|
|
Studium biodegradability polykaprolaktonu
Chamradová, Ivana ; Omelková, Jiřina (oponent) ; Voběrková, Stanislava (vedoucí práce)
Alifatické polyestery představují skupinu degradovatelných polymerních materiálů. Tyto materiály našly své využití především v biomedicínských aplikacích a jako obalové materiály. V teoretické části práce je shrnuta literární rešerše zabývající se výzkumem enzymatické a mikrobiální degradace poly(?-kaprolaktonu) (PCL). V experimentální části byla vypracována metodika biodegradačních testů PCL a provedena série experimentů se Bacillus Subtilis a Aspergilus-lipázou. Polymerní vzorky o molekulové hmotnosti Mn = 19 300 byly připraveny ve formě fólie o tloušťce 100 µm a průměru 1 cm pro enzymatickou degradaci nebo 3 cm pro mikrobiální degradaci metodou "solution casting". Proces biodegradace byl vyhodnocen na základě změn molekulové hmotnosti, polydisperzity, teploty tání, krystalinity a povrchových změn polymerního materiálu.
|
|
|
Vliv nanočástic na polymerní řetězce v roztoku.
Bayer, Adam ; Chamradová, Ivana (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Vysoký měrný povrch použitých nanočástic a jejich srovnatelná velikost s polymerními řetězci jsou nejdůležitějšími vlastnostmi plniva při přípravě suspenzí nenewtonovského charakteru. Takové struktury mají při různých koncentracích zásadní vliv na reologické chování roztoku polymeru v rozpouštědle. Se zvyšujícím se objemovým zlomkem nanoplniva se vyskytuje u rozpuštěných elastomerů pseudoplastické až dilatantní chování. Diplomová práce studuje vliv koncentrace různých elastomerů (SBR a SEBS kopolymery) a nanoplniva (hydrofobní nanosilika) v roztoku cyklohexanu na reologické vlastnosti.
|
|
|
Studium syntézy laktidů z esterů kyseliny mléčné
Tomala, Libor ; Chamradová, Ivana (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou syntézy laktidu z esterů kyseliny mléčné. Teoretická část práce je zaměřena na aktuální znalosti technologií kyseliny mléčné, jejich alkylesterů a cyklického dimeru této kyseliny – laktidu, který je využíván hlavně jako prekursor pro syntézu vysokomolekulárního biodegradovatelného polylaktidu (PLA) a dalších kopolymerů. Experimentální část práce je poté zaměřena zejména na syntézu laktidu z alkylesterů kyseliny mléčné, především ethyllaktátu. Zkoumá navržení vhodné aparatury pro tuto syntézu a uplatnění co nejvhodnějších reakčních podmínek (teplota, tlak, katalýza) pro optimalizaci přípravy požadovaného produktu. V závěru je u připraveného laktidu provedena pomocí různých analytických metod charakteristika jeho parametrů.
|
|
|
Termocitlivé polymerní gely
Pelánová, Markéta ; Smilek, Jiří (oponent) ; Chamradová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce na téma termocitlivé polymerní gely je věnována zejména termocitlivému triblokovému kopolymeru, který je složen z hydrofobního polylaktidu, polyglykolidu a hydrofilního polyethylenglykolu (PLGA-PEG-PLGA). Termocitlivé kopolymery jsou velmi atraktivní pro své fázové přechody sol-gel a gel-suspenze. Vodný roztok tohoto kopolymeru je při laboratorní teplotě ve formě solu, při teplotě lidského těla se z něho stává gel. Termocitlivé kopolymery proto nacházejí uplatnění jako injekčně aplikovatelné nosiče pro cílené dodávání léčiv s jejich řízeným uvolňováním. Nicméně ovlivnění nanostruktury termocitlivého hydrogelu výslednou koncentrací polymeru a teplotou není dosud zcela prostudovaným tématem. V experimentální části bylo pozorováno viskoelastické chování hydrogelů pomocí dynamické reologické analýzy při různých koncentracích a teplotních podmínkách. Také byla stanovena velikost micel ve vodném roztoku kopolymeru a jejich distribuce pomocí techniky dynamického rozptylu světla. Charakterizace vláknitých micel byla doplněna zobrazovací technikou, kryogenní transmisní elektronovou mikroskopií.
