|
|
The effect of hydrolysis on chemical and physical properties of PAN hydrogels
Binar, Radim ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis describes the preparation of polyacrylonitrile hydrogels and characterization of their physical and chemical properties. Theoretical part sums up basic knowledge about hydrogels and polyacrylonitrile . It also deals with processing of polyacrylonitrile into reactive form and its alkaline hydrolysis which leads to multi-blocks copolymer able to create a three-dimensional network (gel). The experimental part presents a characterization of polyacrylonitrile hydrogels (HYPAN) prepared by alkaline catalyzed hydrolysis of a reactive form of polyacrylonitrile (aquagel). The aquagel was produced by dissolving followed by an extrusion. The final fiber was processed into pellets, which underwent alkaline hydrolysis by sodium hydroxide solution. Hydrolysis has carried out under various conditions (temperature, NaOH concentration and reaction time) to obtain products with a different degree of conversion of -CN groups. The hydrophobic blocks and hydrophilic blocks made by hydrolysis can form a 3D network of various properties depending on the ratio between blocks. The hydrogels were prepared from hydrolyzates in an alkaline environment. Some of the hydrolyzates have not created hydrogels but only suspensions (indecent degree of conversion of -CN groups). Therefore, rheological and optical properties were characterized only at samples forming hydrogels. By optimization of reaction conditions, multi-blocks copolymers able to create a gel with suitable physical properties (viscosity, transparency) were prepared with the potentional used in biomedicine e. g. as implants in ophthalmology.
|
|
|
Studium volné a vázané vody v hydrogelových systémech vhodných pro medicínské aplikace
Řihák, Marek ; Sovová, Šárka (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce bylo připravit hydrogely na bázi hyaluronanu a Septonexu a navrhnout a optimalizovat kvantitativní stanovení hyaluronau a Septonexu v supernatantu po gelaci vzorku. K měření byl použit hyaluronan o dvou rozdílných molekulových hmotnostech. K vyhodnocení experimentálních dat byly použity kalibrační křivky hyaluronanu a Septonexu. K charakterizaci vzorků a jejich vlastností byla provedena termogravimetrická analýza a infračervená spektrometrická analýza s Frourierovou transformací. Ze získaných výsledků byla diskutována využitelnost dané metody ke studiu subpopulací molekulární vody.
|
|
|
Vývoj a charakterizace hydrogelů s obsahem huminových látek pro kosmetické a farmaceutické aplikace
Pavlicová, Renata ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vývoj a charakterizaci hydrogelů s obsahem huminových látek s možností využití v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Práce navazuje na stejnojmennou bakalářskou práci, teoretická a experimentální část tedy vychází a je založena na již získaných poznatcích. Náplní této práce bylo vypracovat literární rešerši se zaměřením nejenom využití huminových gelů v praxi, ale také na rozšíření konzistence o další aktivní látky. Na základě této literární rešerše bylo cílem připravit modelové vzorky huminových hydrogelů s vybranými aktivními látkami a charakterizovat je metodami základní materiálové analýzy. Mezi tyto základní analýzy patřila zejména reologie a vizuální hodnocení konzistence při přípravě, dále pak byly vzorky podrobeny procesu sušení a botnání. Experimentální část prokázala značné vlivy při přípravě a složení jednotlivých vzorků, které se poté odrážely na jejich struktuře a konzistenci. Dále bylo zjištěno, že vhodná složení a kombinace látek tvoří hydrogely přijatelných charakteristik pro případné další použití v kosmetických respektive farmaceutických aplikací.
|
|
|
Studium adhézních vlastností hydrogelových matric k pevným povrchům
Šindelářová, Anna ; Sedláček, Petr (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá optimalizací a následným ověřením použitelnosti nekonvenční metody stanovení adhezních vlastností hydrogelů a jim příbuzných materiálů, která bude použitelná pro měření přilnavosti hydrogelů k pevným povrchům s využitím reologických technik. V případě předložené bakalářské práce je vybráno stanovení adhezních vlastností pomocí reometru a jednoduchých experimentů skluzu měřených materiálů po nakloněné rovině. Výsledky těchto metod jsou srovnány mezi sebou a zároveň s poznatky získanými z odborné literatury. Použitelnost metod je hodnocena z hlediska objektivních výsledků, reprodukovatelnosti a jestli jsou naměřená data kvantitativním vyjádřením adhezních vlastností. Bylo zjištěno, že reometrie je použitelná jako spolehlivá kvantitativní metoda měření adheze. Reometricky naměřená data byla reprodukovatelná a konzistentní. Touto metodou bylo zjištěno, že s rostoucí koncentrací disperzního podílu v hydrogelovém systému roste adhezní síla, což je v souladu s poznatky získanými z odborné literatury.
