|
3D-bioprinted Gelatin/Alginate loaded with Carbon Nanotubes for tissue engineering application
Partovi Nasr, Minoo ; Zumberg, Inna ; Chmelíková, Larisa ; Fohlerová, Zdenka ; Provazník, Valentine
The objective of utilizing 3D-bioprinted Gelatin/Alginate loaded with Carbon Nanotubes (CNTs) in tissue engineering applications is to create scaffolds that closely mimic the natural extracellular matrix (ECM), thereby enhancing cell growth, proliferation, and differentiation. Gelatin and Alginate, both biocompatible materials, have been widely researched for their potential in bioprinting due to their similarity to the ECM, offering a conducive environment for cell encapsulation and tissue regeneration. The addition of CNTs to these hydrogels significantly improves the mechanical properties and stability of the scaffolds, making them more suitable for supporting tissue development. CNTs, known for their unique properties such as high tensile strength and electrical conductivity, contribute to the development of scaffolds that not only support mechanical stability but also can influence cellular behavior and tissue formation. This integration aims at enhancing the functionality of 3D-bioprinted scaffolds, enabling them to better support the formation and maturation of engineered tissues. Furthermore, the electrical conductivity of CNTs-loaded scaffolds can be exploited to stimulate electrical activity in tissues, such as cardiac and neural tissues, promoting organized tissue development and functionality. The strategic combination of Gelatin/Alginate with CNTs in 3D bioprinting offers a promising approach to tissue engineering, aiming to address the critical challenge of replicating the complex structure and function of natural tissues. This innovative methodology not only enhances the mechanical and structural properties of the scaffolds but also introduces new possibilities in tissue engineering through the electrical stimulation of tissues, paving the way for the creation of more complex and functional tissue constructs.
|
| |
|
Senzorické vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových kompozitů při namáhání v tlaku
Míková, Maria ; Kusák, Ivo (oponent) ; Rovnaník, Pavel (vedoucí práce)
Výroba stavebních materiálů vyžaduje velké množství energie. Její spotřeba může být snížena užitím druhotných surovin. Tato diplomová práce se zabývá senzorickými vlastnostmi stavebních materiálů. Jsou prezentovány elektrické vlastnosti kompozitů a způsoby jejich měření. V experimentální části byl zkoumám vliv vodivých příměsí na senzorické vlastnosti aluminosilikátových kompozitů. Byly vytvořeny krychle na bázi alkalicky aktivované strusky s obsahem grafitového prášku, sazí, uhlíkových vláken, ocelových vláken nebo uhlíkových nanotrubic. Sledoval se průběh změny elektrického odporu při cyklickém tlakovém namáhání.
|
| |
|
Využití uhlíkových nanotrubic pro realizaci elektrod tlustovrstvých senzorů
Polický, Jiří ; Adámek, Martin (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou detekce těžkých kovů s použitím miniaturizovaných tlustovrstvých senzorů. Pracovní elektroda pro tyto senzory byla připravena pomocí tlustovrstvé pasty za použití prášku s uhlíkovými nanotrubicemi, pojiva a ředidla. Vyrobené elektrody byly proměřeny při detekci iontů olova a kadmia v tříelektrodovém systému diferenčně pulzní voltametrií v acetátovém pufru. Získané výsledky byly porovnány s uhlíkovou elektrodou vytvořenou ze speciální komerční tlustovrstvé polymerní pasty. Na závěr je zde popsána i možnost aktivace povrchu pracovní elektrody kyselinou dusičnou a ověření detekce těžkých kovů na reálném biologickém vzorku.
