|
|
Hydrogely modifikované amfifilními strukturami
Heger, Richard ; Sedlařík, Vladimír (oponent) ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Viskoelastické vlastnosti hydrogelových systémů v závislosti na relativní vlhkosti
Kouřilová, Ludmila ; Heger, Richard (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá především stanovením závislosti viskoelastických vlastností fyzikálně síťovaných hydrogelů na relativní vlhkosti řízené vlhkostní celou (jakožto příslušenstvím k rotačnímu reometru), popřípadě exsikátorem se sušicím médiem. Hlavním cílem byla optimalizace metodiky vlhkostní cely pro reologické stanovení viskoelastických vlastností hydrogelových materiálů jako funkce relativní vlhkosti a ověření této metodiky na agarózovém hydrogelu. Výsledky ukázaly, že agarózový hydrogel po vystavení zvolené relativní vlhkosti postupně ztrácí disperzní prostředí, což v případě měření se standardním nastavením kontroly měřicí štěrbiny, která je během měření konstantní, vede ke ztrátě kontaktu horního senzoru reometru se vzorkem. Jako vhodné řešení se ukázalo nastavení kontroly normálové síly, které vedlo k postupnému snižování výšky horního senzoru reometru, což umožnilo udržet během vysychání hydrogelu normálovou sílu na požadované hodnotě. Vlhkostní cela se ukazuje jako vhodná metoda stanovení závislosti viskoelastických vlastností hydrogelů na relativní vlhkosti. Na rozdíl od použití exsikátoru se sušicím médiem nedochází k tak prudkému sušení hydrogelového vzorku, které by vedlo k porušení struktury na jeho povrchu. Další výhodou vlhkostní cely je schopnost udržet požadovanou hodnotu relativní vlhkosti i v případě, že gel začne do svého okolí uvolňovat disperzní prostředí, což v exsikátoru se sušicím médiem možné nebylo.
|
|
|
Vliv podmínek na tvorbu hydrogelů
Heger, Richard ; Kalina, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na testování vlivu podmínek, přesněji pH, při tvorbě hydrogelů, které byly připraveny hydratací sypké směsi neboli suchou cestou. Systém hydrogelu byl tvořen polyelektrolytem, přesněji hyaluronanem sodným, a kationaktivním tenzidem, CTAB. Vliv pH byl studován pomocí pozorování a reologie. K měření byl použit hyaluronan o molekulové hmotnosti 600-800 kDa. Systém byl zkoumán pomocí řady pufrů o pH 3,5-11. Gely byly pro lepší pozorovatelnost a popis barveny Sudanem III. Bylo zjištěno, že nejlepším způsobem přidání aktivní látky, bylo dodání barviva přímo do práškové směsi. Vypozorované vlastnosti gelů se nezměnily ani po úpravě gelů na iontovou sílu fyziologického roztoku (0,15 M).
|
|
|
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.
|
|
|
Studium tokových a viskoelastických vlastností laboratorně připravených synoviálních kapalin pomocí makroreologických technik
Veldamonová, Aneta ; Heger, Richard (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou a následnou charakterizací umělé synoviální kapaliny. Příprava byla zaměřena především na výběr vhodných poměrů látek nacházejících se v reálné synoviální kapalině a majících vliv na tokové a viskoelastické vlastnosti (kyselina hyaluronová, lubricin, fosfolipidy a proteiny), zjištěných na základě podrobného studia odborné literatury. Za účelem ověření vlastností laboratorně připravené synoviální kapaliny byla charakterizována i reálná synoviální kapalina z hlezna koně, která byla získána z Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. Vzorky reálné i synoviální kapaliny byly charakterizovány pomocí makroreologických technik. Experimentálně získaná data byla dále porovnávána s daty z patentu, ze kterého se vycházelo při přípravě umělé synoviální kapaliny. Jako doplňková metoda k charakterizaci synoviálních kapalin byla použita klasická termogravimetrie a izotermální termogravimetrie pro studium vlhkosti a vázanosti vody.
|
|
|
Sledování změny pH v systému fázově separovaných hydrogelů
Heger, Richard ; Smilek, Jiří (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá sledováním změn pH a popisu vlastností ve fázově separovaných hydrogelech připravených interakcí polyelektrolytu a opačně nabitého tenzidu. Pro potřeby této práce byly hydrogely připravovány interakcí hyaluronanu se Septonexem. Všechny hydrogely byly vystavovány změnám hodnot pH (4–9). Změny pH byly monitorovány pomocí spektroskopických indikátorů, methyloranží, methylčervení, bromthymolovou modří a fenolftaleinem. Vlastnosti před a po změně pH byly porovnány pomocí reologických metod. Doplňující informace byly také získány z termogravimetrických analýz. Těmito metodami bylo dokázáno, že změnami pH lze upravovat mechanické vlastnosti a částečně i vnitřní strukturu hydrogelů. Z reologických testů vyplývá, že z aplikačního hlediska jsou nejzajímavější hydrogely pozorované při pH 9, které mají nejpevnější vazby, ale malou propustnost, a hydrogely popsané při pH 7, které jsou naopak mnohem měkčí a jsou schopné absorbovat velké množství vody.
