|
|
Biodegradable Nanogels from Biocompatible Polymer Precursors
Oleshchuk, Diana ; Proks, Vladimír (vedoucí práce) ; Uchman, Mariusz Marcin (oponent) ; Trachtová, Štěpánka (oponent)
Tato disertační práce se zaměřuje na vývoj a použití hydrofilních, biokompatibilních a biologicky degradovatelných nanogelů na bázi polyaminokyselin s cílem vyvinout nový typ dopravního systému. V rámci této doktorské práce byla zkoumána a optimalizována nanogelace prostřednictvím síťování křenovou peroxidázou (HRP)/H2O2 v inverzní miniemulzi. Byl zkoumán vliv tří různých surfaktantů (SPAN 80, TWEEN 85 a AOT) o různých koncentracích (5 hm. % - 25 hm. % vztaženo k dispergované fázi) na nanogelaci polymerního prekurzoru na bázi polyglutaminu modifikovaného tyraminovými jednotkami (PHEG-Tyr). Výsledky ukázaly, že nejefektivnější stabilizace nanogelace bylo dosaženo při použití 20 hm. % SPAN 80. Hydrodynamický poloměr (Dh) připraveného nanogelu stanovený pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) měl hodnotu 230 nm. Tento rozměr byl dále potvrzen metodou Nanoparticle tracking analysis (NTA) a nacházel se v rozmezí od 200 do 300 nm. Analýza pomocí technik transmisní (TEM) a kryogenní transmisní elektronové mikroskopie (kryo-TEM) odhalila, že nanogel v suchém stavu vykazoval téměř kulovitý tvar o průměru (Dn) 26 nm a disperzitě (Ɖ) 1,91 a ve "frozen-hydrated" stavu měl větší velikost s hodnotou Dn = 182 nm a Ɖ = 1,52. Navíc při stabilizaci nanogelace za použití směsi SPAN 80 a TWEEN 85 bylo dosaženo...
|
|
|
Synthesis of triblock terpolymers as a tool for preparation of smart drug delivery nanosystems
Orságh, Martin ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Fernandez Alvarez, Roberto (oponent)
V diplomové práci je popsána syntéza nových fotoresponzivních triblokových terpolymerů pomocí polymerizace typu RAFT a dále samouspořádání výsledných terpolymerů ve vodných roztocích. Triblokové terpolymery byly charakterizovány pomocí gelové permeační chromatografie, NMR a IR spektroskopie. Připravené nanočástice byly charakterizovány pomocí rozptylových metod DLS a SAXS a mikroskopické techniky Cryo-EM. Jelikož se běžně používaný fotocitlivý monomer o-nitrobenzylakrylát nehodí k polymerizacím typu RAFT, byl místo něho testován dosud málo využívaný naftacyl methakrylátový monomer, který je také fotocitlivý. Naše výsledky jednoznačně prokázaly, že naftacyl methakrylát je polymerizovatelný metodou RAFT a že takto připravené polymery si zachovávají fotoresponzivní vlastnosti. Kromě toho byl při syntéze triblokových terpolymerů využit blok obsahující fenylboronové kyseliny pro konjugaci modelových léčiv prostřednictvím dynamické kovalentní vazby na polymerní řetězec. V této souvislosti bylo studováno řízené uvolňování modelové sloučeniny Alizarin Red S z polymerních nanočástic vyvolané přítomností dopaminu a fruktózy. Tyto nanočástice, detailně studované v předložené diplomové práci, reagující na světlo a dioly, otevírají nové možnosti pro vývoj sytémů vhodných pro cílený transport léčiv.
|
|
|
Post-polymerization modification of block copolymers as a tool for preparation of new drug delivery nanosystems
Marková, Pavlína ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Košovan, Peter (oponent)
Amfifilní blokové kopolymery se samoskládají do klinicky efektivních nanostruktur, jejichž velikost, stabilitu a povrchovou chemii lze snadno účelně přizpůsobit. Tato všestrannost podnítila jejich četné biomedicinální aplikace, především v oblasti doručování léčiv. Specificky nanočástice na bázi polyesterů našly díky své biokompatibilitě a biodegradibilitě uplatnění v doručování genů, nukleových kyselin, terapeutických proteinů i léčiv. Tato diplomová práce se zabývá syntézou poly(ethylen oxid)-b-poly(kaprolakton) kopolymerů obsahujících propargyl funkční skupiny dvěma přístupy, kopolymerizací s modifikovaným monomerem a post-polymerizační modifikací. Následnou thiol-ynovou click reakcí s thioglycerolem byly získány kopolymery s vicinálními dioly schopné reverzibilně vázat látky na bázi benzoxaborolu a boronových kyselin. Obě syntetické strategie byly zhodnoceny na základě charakterizace produktů pomocí nukleární magnetické rezonance a gelové permeační chromatografie. Samosložené nanočástice byly poté charakterizovány pomocí statického a dynamického rozptylu světla a zobrazeny konvenční, kryogenní a negativně kontrastovanou transmisní elektronovou mikroskopií. Nakonec byl sledován efekt enkapsulace modelového léčiva na vlastnosti sférických micel. Výsledky této práce by měly umožnit...
