation of gold nanoparticles with an average size of 20–25 nm. Spectra collected while infra-red analysis contained broad peaks in ranges from 4000–400 cm -1 . Conclusions It can be concluded that the fruit of Artocarpus heterophyllus Lam. can be good source for synthesis of gold nanoparticles which showed antimicrobial activity against investigated microbes, in particul E. coli, and Streptobacillus. An important outcome of this study will be the development of value-added products from the medicinal plant Artocarpus heterophyllus Lam. for the biomedical and nanotechnology-based industries

Determination of element contens and physicochemical properties of selected soils

Znaczna część powierzchni Europy jest użytkowana rolniczo, co powoduje, że rolnictwo ma ogromny wpływ na środowisko naturalne oraz życie i działalność człowieka. Właściwości gleb mają bezpośredni wpływ na wielkość i jakość otrzymywanych plonów. Badania gleb odgrywają ważną rolę w produkcji rolniczej. Określenie właściwości fizykochemicznych oraz składu pierwiastkowego ma wpływ na otrzymywane plony oraz dawkowanie nawozów. Gleba jest zróżnicowanym materiałem, dlatego ważne jest stosowanie odpowiednich metod analitycznych. Celem pracy była analiza wybranych właściwości fizykochemicznych gleb i oznaczanie wybranych pierwiastków. Badania obejmowały analizę granulometryczną, pomiar zawartości wilgoci oraz pomiar pH gleby. Wykonano analizę za pomocą spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w celu oznaczenia składu pierwiastkowego oraz za pomocą spektroskopii w zakresie promieniowania podczerwonego (FT-IR) w celu identyfikacji charakterystycznych ugrupowań chemicznych. Za pomocą spektrofotometrii UV-Vis oznaczono ilościowo zawartość Fe2+ oraz P2 O5 w badanym materiale. Dokonano pomiaru zawartości magnezu, żelaza oraz wapnia za pomocą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS).A large part of Europe’s area is used for agriculture, which means that agriculture has a huge impact on the environment and human activity. Soil properties have a direct impact on the size and quality of the crops. The study of soils plays an important role in agricultural production. Determination of physicochemical properties and elemental composition affects the obtained yields and the dosage of fertilizers. Soil is a diverse material, so it is important to use appropriate analytical methods. The aim of the study was to analyze selected physicochemical properties of soils and determination of selected elements. The study involved a granulometric analysis, soil moisture and pH measurement. X-ray fluorescence spectrometry was chosen to determine the elemental composition, infrared spectroscopy (FT-IR) to identify specific chemical groups, additionally UVVis spectrophotometry was used to determination of Fe2+ and P2 O5 content in the tested material, atomic absorption spectrometry (AAS) was performed to measurements of magnesium, iron and calcium concentration

Gold Nanoparticles As A Modifying Agent of Ceramic-Polymer Composites

Much effort has been invested in the development of biomaterials for the repair or replacement of hard tissue. The synthesis of composites based on mineral and organic constituents is nowadays extremely important for the development of materials for biomedical applications. In this paper we report the preparation and characterization of ceramic-polymer composites doped with gold nanoparticles. Properties and applications in medicine and dentistry of colloidal gold nanoparticles depends upon their size and shape. The influence of the presence of the metallic nanoparticles on the degradation process was investigated by pH and conductivity analyses of water filtrates. The nanocomposites were characterized with the use of X-ray Diffaction (XRD) and Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FT-IR) methods. The results of in vitro tests confirmed that it is possible to produce hydroxyapatite/polymer (HA/polymer) composites doped with gold nanoparticles (AuNPs) for medical applications. Tests proved that content of gold nanoparticles in composites had influence on degradation behaviour of HA/Polymer/AuNPs in water environment.Obecnie wiele starań jest wkładanych w badania dotyczące rozwoju biomateriałów do naprawy i wymiany tkanki kostnej. Otrzymywanie kompozytów opartych na składnikach mineralnych i organicznych jest niezwykle istotne dla rozwoju materiałów do zastosowań biomedycznych. Właściwości i zastosowanie nanocząstek złota w medycynie i stomatologii zależy przede wszystkim od ich wielkości i kształtu. W pracy opisano metodykę otrzymywania oraz charakterystykę kompozytów ceramiczno-polimerowych domieszkowanych nanocząstkami złota. Badano wpływ obecności nanocząstek metalicznych na proces degradacji w środowisku wodnym z wykorzystaniem analiz pH i przewodnictwa. Charakterystykę nanokompozytów wykonano z zastosowaniem dyfrakcji promieni rentgenowskich (XRD) i spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR). Na podstawie badań in vitro stwierdzono, że możliwe jest otrzymanie kompozytów polimerowo-ceramicznych modyfikowanych nanocząstkami złota do zastosowań biomedycznych. Badania wykazały, że zawartość nanocząstek złota wpływa na degradację kompozytów HA/Polymer/AuNPs w środowisku wodnym