|
|
Novel hydrogels based on polysaccharides for soft tissue regeneration: preparation and characterization
Nedomová, Eva ; Abdellatif, Abdelmohsan (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou, síťováním a fyzikálně-chemickou charakterizací hydrogelů na bázi polysacharidů. Cílem práce bylo vyvinout elastické filmy, které by mohly být použity pro vlhké hojení ran. Teoretická část shrnuje současné způsoby regenerace měkkých tkání a jejích náhradách (ať už se jedná o přírodní nebo syntetické materiály). Zároveň jsou zdůrazněny základní informace o přírodních polysacharidech (chemická struktura, rozpustnost, tepelná a pH stabilita atd.), jejich modifikace a chemické síťování. Experimentální část je zaměřena na modifikaci přírodní gumy Karaya tak, aby transparentní hydrogely měly nastavitelnou hydrolytickou stabilitu. Vzorky byly analyzovány pomocí FTIR, TGA následované vyhodnocením bobtnání a hydrolytické degradace. Z výsledků vyplynulo, že chemická modifikace zvýšila stabilizaci elastického filmu z přírodního polysacharidu ve vodě až na 25 dní. Díky řízené degradaci a vysoké absorpci vody (85 - 96%) jsou tyto nové hydrogely využitelné především pro vlhké hojení ran (např. popálenin).
|
|
|
Biodegradable polyurethanes based on poly(ethylene glycol)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Predložená diplomová práce se zabývá syntézou biodegradabilních polyuretanu (bio-PU) na bázi polyethylenglykolu (PEG-u) a polykaprolaktonu (PCL) pro využití k medicínským úcelum. Cílem práce bylo vyvinout metodiku prípravy elastomerního polyuretanu, ze kterého by se dal v budoucnu pripravit skafold (nosic bunek) použitelný v tkánovém inženýrství pro humánní regenerativní medicínu. Teoretická cást práce shrnuje informace o materiálech využitelných pro zamýšlenou aplikaci. Zahrnuty jsou také techniky prípravy skafoldu, jejich biokompatibilita a charakterizace vlastností výsledného materiálu. Praktická cást je pak zamerena na navržení vhodné metodiky pro prípravu funkcních vzorku obsahujících PEG, PCL, hexamethylen-diisokyanát (HMDI) a ethylhexanoát cínatý jako katalyzátor. U pripravených vzorku byl zjištován vliv jejich složení (predevším ruzný obsah a molekulová hmotnost PEG-u) na botnání a hydrolytickou stabilitu spolecne s testováním mechanických vlastností, sledováním kinetiky sítování a stanovením stupne konverze. Morfologie vzorku byla sledována pomocí optické mikroskopie, chemické složení bylo potvrzeno infracervenou spektroskopií a tepelné vlastnosti byly urceny diferencní kompenzacní kalorimetrií. Vývoj v metodice prípravy ukázal, že je nezbytné odstranit pred syntézou z výchozích látek veškeré necistoty, predevším vodu a kyslík, jinak vznikaly nedokonale zreagované vzorky s velkým obsahem póru ruzných velikostí. Syntéza všech vzorku probíhala pod dusíkovou atmosférou ve dvou krocích, kdy v prvním se pouze homogenizovaly oba polyoly (PEG i PCL) na vakuové lince pri 130 °C a ve druhém pak vznikaly výsledné bio-PU za pridání HMDI pri 65 °C v inertní atmosfére manipulacního boxu. Vzorky pak byly dopolymerovány ve forme pri 65 °C pod dobu 48 hodin v sušárne. Ruzné fyzikální podmínky metodiky vedly k príprave jak nepruhledných bílých filmu, tak i vzorku s viditelnou separací fází až po flexibilní transparentní filmy. Pozorování optickým mikroskopem vzorku s fázovou separací prokázalo prítomnost sférolitické struktury krystalické fáze PCL v amorfní fázi matrice PEG-u. Sledování kinetiky sítování pomocí soxhletovy extrakce potvrdilo maximální konverzi polymerace (96 %) již za 4 h dopolymerování v sušárne. Testování zkouškou v tahu ukázalo, že výrazný vliv na pevnost v tahu má isokyanátový index (pomer NCO/OH skupin). Molekulová hmotnost PEG-u ovlivnovala pevnost v tahu jen u vzorku zcela zesítovaných. Merení botnání vzorku ve vode prokázalo, že s rustem molekulové hmotnosti PEG-u roste i obsah vody (od cca 28 až po 58 hm.%) ve vzorcích. Také degradace filmu ve vode pri 37 °C probíhala dle predpokladu rychleji u vzorku s vyšší molekulovou hmotností PEG-u. V predložené diplomové práci bylo potvrzeno, že množstvím a molekulovou hmotností polyethylenglykolu je možné rídit hydrolytickou stabilitu výsledných biodegradabilních polyuretanových elastomeru.