|
|
|
Viskoelastické vlastnosti hydrogelových systémů v závislosti na relativní vlhkosti
Kouřilová, Ludmila ; Heger, Richard (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá především stanovením závislosti viskoelastických vlastností fyzikálně síťovaných hydrogelů na relativní vlhkosti řízené vlhkostní celou (jakožto příslušenstvím k rotačnímu reometru), popřípadě exsikátorem se sušicím médiem. Hlavním cílem byla optimalizace metodiky vlhkostní cely pro reologické stanovení viskoelastických vlastností hydrogelových materiálů jako funkce relativní vlhkosti a ověření této metodiky na agarózovém hydrogelu. Výsledky ukázaly, že agarózový hydrogel po vystavení zvolené relativní vlhkosti postupně ztrácí disperzní prostředí, což v případě měření se standardním nastavením kontroly měřicí štěrbiny, která je během měření konstantní, vede ke ztrátě kontaktu horního senzoru reometru se vzorkem. Jako vhodné řešení se ukázalo nastavení kontroly normálové síly, které vedlo k postupnému snižování výšky horního senzoru reometru, což umožnilo udržet během vysychání hydrogelu normálovou sílu na požadované hodnotě. Vlhkostní cela se ukazuje jako vhodná metoda stanovení závislosti viskoelastických vlastností hydrogelů na relativní vlhkosti. Na rozdíl od použití exsikátoru se sušicím médiem nedochází k tak prudkému sušení hydrogelového vzorku, které by vedlo k porušení struktury na jeho povrchu. Další výhodou vlhkostní cely je schopnost udržet požadovanou hodnotu relativní vlhkosti i v případě, že gel začne do svého okolí uvolňovat disperzní prostředí, což v exsikátoru se sušicím médiem možné nebylo.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium tokových a viskoelastických vlastností laboratorně připravených synoviálních kapalin pomocí makroreologických technik
Veldamonová, Aneta ; Heger, Richard (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou a následnou charakterizací umělé synoviální kapaliny. Příprava byla zaměřena především na výběr vhodných poměrů látek nacházejících se v reálné synoviální kapalině a majících vliv na tokové a viskoelastické vlastnosti (kyselina hyaluronová, lubricin, fosfolipidy a proteiny), zjištěných na základě podrobného studia odborné literatury. Za účelem ověření vlastností laboratorně připravené synoviální kapaliny byla charakterizována i reálná synoviální kapalina z hlezna koně, která byla získána z Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. Vzorky reálné i synoviální kapaliny byly charakterizovány pomocí makroreologických technik. Experimentálně získaná data byla dále porovnávána s daty z patentu, ze kterého se vycházelo při přípravě umělé synoviální kapaliny. Jako doplňková metoda k charakterizaci synoviálních kapalin byla použita klasická termogravimetrie a izotermální termogravimetrie pro studium vlhkosti a vázanosti vody.
|
|
|
Sledování změny pH v systému fázově separovaných hydrogelů
Heger, Richard ; Smilek, Jiří (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá sledováním změn pH a popisu vlastností ve fázově separovaných hydrogelech připravených interakcí polyelektrolytu a opačně nabitého tenzidu. Pro potřeby této práce byly hydrogely připravovány interakcí hyaluronanu se Septonexem. Všechny hydrogely byly vystavovány změnám hodnot pH (4–9). Změny pH byly monitorovány pomocí spektroskopických indikátorů, methyloranží, methylčervení, bromthymolovou modří a fenolftaleinem. Vlastnosti před a po změně pH byly porovnány pomocí reologických metod. Doplňující informace byly také získány z termogravimetrických analýz. Těmito metodami bylo dokázáno, že změnami pH lze upravovat mechanické vlastnosti a částečně i vnitřní strukturu hydrogelů. Z reologických testů vyplývá, že z aplikačního hlediska jsou nejzajímavější hydrogely pozorované při pH 9, které mají nejpevnější vazby, ale malou propustnost, a hydrogely popsané při pH 7, které jsou naopak mnohem měkčí a jsou schopné absorbovat velké množství vody.
|
host ::
RSS.