|
|
Polyvinylalkoholové hydrogely s gradientovou strukturou v hustotě sesítění
Ščotková, Romana ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce představuje jednu z mnoha možností fyzikální přípravy PVA hydrogelů s gradientem v hustotě sesítění. Na základě vypracované rešerše, jejíž hlavní náplní byly způsoby přípravy gradientových hydrogelů a charakterizace jejich vlastností, byla vybrána metoda cyklického mrazení a tání, která byla optimalizována se zaměřením na vybrané parametry (molekulová hmotnost polymeru, počet cyklů, délka a teplota cyklů, způsob mrazení) při přípravě. Dalším krokem bylo provedení pilotních experimentů vedoucích k potvrzení a charakterizaci vzniklé gradientové struktury vybranými instrumentálními technikami jako je reometrie, rastrovací elektronová mikroskopie nebo metoda založena na sledování úbytku disperzního prostředí při sušení vzorků. Kromě potvrzení gradientové struktury byl jedním ze studovaných parametrů také vliv přídavku polysacharidu, a vytvoření tak semi-interpenetrovatelné sítě, na výsledné mechanické vlastnosti. Gradientové hydrogely s různou molekulovou hmotností či přídavky polysacharidu coby modelového difuzního činidla byly ve druhé části experimentální práce porovnávány na základě difuzních experimentů za využití methylenové modři. V závěru práce byly všechny získané výsledky diskutovány a byla navržena doplňující měření pro hlubší pochopení dané problematiky.
|
|
|
Reologická charakterizace polysacharidových gelů s inkorporovanými vezikulami
Kalendová, Lucie ; Smilek, Jiří (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá reologickou charakterizací polysacharidových hydrogelů s inkorporovanými vezikulárními systémy. Pro inkorporaci byly využity kladně nabité „Ion Pair Amphiphile“ vezikuly (IPA), jejichž kostra byla tvořena cetrimethylamonium bromidem, dodecylsulfátem sodným, dioktadecyldimethylamonium chloridem a cholesterolem. Druhými vezikulárními systémy používanými k inkorporaci byly záporně nabité fosfatidylcholinové liposomy, s obsahem kyseliny fosfatidové a cholesterolu. Práce je pomyslně rozdělena na dvě části. První část se zabývá přípravou, charakterizací a kontrolou stability používaných vezikulárních systémů pomocí dynamického rozptylu světla (DLS). V první části bylo zjištěno, že používané částice jsou stabilní jak vůči vysoké teplotě, tak také časově (v rámci jednoho týdne), což z nich dělalo systémy vhodné pro inkorporaci do vybraných hydrogelů. Druhá část se poté zabývá přípravou a reologickou charakterizací zvolených gelů. Byly připravovány gellanové gely o dvou různých koncentracích, a to 1 hm. % a 2 hm. %. Hyaluronanový gel byl připravován o koncentraci 4 hm. %. Všechny zmíněné gely byly studovány v prostředí deionizované vody a v prostředí obou typů vezikul, jejichž koncentrace byla v obou případech 1 mmoll-1. Z následné reologické charakterizace, která obsahovala amplitudové, frekvenční a stres relaxační testy vyplývá, že inkorporace vezikul neměla na strukturu zvolených hydrogelů vliv. Tato skutečnost naznačuje, že vezikuly inkorporované ve studovaných gelech nemají významný vliv na jejich transportní vlastnosti, což je informace důležitá pro využití těchto systémů v oblasti doručování léčiv.
|
|
|
Alternativní způsoby síťování alginátu sodného vedoucí k hydrogelům s vhodnými aplikačními vlastnostmi
Kouřilová, Ludmila ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na přípravu alginátových gelů s možností ovlivnění jejich finálních aplikačních vlastností (transparentnost, synereze, viskoelastické vlastnosti, aj.). Na základě literární rešerše byly vybrány celkem tři gelační strategie vedoucí ke gelaci alginátu sodného, a to iontové síťování metodou vnější gelace, iontové síťování metodou vnitřní gelace a síťování alginátu kyselinou fytovou, která je schopná tvořit jak iontovou vazbu, tak intramolekulární vodíkové můstky. Následně byla provedena optimalizace přípravy alginátových gelů, charakterizace jejich mechanických vlastností a na závěr byl sledován vliv několika faktorů (koncentrace polymeru, množství síťovacího činidla, doba gelace, přídavek sacharózy, aj.) na výsledné vlastnosti připravených gelů. V rámci diplomové práce bylo prokázáno, že na výsledné vlastnosti gelů na bázi alginátu sodného má vliv nejen koncentrace polymeru, množství použitého síťovacího činidla, rychlost gelace či synereze, ale v případě iontového síťování metodou vnější gelace také například typ použitého aniontu. Zajímavou součástí diplomové práce je také optimalizace stanovení mechanických vlastností alginátových gelů kompresními testy. Během těchto testů dochází ke stlačení vzorku mezi dvěma senzory reometru a je měřena mechanická odezva vzorku na aplikovanou sílu. Jedná se o jeden z nejlépe představitelných reometrických testů.
