|
|
The effect of hydrolysis on chemical and physical properties of PAN hydrogels
Binar, Radim ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis describes the preparation of polyacrylonitrile hydrogels and characterization of their physical and chemical properties. Theoretical part sums up basic knowledge about hydrogels and polyacrylonitrile . It also deals with processing of polyacrylonitrile into reactive form and its alkaline hydrolysis which leads to multi-blocks copolymer able to create a three-dimensional network (gel). The experimental part presents a characterization of polyacrylonitrile hydrogels (HYPAN) prepared by alkaline catalyzed hydrolysis of a reactive form of polyacrylonitrile (aquagel). The aquagel was produced by dissolving followed by an extrusion. The final fiber was processed into pellets, which underwent alkaline hydrolysis by sodium hydroxide solution. Hydrolysis has carried out under various conditions (temperature, NaOH concentration and reaction time) to obtain products with a different degree of conversion of -CN groups. The hydrophobic blocks and hydrophilic blocks made by hydrolysis can form a 3D network of various properties depending on the ratio between blocks. The hydrogels were prepared from hydrolyzates in an alkaline environment. Some of the hydrolyzates have not created hydrogels but only suspensions (indecent degree of conversion of -CN groups). Therefore, rheological and optical properties were characterized only at samples forming hydrogels. By optimization of reaction conditions, multi-blocks copolymers able to create a gel with suitable physical properties (viscosity, transparency) were prepared with the potentional used in biomedicine e. g. as implants in ophthalmology.
|
|
|
Hydrogely hylauronan-tenzid - fázový diagram
Gruberová, Eliška ; Hurčíková, Andrea (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá prozkoumáním fázové separace v systému hyaluronan-kationtový tenzid v modelu fyziologického roztoku 0,15 M NaCl vedoucí ke vzniku gelu. K tvorbě gelu byly použity nejčastěji využívané koncentrace hyaluronanu a široké rozmezí koncentrací tenzidu a bylo zkoumáno, za jakých podmínek vznikne největší množství kompaktního gelu. Bylo zjištěno, že v celém rozmezí koncentrací dochází k fázové separaci. Největší množství gelu se tvořilo při nejvyšší koncentraci jak hyaluronanu, tak tenzidu. Výsledky byly zaznamenány do přehledných grafů. K indikaci přítomnosti micelárních útvarů bylo použito hydrofobní barvivo a výsledky byly zaznamenány do schématického fázového diagramu.
|
|
|
Adhesion of (Hydro)gel Materials to the Surface – Physico-chemical Description and Biological Concequences
Žibeková, Lucia ; Mravec, Filip (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
This Bachelor´s thesis deals with study of adhesion of hydrogels materials to the surface. Three biopolymers were selected for this purpose, one of which is psychically cross-linked (agarose) and two are chemically cross-linked (based on sodium alginate cross-linked with Ca2+ and polyvinyl alcohol cross-linked with borax). In the experimental part of the work, adhesion was first examined by a visual method on an inclined plane. The tilt was at different angles (30°, 45°, 90°) where it was observed whether the hydrogel was able to attach to a solid surface or slip down. The agarose was examined in different concentrations from 0.5 wt% to 4 wt% in both methods. Also, the alginate gel was examined at various concentrations with two different cross-linked agent. However, alginate was only used in the visual method because of its inhomogeneity. In contrast, the PVA gel was examined at 10:1 and 4:1 ratios for the both methods. The second method in the experimental part was the tensile test carried out on the Inova apparatus – hydraulic pulsator, and thus the methodology for the study of physical and chemically cross-linked hydrogels was optimized. With increasing concentration of agarose gels, adhesion strength and work increased as well. For PVA gels, the adhesion work was higher, but the adhesive strength remained approximately the same as for the agarose gels.
|
|
|
„Suché“ formy gelů – aerogely, xerogely – metody přípravy, vlastnosti a možné aplikace
Sedlář, Marian ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce bylo zjistit jaký, vliv má sušení hydrogelu na jeho vnitřní strukturu na vhodném modelovém hydrogelovém systému. V teoretické části této práce byly popsány vybrané metody strukturní analýzy se používají pro charakterizaci gelů v původním hydratovaném stavu a následně i v suchém stavu. V praktické části byly jako modelový hydrogelový systém zvoleny hydrogely na bázi agarózy o různé koncentraci a s různými přídavky polyelektrolytů. Na strukturní analýzu hydrogelů byla zvolena metoda kryo-skenovací elektronová mikroskopie a turbidimetrie. Pro suché formy gelů, byla zvolena skenovací elektronová mikroskopie a rtuťová porozimetrie. Získaná data a výsledky, získané pro modelový gelový systém, mohou následně posloužit při zkoumání vnitřní struktury dalších hydrogelových systému a jejich suchých forem.