|
|
|
Reactions of HDPE in the melt initiated by peroxides
Hampapa, Břetislav ; Kučera, František (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
The thesis deals with HDPE modification by crosslinking. In the theoretical part, data available in the literature were reviewed. Modifications of the selected HDPE copolymer grade were carried out in a kneading device Brabender using 25 ml chamber size. After having optimized process conditions, there were performed a series of experiments in dependence on concentration of the initiator. Reological properties of polymer samples were investigated by melt flow indexes measured under different conditions. Changes in crystallinity and melting temperatures were evaluated from DSC heat flow measurements. The samples meeting characteristics supposed were selected for measuring complex viscosity on the Rheometer AR-G2 TA and for testing some mechanical properties on the device Zwick.
|
|
|
Preparation of materials based on reactive modified polyolefins
Běťák, Lukáš ; Žídek, Jan (referee) ; Kučera, František (advisor)
This thesis deals with a preparation of modified polypropylene. Modified polypropylene was prepared by reaction itaconic anhydride and compounds contain primary and secondary amino group (diaminododecane, aminoethylethanolamine and aminoethylpiperazine). Knowledge of radical and condensation modification of polypropylene were summarized in the theoretical part. New application of modified polypropylene ware summarized at the theoretical part as well. In the experimental part polypropylene was functionalized by grafting with itaconic anhydride during reactive extrusion. Extrusion was carried on the co-rotating twin-screw extruder (Brabender 25 DSE L/D = 34) at 230 °C and 30 RPM. Residence time of reactive blend was 3 minutes. The modified polypropylene PP-g-IAH) contained 0.5 wt% of itaconic anhydride. 2,5 dimethyl 2,5bis(tert buthyl-peroxy)hexane (Luperox 101) was used as a radical initiator. A ratio initiator/monomer was 1:0.6 (mol/mol). PP-g-IAH was used for condensation reaction with amino compounds in molar ratios IAH/amine from 1:0,3 to 1:1. This reaction carried out in single screw extruder (Betol 1825 L/D = 39) at 210 °C and 30 RPM. Residence time of reactive blend was 3 minutes. Fourier transform infrared spectroscopy was used for a calculation of reaction conversion and for description of new functional groups in the materials. This analysis confirmed the presence of amide and imide groups in the samples. Influence of amino compounds to polymer crystallinity was studied by differential scanning calorimetry. Termogravimetric analysis focused on thermal stability of prepared samples and changes of thermal stability was observed in dependence of additives amount. The rheological behaviors of modified PP were analyzed by measuring the complex viscosity.
|
|
|
Collagen cross-linking using oxidized cellulose
Filka, Pavel ; Márová, Ivana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená diplomová práce v teoretické části shrnuje základní fakta o kolagenu, bílkovině, která je nejrozšířenější v lidském organismu a oxidované celulóze používané v medicíně po několik desetiletí. Hlavním tématem této časti je síťování kolagenu, které je důležitým faktorem pro stabilizaci kolagenu podporující odolnost proti jeho degradaci. Jako síťující činidlo lze použít právě oxidovanou celulózu, která má kromě hemostatického účinku i funkční karboxylové skupiny vhodné k síťování proteinů. Praktická část práce byla zaměřena na sledování vzájemného chování směsí roztoků oxidované celulózy a kolagenu. Filmy či pěnové lyofilizáty připravené z těchto polymerních směsí by mohly sloužit jako účinná hemostatika nebo jako antibakteriální krytí ran podporující hojení. Byla zvolena řada hmotnostních poměrů mezi kolagenem a oxidovanou celulózou (9:1, 3:1, 5:3, 1:1, 1:2, 1:3, 1:9) se zachováním konstantního množství kolagenu, ale se vzrůstajícím množstvím celulózy. Jejich schopnost chemicky se vázat a umožnit tak vznik amidových vazeb mezi volnými aminovými skupinami kolagenu a karboxylovými skupinami oxidované celulózy byla sledována pomocí dvou UV-VIS spektroskopických metod, které využívají barevné reakce chemického činidla (ninhydrinu či 2,4,6 trinitrobenzensulfonové kyseliny) se zbylými volnými aminovými skupinami kolagenu. Karboxylové skupiny oxidované celulózy byly navíc aktivovány jak v polymerním roztoku tak i ve formě filmu směsí činidel 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)karbodiimidu a N hydroxysukcinimidu (EDC/NHS). Pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR) byly vyšetřeny změny vzorků na úrovni sekundární struktury kolagenu. Stabilita připravených směsí byla sledována ve formě filmu pomoci hydrolytické degradace při 37 °C. Morfologické změny na dvou typech lyofilizovaných vzorků, vymražených rychle při 196 °C nebo pomaleji při -30 °C, byly sledovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Při přípravě polymerních směsí se obě složky (kolagen