|
|
|
Optimalizace hydrogelového nosiče pro posuzování antimikrobiální aktivity biocidních povrchů
Antálek, Adam ; Jančovičová, Viera (oponent) ; Králová, Marcela (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá optimalizáciou zloženia a vlastností hydrogélov ako nosičov mikrobiálnych populácií pre hodnotenie antimikrobiálnych účinkov. Existujú normované postupy pre hodnotenie antimikrobiálnych povrchov, avšak zahŕňajú nedostatky, ako napríklad nutnosť testovania výhradne v laboratórnych podmienkach. V predloženej práci je navrhnutá nová metodika hodnotenia, ktorá využíva modifikovaný resazurínový test a hydrogély ako platformy pre výsev baktérií, vďaka čomu je možné posúdiť skúmaný antimikrobiálny povrch. Podarilo sa optimalizovať zloženie a vlastnosti hydrogélových nosičov vzľadom na ich botnacie a mechanické vlastnosti, a zlepšiť tak recovery oproti štandardizovaným postupom. Testy na antimikrobiálnom materiály ukázali, že použité baktérie na hydrogéloch ďalej rástli, čo znemožňuje použitie kompozitného hydrogélu pre túto aplikáciu.
|
|
|
Micro/macro-scale investigation of the viscoelastic properties of hydrogel materials
Obrusníková, Klára ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
This diploma thesis was focused on the comparison of various microrheological methods with macrorheological approach, especially on the characterisation of hydrogels. Dynamic light scattering, fluorescence correlation spectroscopy and optical tweezers were chosen as the microrheological techniques, while oscillatory rheometry was the macrorheological tool. Results from dynamic light scattering and fluorescence correlation spectroscopy for agarose and gellan hydrogels were compared to rheometry and to each other. The values of viscoelastic moduli obtained by microrheology were significantly lower than those obtained by macrorheology. Both dynamic light scattering and fluorescence correlation spectroscopy offer a wider range of frequencies than rheometry, but both have limitations in hydrogel characterisation. In dynamic light scattering measurements, light scattered from hydrogel networks causes noise and lowers the quality of the results. Fluorescence correlation spectroscopy, while being more specific, shows very little difference between samples of different concentrations. Optical tweezers are a new method at the Faculty of chemistry, and only the calibration measurements were performed. Optical trap stiffness, an important value in the calibration process of optical tweezers, was determined for solutions of glycerol.
|
|
|
Transportní a mechanické vlastnosti hybridních hydrogelů na bázi gellanu
Sokolínský, Jan ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je studium mechanických a transportních vlastností hybridních hydrogelů na bázi gellanu. V rámci této práce byl nejprve studován proces optimalizace přípravy gellan-poly(vinylalkohol) IPN hydrogelu, kde byl kladen důraz na opakovatelnost přípravy vzhledem k zachování mechanických vlastností hydrogelu. Poté byl, jak na samotných gellanových hydrogelech, tak na vybraných IPN kompozicích studován vliv různých aditiv (konkrétně vliv přídavku plastifikátoru a vliv síťování vícevaznými ionty). Na základě těchto testů byla vybrána sada vzorků, na kterých byla navíc měřena dynamická mechanická analýza, botnací a sušící experimenty. V závěru práce byly rovněž studovány transportní vlastnosti vybraných hydrogelových kompozic. Z testů realizovaných v rámci této diplomové práce vyplynulo, že jak tvorbou dvojité sítě, tak přídavkem výše zmíněných aditiv jsme schopni ovlivnit studované mechanické i transportní vlastnosti.
