Název: Cílená modifikace hrotů využitelných pro vybrané měřicí módy mikroskopu atomárních sil
Překlad názvu: Controlled modification of tips usable for selected measurement modes of atomic force microscopy
Autoři: Lišková, Kateřina ; Szabová, Jana (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2024
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstrakt: [cze] [eng]
Předložená diplomová práce se zabývá modifikací hrotů standardně používaných v mikroskopii atomárních sil a jejich následným využitím ke stanovení mechanických vlastností vybraných hydrogelových systémů na lokální úrovni. Pro cílenou modifikaci byla vybrána metoda fixace mikročástice na nosník, který byl úspěšně modifikován pomocí částic melaminové pryskyřice Nejdříve byly měřeny mechanické vlastnosti vybraného zástupce fyzikálně síťovaných hydrogelů (polysacharid agaróza), které byly hodnoceny na základě Youngova modulu pružnosti, adhezní síly a práce. Získané výsledky byly porovnány s hodnotami naměřenými pomocí dvou komerčně dostupných nosníků lišících se jak ve tvaru, tak v základních parametrech, jako je konstanta pružnosti a rezonanční frekvence. Následně byl ověřován vliv nastavené působící síly nosníku na vzorek (Setpoint). Využitelnost modifikovaných nosníků byla testována i na vybraném zástupci iontově síťovaných hydrogelů (alginát sodný síťovaný vícemocnými ionty). V rámci experimentální části diplomové práce bylo ověřeno, že použití nosníků s vyšší styčnou plochou vede ke spolehlivějším výsledkům z hlediska spolehlivosti a reprodukovatelnosti, vzhledem k tomu, že do finální hodnoty Youngova modulu je zahrnut nejenom příspěvek polymerního řetězce, ale i póru. Při stanovování mechanických hodnot je důležité uvést nejenom používaný nosník a jeho vlastnosti, ale také veškeré ostatní experimentální parametry, jejichž změna může ovlivnit finální hodnoty Youngova modulu stanovené na mikroúrovni mikroskopií atomárních sil. This master's thesis deals with the modification of tips commonly used in atomic force microscopy and their following utilization for determining the mechanical properties of selected hydrogel systems at the local level. For targeted modification, a method of micro-particle fixation on a cantilever was chosen, which was successfully modified using melamine resin particles. Initially, the mechanical properties of a selected representative of physically cross-linked hydrogels (agarose polysaccharide) were measured, which were evaluated based on the Young's modulus of elasticity, adhesive force, and work. The obtained results were compared with values measured using two commercially available cantilevers differing in both shape and basic parameters such as spring constant and resonance frequency. Subsequently, the influence of the setpoint force applied to the sample by the cantilever was verified. The usability of modified cantilevers was also tested on a selected representative of ionically cross-linked hydrogels (sodium alginate cross-linked with multivalent ions). Within the experimental part of the master's thesis, it was verified that the use of cantilevers with a higher contact area leads to more reliable results in terms of reliability and reproducibility, considering that the final value of the Young's modulus includes not only the contribution of the polymer chain but also the pores. When determining mechanical values, it is important to specify not only the cantilever used and its properties but also all other experimental parameters, the change of which may affect the final values of the Young's modulus determined at the micro level by atomic force microscopy.
Klíčová slova: mechanické vlastnosti; Mikroskopie atomárních sil; modifikace hrotů; polysacharidy.; silová spektroskopie; Youngův modul pružnosti; Atomic force microscopy; force spectroscopy; hydrogels; mechanical properties; polysaccharides.; tip modification; Young’s modulus

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: https://hdl.handle.net/11012/245688

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-615754