|
|
|
Synthesis of block copolymers by ring-opening polymerization and post polymerization modification with phenylboronic acid
Dudičová, Dorota ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Strachota, Adam (oponent)
Tato práce se zabývá syntézou amfifilních diblokových kopolymerů na bázi poly(ethylenoxidu)-b-polykaprolaktonu modifikovaných propargylem (PEO-PgCL). V syntéze byla použita tzv. Polymerizace prostřednictvím otevírání kruhů (ROP) propargylovaného kaprolaktonu iniciovaná α-hydroxy-ω-methoxy poly(ethylenoxidem) o dvou různých délkách (2000, 5000 g/mol). Následně byla do modifikovaného bloku zavedena fenylboronová funkční skupina pomocí mědí katalyzované cykloadice (CuAAC) s pinakolátem 2-azidometyl fenylboronové kyseliny. K Charakterizaci kopolymerů bylo použito několik různých technik např. protonová nukleárni magnetická rezonance 1 H NMR, gelová permeační chromatografie (GPC) a hmotnostní spektrometrie (MALDI-ToF). Výsledky práce přispěly k optimalizaci reakčních podmínek polymerizace v rámci grantového projektu laboratoře. Klíčová slova: Amfifilní blokové kopolymery, CuAAC click, fenylboronová kyselina, poly-ε- kaprolakton, polymerizace prostřednictvím otevírání kruhů
|
|
|
Multicomponental polyurethane systems with targeted properties. Preparation and characterization.
Serkis-Rodzeń, Magdalena ; Špírková, Milena (vedoucí práce) ; Uchman, Mariusz Marcin (oponent) ; Sedláková, Zdeňka (oponent)
Termoplastické polyuretany (PU) jsou široce používány v mnoha aplikacích díky svým vynikajícím funkčním vlastnostem, včetně možností recyklace. PU uvedené v této disertační práci jsou připraveny z polykarbonátových makrodiolů a dalších dvojfunkčních složek vedoucích k tvorbě lineárních alifatických polymerních materiálů. Hlavní část této studie je zaměřena na syntézu a analýzu polyuretanových vodných disperzí (PUD) a filmů připravených z PUD. Originalita předkládaného výzkumu zahrnuje ekologicky způsob přípravy termoplastických PU na bázi polykarbonátů. PU nanočástice dispergované ve vodě byly měřeny pomocí rozptylových metod, zatímco finální filmy byly charakterizovány z hlediska morfologie, mechanických a tepelných vlastností a odolnosti proti vodě. Dále byla zkoumána rovnováha mezi hydrofilní a hydrofobní částí PU, jež je důležitá pro stabilitu částic i vlastnosti filmů. PUD byly dále smíchány se dvěma typy koloidní siliky. Cílem bylo zlepšení vlastností nanokompozitních filmů připravených z PUD, při současném zachování jejich termoplastického charakteru. Výraznějších výsledků (v důsledku vyšší hustoty síťování fyzikálního charakteru mezi nanoplnivem a PU matricí) bylo dosaženo pro organicko- anorganické nanokompozity s menšími částicemi siliky. Dále jsme modifikovali acetonový proces přípravy...
|
|
| |
|
|
Nanočástice na bázi komplexů blokových polyelektrolytů s novými gemini surfaktanty
Šomšáková, Katarína ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Trhlíková, Olga (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou a studiem vodných roztoků komplexů blokového polyelektrolytu poly(2-vinylpyridín)-b-poly(ethylen oxid), P2VP-PEO s gemini surfaktanty 6,6'-(ethan-1,2-diylbis(oxy)) bis(3-dodecylbenzensulfonová kyselina), 6,6'- (butan-1,4-diylbis(oxy)) bis(3-dodecylbenzensulfonová kyselina) a 6,6'-(hexan-1,6- diylbis(oxy)) bis(3-dodecylbenzen sulfonová kyselina) a komplexu P2VP-PEO s dodecylsulfátem sodným, SDS a vzájemným porovnáním jejich fyzikálně-chemických vlastností. Částice byly charakterizovány pomocí statického a dynamického rozptylu světla, zeta potenciálu, izotermální titrační kalorimetrie a kryo-transmisní elektronové mikroskopie. Byly připraveny stabilní nanočástice v 0.1 M HCl, přičemž již malý přídavek surfaktantu zapříčiňuje vznik micel s PEO obalem a jádrem, tvořeným komplexem P2VP se surfaktantem. Byl studován vliv délky hydrofobního můstku v molekule gemini surfaktantu a také poměru surfaktant/polymer na velikost a morfologii vzniklých nanočástic.