|
|
|
Hydrogely modifikované amfifilními strukturami
Heger, Richard ; Sedlařík, Vladimír (oponent) ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce se zabývá vlivem amfifilních struktur na hydrogelové vlastnosti. Přídavky různých amfifilních látek spojené s tvorbou vysoce uspořádaných struktur ovlivňují mechanické, transportní a strukturní vlastnosti hydrogelů. Hlavní inspirací pro tento typ práce byla živá tkáň, přesněji extracelulární matrice, která se hydrokoloidy velmi často mimikuje, a právě její vysoká uspořádanost může za její unikátní vlastnosti. Poznatky získané z této tkáně byly aplikovány do hydrogelových systémů studovaných v této práci. Vhodnými zástupci pro tuto práci byly různě síťované hydrogelové matrice (fyzikálně síťovaná agaróza a želatina, iontově síťovaný alginát a chemicky síťovaná směs polyvinylalkoholu s chitosanem). Tyto hydrogelové systémy byly modifikovány přídavky různých amfifilních látek. Lidskému tělu vlastním fosfolipidem, lecitinem, anebo různě nabitými klasičtějšími tenzidy (CTAB, SDS a Triton X-100). Experimentálně je tato práce rozdělena do tří oblastí, studium mechanických vlastností pomocí reologie, popis transportních vlastností pomocí uvolňovacích a prostupovacích experimentů s využitím různých modelových léčiv (rhodamin 6G, eosin B, amidová čerň 10B, methylenová modř a riboflavin) a morfologická charakterizace pomocí SEM. Charakterizace hydrogelových systémů byla podpořena dalšími technikami, které byly v této práci využity, jako jsou např. sušící a botnací experimenty nebo sorpce plynů.
|
|
|
Nové oblasti aplikace ultrazvuku v mikroelektronických technologiích
Buršík, Martin ; Pietriková, Alena (oponent) ; Králová,, Iva (oponent) ; Szendiuch, Ivan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá depozicí speciálních tixotropních materiálů určených pro mikroelektronické technologie. Cílem práce je vývoj nové metody optimalizace dávkovacího procesu za účelem dosažení rozlišení tisku pod 100 µm. Práce obsahuje vývoj speciální dispensní hlavice (UZD) využívající působení ultrazvukové energie. Doložené výsledky dokumentují možnosti nově vyvinuté metody, která je schopna tisknout tixotropní materiály s rozlišením 65 µm. Oproti jiným metodám dosahuje těchto výsledků s běžně využívanými materiály pro tlustovrstvovou technologii s velikostí částic do 5 µm.
|
|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelů s využitím reologických technik
Lorenc, Pavel ; Klučáková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem relaxace a časového namáhání viskoelastických látek (hydrogelů) pomocí vybraných reologických technik především s ohledem na oscilační testy. Byly připraveny a při měření porovnány vlastnosti hydrogelů s různým typem síťování. Agarózové hydrogely (fyzikálně), alginátové hydrogely (fyzikálně-chemicky), hydrogely kyseliny hyaluronové (iontově) a polyvinylalkoholové hydrogely (chemicky). V této bakalářské práci jsou navrženy a následně i aplikovány metody měření relaxačních vlastností těchto hydrogelů za použití reometru. Pomocí časově závislých testů, jež zkoumaly změny amplitudy v čase, byly zkoumány relaxační vlastnosti hydrogelů. Proveden byl test, který měl 3 intervaly, kdy změnami amplitud deformace v závislosti na čase byla sledována odezva hydrogelů na tyto změny. Sledovány byly relaxační vlastnosti těchto hydrogelů, jež prokázaly značné rozdíly v chování hydrogelů při měřeních. Těmito metodami bylo zjištěno, že struktura hydrogelů a koncentrace mají vliv na jejich relaxační vlastnosti. Z naměřených výsledků bylo prokázáno, že nejlepší relaxační vlastnosti má chemicky síťovaný polyvinylalkoholový hydrogel, nejnižší schopnost relaxace pak vykazoval fyzikálně-chemicky síťovaný alginátový hydrogel. Výsledky z naměřených dat byly nakonec porovnány, posouzeny a komentovány rozdíly mezi jednotlivými hydrogely.
|
|
|
Viskozimetrie systémů hyaluronan-amfifil
Trojan, Martin ; Běťák, Jiří (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem interakcí mezi polysacharidem hyaluronanem (HA) a amfifily. Jako amfifilní látky byly zvoleny bazická aminokyselina lysin a její analog 6 - aminokapronová kyselina. Přítomnost karboxylové skupiny na HA a aminoskupiny aminokyselin předpokládá elektrostatické interakce mezi těmito látkami. Tento předpoklad vede k možnosti fyzikálně modifikovat HA a následně ho použít jako nový typ nosiče biologicky aktivních látek, např. léčiv. Pro studium interakcí byly vybrány HA o molekulové hmotnosti 1,75 MDa a 70 kDa, které se mísily s aminokyselinami v různých objemových poměrech. Měření bylo prováděno ve třech prostředích, a to v čisté vodě, 0,15 M roztoku chloridu sodného, a ve fosfátovém pufru (PBS) o pH 6. Na studium interakcí byla použita reologie. Výsledky naznačují, že dochází k interakcím mezi HA a aminokyselinami, zvláště pak u systému 1,75 MDa HA a lysinu ve vodě. Interakce mezi HA a aminokyselinami se projevily snížením viskozity směsi. Snížení viskozity se projevilo i u nižší molekulové hmotnosti, ale nebylo už tak výrazné.
|
host ::
RSS.