|
|
Vliv podmínek ošetřování na vlastnosti alkalicky aktivované strusky
Rypák, Peter ; Bayer, Patrik (oponent) ; Rovnaník, Pavel (vedoucí práce)
Kombináciou jemne mletej trosky a vhodného alkalického aktivátoru vzniká alkalicky aktivovaná troska – materiál s pozoruhodnými vlastnosťami. Práca sa zaoberá zhrnutím základných informácií o alkalicky aktivovanej troske, jej vlastnostiach, výrobe a použití v priemysle. Taktiež sleduje výskumy venované vplyvu ošetrovania trosky a použitia protizmršťujúcich prísad na jej vlastnosti. Úlohou praktickej časti je sledovanie vplyvu doby ošetrovania alkalicky aktivovanej trosky na jej mechanické vlastnosti a mikroštruktúru. Tieto vlastnosti sa sledujú taktiež v alkalicky aktivovaných troskách spolu s prídavkom uhlíkových nanotrubičiek a hydroxypropylmetylcelulózy ako protizmršťujúcich prísad.
|
|
Problematika odolnosti betonů vůči působení vysokých teplot
Krejčík, Jakub ; Hela, Rudolf (oponent) ; Bodnárová, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá sledováním odolnosti cementových betonů vůči působení vysokých teplot. V teoretické části bakalářské práce byly popsány změny, které probíhají v betonu, který je vystaven působení vysokých teplot a chování jednotlivých složek betonu. Byly popsány možnosti jak zlepšit odolnost betonu proti působení vysokých teplot vhodnou volbou složek, nebo přídavkem rozptýlené výztuže. V experimentální části byly testovány betony s čedičovými a polypropylenovými vlákny s čedičovým kamenivem. Byly pozorovány změny pevnosti v tlaku a změny objemových hmotností v závislosti na působení vysokých teplot. Byly sledovány změny rozptýlené výztuže z polypropylenových vláken, celulózových a čedičových vláken po tepelném namáhání.
|
|
Cellulose Nanofibers and Aerogel Materials
Salajková, Michaela ; Kalfus, Jan (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
This thesis deals with preparation and characterization of new microfibrillated cellulose/multi-walled carbon nanotubes (MFC/MWCNTs) composite materials. Three different pre-treatment methods were used in order to disperse MWCNTs in water. The effect of different pre-treatments on the quality of MWCNTs suspension was studied. Composite films containing MFC and MWCNTs were prepared, and their mechanical and electrical properties and morphology were characterized. MWCNTs suspensions were characterized by UV-VIS spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Thermogravimetric analysis (TGA). Electrical properties of MFC/MWCNTs composite films were measured by Keithly Electrometer/High Resistivity Meter. For characterization of mechanical properties, tensile test was performed using Miniature Materials Tester. The morphology of the composite films was observed using SEM. Any significant effect of MWCNTs on mechanical properties wasn´t found. Concerning the surface resistivity data, typical percolation behaviour was revealed, indicating conductive composite material was successfully prepared. However, the surface resistivity values differ significantly between the top and bottom sides of the composite films. These results suggested that the preparation process for the composite materials and the compatibility between MFC and MWCNTs need to be improved.
|
| |
|
Vliv ohybového namáhání na elektrické vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových kompozitů
Šimko, Lukáš ; Kusák, Ivo (oponent) ; Rovnaník, Pavel (vedoucí práce)
Klasický beton je nejpoužívanějším stavebním materiálem. Dnešní doba si ovšem žádá stále vyšší nároky na nízkou energetickou náročnost, na trvanlivost konstrukcí spojenou s jednoduchou diagnostikou stavu konstrukce a velmi důležitým aspektem je také ekologie. Tato diplomová práce se zabývá cementovými a aluminosilikátovými kompozity s obsahem vodivých plniv, díky kterým je možné monitorovat změnu elektrických vlastností, nejčastěji elektrického odporu, v závislosti na mechanickém namáhání. V rámci praktické části práce byly vyrobeny zkušební trámce na bázi alkalicky aktivované strusky s obsahem uhlíkových nanotrubiček, grafitového prášku, sazí a uhlíkových vláken. Zkušební trámce byly namáhány tříbodovým ohybem a byla sledována změna elektrického odporu.
|