|
|
|
Syntéza a charakterizace glukózou modifikovaných ABA blokových kopolymerů s využitím thiol - enové click reakce
Hašpl, Adam ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Štěpánek, Miroslav (oponent)
Bakalářská práce se věnuje způsobu postpolymerizační modifikace dvou vzorků amfifilního blokového kopolymeru poly(ethylen oxid-b-1,2-butadien-b-ethylen oxid) s vysokým zastoupením jednotek 1,2-izomeru vnitřního bloku polybutadienu metodou thiol-ene click. Jako modifikační činidlo byla použita 1-Thio-β-D-glukóza tetraacetát. Práce se dále zaměřuje na metody charakterizace vzorků kopolymeru před i po provedení modifikační reakce. Struktura a stupeň funkcionalizace vinylických jednotek bloku polybutadienu po provedení modifikace byly stanoveny metodou spektroskopie nukleární magnetické rezonance. Rozměry připravených polymerních částic v roztoku byly studovány metodami statického a dynamického rozptylu světla. Klíčová slova: ABA blokové kopolymery, samoskladba polymerů, click reakce, NMR spektroskopie, rozptyl světla
|
|
|
HIGHT-RATE SUPERCAPACITORS BASED ON CONDUCTING POLY(3,4 ETHYLENEDIOXYTHIOPHENE)
Ivanko, Iryna ; Tomšík, Elena (vedoucí práce) ; Uchman, Mariusz Marcin (oponent) ; Perrin, François-Xavier (oponent)
Pochopení vlivu molekulární struktury na fyzikálně-chemické vlastnosti organických vodivých polymerů vyžaduje správný způsob přípravy, během kterého je možné získat polymer s dobře definovanou chemickou strukturou. Proto byly v této práci využity tři metody přípravy poly(3,4-ethylendioxythiofenu) (PEDOT) jako jsou chemická oxidace, elektrochemická polymerace a nová metoda, a to kysele katalyzovaná polymerace. Pomocí chemické oxidační polymerace byl zkoumán vliv iontů Hofmeisterovy řady, konkrétně formiátového iontu, na fyzikálně-chemické vlastnosti PEDOTu. Zejména byla ukázána tvorba hydratovaných oligomerních řetězců, které se skládají do semikrystalické struktury. Navíc bylo prokázáno, že hydratované oligomery podléhají přeskupení svých řetězců během elektrochemického měření za vzniku anizotropní struktury a jedinečných fotoluminiscenčních vlastností. Další metodou přípravy PEDOTu, která byla u nás poprvé představena, je kysele katalyzovaná polymerace. Bylo ukázáno, že je možné připravit pomocí polární Bronstedovy kyseliny roztok PEDOT bez použití oxidantu při pokojové teplotě. Navíc jsme ukázali způsob, jak řídit optické vlastnosti PEDOTu, pomocí korelace mezi procesem samouspořadání řetězců PEDOTu. Základní pochopení podstaty vzniku nosičů náboje v zařízeních pro ukládání energie vrhá světlo na...
|
|
|
Příprava a charakterizace nanomateriálů obsahujících sloučeniny bóru
Vrbata, David ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Hrubý, Martin (oponent) ; Sedláková, Zdeňka (oponent)
Tato disertační práce se soustředí na syntézu a polymerizaci kaprolaktonu a jeho derivátů. Nanoagregáty z amfifilních blokových kopolymerů a telechelických polymerů s inkorporovanými sloučeninami bóru (fenylboritá kyselina a boránové klastry) byly připraveny samo skladbou ve vodných roztocích. Inkorporace borových sloučenin byla buď kovelentního nebo nekovalentního charakteru. Získané komplexní nanočástice reagovaly na vnější stimulus a byly zkoumány v různých podmínkách kombinací rozptylu světla, fluorescenční spektroskopie a elektronové mikroskopie. Získané výsledky, o roztokovém chování polymerů v kombinaci s přidanou hodnotou sloučenin boru a překonané výzvy v procesu syntézy, popisují obecné aspekty ladění morfologie nanoagregátů a jejich odpovědi na vnější stimulus. Publikace napsané v rámci této disertace přinášejí cenné informace pro vědce zabývající se biomedicínským využitím podobných nano struktur.
|
host ::
RSS.