|
|
|
Preparation and properties of silver nanoparticles on collagen matrix
Konečná, Zuzana ; Chamradová, Ivana (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented master thesis was focused on in-situ silver nanoparticles preparation on collagen matrix as an antibacterial coating and influence of preparation conditions on material properties, mainly nanoparticles size, shape, homogeneity of their distribution and antibacterial activity. Kinetics studies of silver nanoparticles reduction from silver nitrate were also studied within thesis. Prepared material was analysed using a variety of techniques. UV-VIS absorption properties of silver in neutral and ionic state were utilized for kinetics studies and nanoparticles release. Homogeneity of AgNPs layer and approximate size of NPs and their agglomerates were observed and captured using scanning electron microscopy. Their size was then exactly determined by dynamic lights scattering measurements. Infrared spectrometry with attenuated total reflection was used to study the interaction between silver and collagen carboxylic functional groups. Thermal stability and weight ratio of silver in prepared material was measured by thermal gravimetric analysis. Influence of AgNPs coating on 3D structure and phase resolution contrast of 3D visualization techniques was measured using X-ray computed nanotomography. Finally, antibacterial activity of silver coated collagen and its concentration dependence were evaluated.
|
|
|
Rheological evaluation of thermosensitive macromonomer photogelation in aqueous environment
Habánková, Eva ; Chamradová, Ivana (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The aim of this diploma thesis is to study the possibility of chemical crosslinking of biodegradable thermosensitive macromonomer ,-itaconyl-PLGA–PEG–PLGA in aqueous solutions at ambient and physiological temperature (37 °C). Macromonomer can be crosslinked physically due to hydrophobic interactions between hydrophobic PLGA and hydrophilic PEG. Double bonds from itaconic acid ending the macromonomer provide the possibility of additional chemical crosslinking by photopolymerization. This hybrid network enhances the mechanical stability and lifetime of the hydrogel. Photorheology as a powerful tool for the direct monitoring of the network formation was used to investigate mechanical properties during the irradiation.
|
|
|
Enkapsulace léčiv v termocitlivých micelárních gelech
Smolková, Miroslava ; Pavliňáková, Veronika (oponent) ; Chamradová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá enkapsulací hydrobobního léčiva Sulfathiazolu (STA) v termosenzitivním hydrogelu, které je tvořeno amfifilními vláknitými molekulami kopolymeru poly(laktid-co-glykolid)-blok-poly(ethylen glykol)-blok-poly(laktid-co-glykolidu) (PLGA-PEG-PLGA). V experimentální části práce byla důkladně popsána struktura micel, která je závislá na koncentraci výchozího kopolymeru. K rozměrové charakterizaci micelární velikosti ve vodném roztoku byla použita metoda dynamického rozptylu světla (DLS). Zároveň zobrazovací technika transmisní elektronové mikroskopie s kryogenní úpravou vzorku (Cryo-TEM) potvrdila přechod ze sférických micel do vláknitých rozvětvených struktur s řadou topologických interakcí. Změna viskoelastických vlastností micelárního hydrogelu po přidání STA byla studována pomocí reologické analýzy. Studovaný triblokový kopolymer se zdá být vhodným materiálem v oblasti tkáňového inženýrství jako nosič v aplikacích pro cílené doručování léčiv a regeneraci tkání.
|
|
|
Rheological properties of biodegradable thermosensitive copolymers
Chamradová, Ivana ; Poláček, Petr (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The general goal of the proposed diploma work was preparation, characterization and rheological study of well-defined “smart” injectable hydrogels from biodegradable, biocompatible, controlled life-time copolymers based on hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) and hydrophobic poly(lactic acid)—co—poly(glycolic acid) (PLA/PGA) copolymer. Resulted thermosensitive PLGA—PEG—PLGA copolymer, which gels at body temperature, was additionally functionalized by itaconic anhydride (ITA) from renewable resources, bringing both reactive carbon double bonds and functional —COOH groups to polymer ends. Additionally, the PLGA—PEG—PLGA copolymer was modified by inorganic bioactive hydroxyapatite (HAp) for usage as injectable bone bioadhesive. Both functionalized ITA/PLGA—PEG—PLGA/ITA copolymer and PLGA—PEG—PLGA/HAp polymer composite affected rheological properties of original PLGA—PEG—PLGA copolymer deciding whether or not would be the new polymeric material suitable as injectable drug carrier or bone adhesive in medical applications. Experimental part of this thesis describes mainly characterization of viscoelastic properties of both unmodified and ITA or HAp modified PLGA—PEG—PLGA copolymer by test tube inverting method (TTIM) and dynamic rheological analysis. Advantage of TTIM is sol-gel visualization with determination of the critical gelation temperature and the critical gelation concentration. The rheological measurements provide information about viscosity and elasticity of the gel by the changes storage (G´) and loss (G´´) modulus. The prepared copolymers were additionally characterized by 1H NMR and GPC. Surface and HAp particles size was determined by both SEM and Laser Particles Size Analyzer. Both unmodified and ITA or HAp modified PLGA—PEG—PLGA copolymers exhibited sol-gel transitions induced by increasing temperature. Rheological properties of copolymers’ 6 to 24 wt% water solutions investigated either by TTIM or by rheometer were in good agreement. Evaluating by rheometer, the copolymers showed two cross-points, where G´= G´´. The first one very well corresponded with the first sol-gel transition found via TTIM. The maximum values of G´ representing the highest gel stiffness lie in the white gel observed by TTIM. The second cross-point constituted to the gel-suspension transition where white polymer is precipitated from the water. The gel stiffness grows with increasing polymer concentration in water. In comparison, ITA modification or addition of HAp (0, 10, 20, 30, 40, 50 wt%) caused increasing the gel stiffness of unmodified PLGA—PEG—PLGA copolymer and approximating the temperature of G´max closer to body temperature (37 °C). Investigated both ITA/PLGA—PEG—PLGA/ITA copolymer and PLGA—PEG—PLGA/HAp composite were proved to be suitable candidates as injectable systems for drug delivery or regenerative medicine in orthopedics or dental applications, respectively.