|
|
|
Reologie huminového gelu
Smilek, Jiří ; Gregorová, Eva (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na studium vlivu modifikace metody přípravy fyzikálně síťovaných hydrogelů huminových kyselin na (převážně reologické) vlastnosti výsledného materiálu. Hlavními aspekty přípravy, jejichž vliv byl studován, byly přítomnost kyselých nečistot v gelu, přídavek solí vícemocných kationtů v průběhu gelace resp. po gelaci a sledovanými parametry výsledného materiálu byly vnitřní pH gelu, obsah sušiny a především základní viskoelastické charakteristiky.
|
|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelových systémů s využitím reometru
Obrusníková, Klára ; Heger, Richard (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá studiem viskoelastických (konkrétně relaxačních) vlastností vybraného hydrogelového systému pomocí tříintervalových tixotropních testů. Zkoumaným hydrogelem byl kolagenový gel a jeho viskoelastické vlastnosti byly sledovány v závislosti na čase a na skladování při různých teplotních podmínkách. Kolagenový gel je tixotropní, deformací se jeho struktura naruší a po jejím odeznění se obnovuje (relaxuje), ale jen do určité míry. V závislosti na čase je kolagenový hydrogel velice stabilní, v průběhu dvou měsíců nedocházelo téměř k žádným změnám mechanických vlastností. Závislost na teplotě je naopak poměrně výrazná. Po vystavení teplotám pod bodem mrazu se struktura kolagenu stabilizuje, což se projevuje nárůstem komplexního modulu, při vyšších teplotách blízkých teplotě lidského těla se naopak rozkládá, což se naopak projevuje poklesem komplexního modulu. Podle předložených výsledků relaxuje kolagenový gel nejlépe při skladování při laboratorní teplotě, zároveň je ale při této teplotě nejméně elastický. Při teplotě skladování okolo 5 °C je naopak gel nejvíce elastický, zároveň ale relaxuje nejhůře. Optimální je pro daný gel, podle výsledků práce, uchovávání při teplotě okolo 5 °C.
|
|
|
Pokročilé mikroreologické techniky ve výzkumu hydrogelů
Kábrtová, Petra ; Smilek, Jiří (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím techniky fluorescenční korelační spektroskopie pro mikroreologickou charakterizaci hydrogelu v systému hyaluronan-cetyltrimethylamonium bromid. Pro mikroreologické FCS analýzy byly použity fluorescenčně značené částice. V rámci optimalizace metody byla nejdříve na základě analýzy newtonských roztoků glycerolu vybrána nejvhodnější velikost těchto částic. Diskuse byla rovněž zaměřena na vliv změny indexu lomu měřeného roztoku na výsledky analýz. Na základě měření roztoků hyaluronanu bylo následně možné zhodnotit vliv koncentrace a molekulové hmotnosti tohoto biopolymeru na výsledky FCS mikroreologie a porovnat je s výsledky analýz modelových hydrogelů hyaluronanu a CTAB. Na závěr byla diskutována použitelnost a omezení FCS mikroreologie.
