Original title:
Hydrogely modifikované amfifilními strukturami
Translated title:
Hydrogels modified by amphiphilic structures
Authors:
Heger, Richard ; Sedlařík, Vladimír (referee) ; Kráčalík, Milan (referee) ; Pekař, Miloslav (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2024
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
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.
The submitted dissertation deals with the influence of amphiphilic structures on hydrogel properties. Additions of various amphiphilic substances associated with the formation of highly ordered structures affect the mechanical, transport and structural properties of hydrogels. The main inspiration for this type of work was living tissue, more precisely the extracellular matrix, which is often mimicked by hydrocolloids, and its high orderliness is responsible for its unique properties. The knowledge obtained from this tissue was applied to the hydrogel systems studied in this work. Various cross-linked hydrogel matrices (physically cross-linked agarose and gelatin, ionically cross-linked alginate and chemically cross-linked mixture of polyvinyl alcohol and chitosan) were suitable representatives for this work. These hydrogel systems were modified by the addition of various amphiphilic substances. The human body’s own phospholipid, lecithin, or variously charged more classic surfactants (CTAB, SDS and Triton X-100). Experimentally, this work is divided into three areas, the study of mechanical properties using rheology, the description of transport properties via release and flow experiments using various model drugs (rhodamine 6G, eosin B, amido black 10B, methylene blue and riboflavin), and morphological characterization using SEM. The characterization of hydrogel systems was supported by other techniques used in this work, such as drying and swelling experiments or gas sorption.
Keywords:
amphiphiles; Hydrogel; mechanical properties; rheology; SEM; transport properties; viscoelasticity; amfifily; Hydrogel; mechanické vlastnosti; reologie; SEM; transportní vlastnosti; viskoelasticita
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: https://hdl.handle.net/11012/245308