|
|
|
Polymeric Materials for the Controlled Drug Delivery and Controlled Release of Active Substances
Chamradová, Ivana ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The literature review of proposed doctoral thesis summarizes knowledge of both present-day biomaterials and the new type of “smart” biomaterials such as thermosensitive copolymers. Among those copolymers whose aqueous solutions are liquid at laboratory temperature but turn into a solid gel as the temperature rises to 37 °C belong e.g. amphiphilic triblock copolymers based on the biodegradable hydrophobic polylactide, polyglycolide and hydrophilic poly(ethylene glycol) (PLGA PEG PLGA). Commercially available thermosensitive PLGA PEG PLGA copolymers, known as ReGel or OncoGel are used as injectable controlled drug delivery systems for diabetes or cancer treatment, respectively. However, PLGA PEG PLGA copolymers might be used as well as inorganic drug delivery carries and biodegradable implants for regenerative medicine in orthopedic and dental applications. For this reason the biocompatible hydroxyapatite (HAp), utilized in the bone remodeling process, was employed because of its majority representation in hard tissue. The experimental part of this work is focused on the preparation of HAp/PLGA PEG PLGA composites, where used HAp was in the form of either nano- (n-HAp) or core-shell (CS) particles. Novel core-shell particles, prepared by double emulsion method, were consisted of “rigid” n-HAp core covered by PLGA PEG PLGA shell additionally end-functionalized by itaconic acid (ITA/PLGA PEG PLGA/ITA). ITA modification brought crosslinkable both double bonds and functional carboxylic groups to the ends of copolymer chains. Consequently, the ITA/PLGA PEG PLGA/ITA copolymer shell was chemically crosslinked to form life-time controlled 3D polymer network surrounded HAp core resulting in crosslinked core-shell particles (CS-x). The ATR-FTIR spectroscopy proved the presence of “new” ester bonds in polymer shell at 1021 cm-1 arising from the carbodiamide coupling reaction between -OH and -COOH groups. As mentioned above, both n-HAp and CS-x particles were mixed with the copolymer thermosensitive PLGA PEG PLGA matrix and flow/gelation behavior important for injectable materials were evaluated by rheological measurement. . It was found, that the addition of less than 5 wt.% of n-HAp particles or 10 wt.% of CS-x particles into the PLGA PEG PLGA polymer matrix retains its thermosensitive properties. However, adding higher amount of either n-HAp particles or CS-x particles in copolymer matrix changed the aqueous sol to permanent stiff gel while the temperature increases above 37 °C. Based on the ICP-OES analysis, the release of CS-x particles from 10 w/v % PLGA PEG PLGA gel matrix to the incubation medium at 37 °C was faster than in case of n-HAp particles (6 % vs. 3% in 9 days, respectively) which are more strongly bonded to matrix micellar structure. As a conclusion, composite based on n-HAP particles in copolymer matrix exhibiting stiff permanent gel at body temperature is suitable more as biodegradable bone adhesive while composite consisting of CS-x particles in thermosensitive copolymer matrix is useful as injectable drug delivery carrier.
|
|
|
Reologické chování roztoků polymeru vhodných pro elektrostatické zvlákňování
Divínová, Nikol ; Voráč,, Zbyněk (oponent) ; Chamradová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vodných roztoků polyvinylalkoholu (PVA) vhodných pro elektrostatické zvlákňování. V teoretické části je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně parametrů ovlivňujících tento proces. Literární rešerže rovněž obsahuje kapitolu reologie, která se obecně zabývá reologickými vlastnostmi polymerů a zejména pak PVA. V experimentální části je popsána příprava a reologická studie vodných PVA roztoků, které byly následně zvlákněny. Pomocí zobrazovací techniky skenovací elektronové mikroskopie (SEM) byla studována morfologie připravených PVA nanovlákenných vrstev. Sledován je vliv molekulové hmotnosti, použitého rozpouštědla, koncentrace, reologických vlastností, elektrické vodivosti a povrchového napětí roztoků na zvláknitelnost, průměr a morfologii vzniklých vláken.
|
host ::
RSS.