|
|
|
Vliv rozpouštědla na deformační chování hydrogelů
Kulovaná, Eva ; Bartlová, Milada (oponent) ; Mráček, Aleš (oponent) ; Žídek, Jan (vedoucí práce)
Práce se zabývá molekulárně dynamickou simulací vlivu vody na deformaci hydrogelů. Hydrogely jsou modelové materiály vytvořené z makromolekulárních sítí solvatovaných vodou. Bylo zjištěno, že voda může tvořit můstky mezi makromolekulami, které mají formu dočasných iontových uzlů. Tyto můstky ovlivňují chování sítě během deformace. Vodní můstky jsou molekuly vody, které mají omezený rádius pohybu v prostoru mezi dvěma makromolekulami. Koncentrace vodních můstků byla regulována pomocí parciálního náboje na makromolekulárním řetězci v organické síti. Vodní můstky jsou určitým typem interakce, která je poměrně silná, ale výrazně delokalizovaná. Vodní můstek není možné trvale disociovat, po disociaci se v krátkém čase znovu vytvoří na jiném místě. Vliv vodních můstků byl srovnán s jinými typy síťových uzlů, zejména kovalentními a fyzikálními vazbami. Kovalentní uzly jsou modelovány jako prostá vazebná interakce mezi dvěma makromolekulami. Jsou nedisociovatelné a jsou lokální po celou dobu simulace. Fyzikální vazby jsou modelovány jako micely, kde hydrofobní skupiny tvoří jádro a hydrofilní skupiny obal micely. Fyzikální vazby mají povahu disociovatelných vazeb, které jsou lokální. Různé typy uzlů mají odlišný vliv na deformační vlastnosti. Byla simulována deformace sítí obsahujících kombinaci dvou typů uzlů: (i) fyzikálně-kovalentních, (ii) iontově-kovalentních, (iii) fyzikálně-iontových sítí a (iv) ternárních fyzikálně-kovalentní-iontových sítí. U jednotlivých a kombinovaných sítí bylo ověřeno chování v závislosti na jednoduchých sítí. Počet vodních můstků zásadně ovlivňovala primární struktura řetězců. Pokud byl řetězec PEG nahrazen hydrofobním polyoxymethylenem (POM) nebo polyoxytrimethylenem (POTM), jejich solvatace i mechanické chování se zhoršily.
|
|
|
Gelace hydrofobizovaného hyaluronanu
Gruberová, Eliška ; Venerová, Tereza (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá hyaluronem modifikovaným palmitoylem a jeho gelací. Byly vytvořeny gely z palmitoyl hyaluronanu o molekulové hmotnosti 216 kDa a substituci 11 % v koncentracích 15 a 20 g dm-3 ve vodě a v koncentracích 10, 15, 20 g dm-3 v NaCl a TSB. Dále byl vytvořen gel z palmitoyl hyaluronanu o molekulové hmotnosti 35 kDa a substituci 10 % v koncentracích 20, 30 g dm-3 v NaCl. Vzniklé gely byly prozkoumány s ohledem na využití v medicínských aplikací. Vysokou tuhost gelů a jejich výborné vlastnosti potvrdila reologie, byly zkoumány jejich fyzikální vlastnosti (pH, obsah vody) a jejich stabilita byla ověřena metodou zahřívání a ochlazování. Na základě výsledků MTT testu byly navrženy tři metody osazení gelu buňkami, aby gel mohl být použit jako náhrada extracelulární matrice nebo skafold vmedicínských aplikacích. Gely jsou netoxické, biokompatibilní a biodegradovatelné s netoxickými degradačními produkty, proto jsou výborným adeptem na využití v biomedicíně.
|
|
|
Optimalizace podmínek postupu gelace hydroxyethylcelulózy a hyaluronanu pomocí kyseliny citronové
Burešová, Natálie ; Krouská, Jitka (oponent) ; Hurčíková, Andrea (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývala hydrogely, které mají výhodu v zadržení velkého množství vody, to umožňuje velké možnosti aplikací, například v medicíně. Reaktanty síťovací reakce byl hyaluronan a hydroxyethylcelulóza. Síťovacím činidlem zde byla kyselina citronová, což je látkaje netoxická a finančně nenákladná. Hydroxyethylcelulóza a hyaluronan byly pro síťování vybrány na základě dostupných publikací. Vzniklé gely by se díky netoxickému síťovacímu činidlu mohli využít hlavně v medicíně. Hlavním cílem bakalářské práce byla optimalizace postupu gelace hydroxyethylcelulózy a nazelezení vhodného postupu gelace. Vybraný vhodný postup gelace byl aplikován na směs hydroxyethylcelulózy a hyaluronanu ve dvou různých hmotnostních poměrech a na hyaluronan samotný. Za chemicky zesíťené byly považovány vzorky, které obsahovaly samotnou hydroxyethylcelulózu a směs hyaluronanu a hydroxyethylcelulózy v hmotnostním poměru 3:7.
|
host ::
RSS.