i celulóza) se vzrůstajícím obsahem celulózy srážely až do poměru 1:1. UV-VIS analýzy potvrdily pokles volných –NH2 skupin poukazující na síťování kolagenu s celulózou shodně s nárůstem odolnosti vůči hydrolytické degradaci získané z měření úbytků hmotností připravených filmů. Od poměru 1:2 se složky již nesrážely, polymerní roztok byl homogenní, ale z důvodu nárůstu počtu volných aminových skupin od tohoto poměru výše lze usoudit, že celulóza fungovala v malém obsahu pouze jako fyzikální síťovalo a po dosažení rovnovážného stavu s kolagenem funguje spíše jako rozpouštědlo. Tímto způsobem zřejmě mohlo dojít ke změnám kolagenu až na úrovni sekundární struktury zaznamenané pomocí FT-IR. Aktivace karboxylových skupin celulózy činidly EDC/NHS nebyla prokázána. Poměry složek ovlivnily i porozitu a velikosti pórů připravených lyofilizátů určených pomocí SEM. Do poměru 1:1 byla porozita skafoldů vymražených kapalným dusíkem mezi 46 – 60 %, po dalším přidání celulózy stoupla až na 81 % (u poměru 1:9). Průměrná velikost pórů samotného kolagenu byla velice malá (14 ± 5 m), oproti oxidované celulóze (79 ± 24 m), proto přídavek celulózy vždy zvýšil velikost pórů na cca 55 m s výjimkou poměru 1:9, mající vysokou průměrnou velikost pórů (186 ± 76 m) a velmi pravidelnou strukturu připomínající včelí plást, kterou má i samotná celulóza.
|
|
|
Modification of polyvinylalcohol of lower saponification degree for preparation of MDF composites
Kotrla, Jan ; Švec, Jiří (referee) ; Šoukal, František (advisor)
The subject of the bachelor thesis is modification of polyvinylalcohol of lower saponification degree for preparation of MDF composites. MDF composites are characterized by their extreme mechanical properties. However, their low resistance to moisture is a significant disadvantage. Increased moisture resistance could be achieved by grafting suitable functional groups on the polymeric chain and the subsequent cross-linking. The study is focused on optimization of the number of functional groups and the cross-linking conditions. The number of grafted functional groups was determined by UV – VIS, XPS analysis and IR spectrophotometry. The solubility of the crosslinked samples was measured by rheological measurements.
|
|
|
New Methods of Cross-linking of Humic Substances
Lepíková, Jana ; Sedláček, Petr (referee) ; Kalina, Michal (advisor)
This bachelor thesis was focused on the study of crosslinking of humic substances. The main aim of this work was to find and optimize utilization of new crosslinking agents for humic acids. Commercial product – lignohumate – was also used in the work as comparative sample. Two groups of crosslinking agents were studied in this work – multivalent metals (CaCl2, MgCl2) and citric acid. In all cases the studied hydrogels were cross-linked by means of chemical valences. All prepared hydrogels were characterized using the determination of their inner pH, density and concent of dry matter. The process of aging of hydrogels – syneresis – was also studied. The main experimental method applied for hydrogels characterization was rheology. Prepared hydrogels represent interesting materials for following studies and also for possible future practical applications.
|
|
| |
|
|
Possibilities of Textile Materials in Practical Activities Subject in Primary School
DOLANOVÁ, Klára
The thesis topic is "Possibilities of Textile Materials in Practical Activities Subject in Primary School". The theoretical part is focused on the historical origin and evolution of textiles, summary of textile techniques, sorting and its use mainly with pupils in the primary school. It also deals with project based learning and conceptions, objects and competences of a pupil in the primary school in technical education in czech system of Framework Educational Programme for Elementary Education. In the practical part there are designed textile techniques that are processed into the original teaching projects. The functionality of the project was detected by using questionnaires for teachers of primary school. Some of the projects were realized in teaching in the 2nd, 3rd and 4th year of the primary school.
|
|
|
NGOism: An Analysis
KLEČATSKÁ, Linda
The Bachelor's thesis deals with the concept of NGOism and its analysis in the broader context while the main emphasis is put on the political and economical context of the Czech Republic. The first part deals with the problems of terminology used in the non-profit sector and the characteristics of a non-profit organization as such. It is followed by a discussion of possibilities for influencing the non-profit sector by the state in legislative and financial terms. The last chapter summarizes different approaches to civil society and the debate that arose after certain tendencies of some organizations in the third sector were named NGOism and post-democracy. The definition of those terms is linked to the debate on the opportunities of the third sector to promote its interests through lobbying.
|
guest ::