|
|
|
Mechanické vlastnosti hydrogelů - srovnání měření modulu pružnosti pomocí DMA a AFM
Hofrichterová, Tereza ; Valentová, Helena (vedoucí práce) ; Shukurov, Andrey (oponent)
Polymerní hydrogely jsou zesíťované polymery, které jsou schopné do sebe absorbovat velké množství vody. Mají řadu využití v mnoha oblastech lidské činnosti - zejména v lékařství a diagnostice. Tato práce si klade za cíl studovat modul pružnosti několika hydrogelových vzorků za pomocí dvou metod - dynamické mechanické analýzy (DMA) a mikroskopie atomárních sil (AFM). Dynamická mechanická analýza je tradičně používaná metoda, která poskytuje velmi spolehlivé výsledky. Oproti tomu studium modulu pružnosti hydrogelů pomocí mikroskopie atomárních sil je oblastí, která dosud není příliš dobře prozkoumána. Výsledkem této práce by mělo být porovnání dat získaných těmito dvěma metodami a popis vlivů, které měření ovlivnily.
|
|
| |
|
|
Tiskové hlavy pro 3D tisk hydrogelů s nízkou viskozitou
Havlíček, Václav ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Jaroš,, Josef (vedoucí práce)
V této bakalářské práci se věnuji 3D biotisku v tkáňovém inženýrství a rozebírám používané materiály a technologie, které lze pro 3D biotisk využít. V práci je také obsažena diskuze vybavení pro 3D biotisk a současné výzvy 3D biotisku metodou extruze. V praktické části je navrženo řešení extruzivního 3D biotisku nízkoviskózních hydrogelů pomocí hydraulické pumpy, vlastní tiskové hlavy a chladícího okruhu.
|
|
|
Využití metod rozptylu světla pro studium gelace hydrogelu
Candráková, Simona ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na štúdium gelácie hydrogélov pomocou využitia metód rozptylu svetla. Pre tieto účely boli v práci zvolené dva biopolyméry (agaróza a alginát sodný), u ktorých prebieha gelácia rozdielnym spôsobom. V prvom prípade ide o geláciu spôsobenú zmenou teploty, v druhom potom prídavkom viazväzbového katiónu. V rámci experimentálnej časti práce bola najskôr študovaná gelácia agarózy metódou DLS, boli merané teplotné rampy roztokov agarózy (40 – 30 °C), kde boli sledované veľkosti častíc v roztokoch o rôznych koncentráciách a ich pôsobenie na meraný difúzny koeficient. Metódou DLS boli stanovené hodnoty teplôt gelácie roztokov o koncentrácii 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Ďalej bola použitá metóda DLS mikroreológie, kde boli taktiež merané teplotné rampy agarózových roztokov (40 – 30 °C), z ktorých boli vyhodnotené teploty gelácie roztokov agarózy o koncentrácii 0,1 hm.% a 0,5 hm.%. V práci bola tiež používaná klasická reológia, kvôli vzájomnému porovnaniu viskoelastického chovania látok a zisteniu bodu gelácie roztokov agarózy. Touto metódou boli zistené teploty gelácie pre koncentrácie 0,1 hm.%, 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Metóda DLS bola použitá aj k sledovaniu interakcií alginátu sodného pri prídavku Ca2+ iónov, tieto interakcie boli následne tiež vyhodnotené a diskutované v experimentálnej časti.
|
|
|
Komplexní strukturní charakterizace semi-interpenetrovaných biopolymerních hydrogelů
Trudičová, Monika ; Krzyžánek, Vladislav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce bylo otestovat využitelnost dostupných technik strukturní analýzy na vhodném modelovém hydrogelovém systému. Hlavním cílem bylo zhodnotit výhody a nevýhody vybraných technik strukturní analýzy a vliv změny kompozice daného hydrogelového systému na jeho vnitřní strukturu. Jako modelový systém byly zvoleny semi-interpenetrované hydrogely na bázi agarózy o různé koncentraci, tento typ materiálu byl vybrán pro jednoduchou a opakovatelnou přípravu a taktéž pro jeho aplikační potenciál. Technikami strukturní analýzy byly zvoleny elektronová mikroskopie (SEM, kryoSEM), rtuťová porozimetrie a turbidimetrie. Získané informace poslouží k prohloubení znalostí o vlivu kompozice hydrogelu na jeho strukturu a porovnání vybraných technik poslouží pro volbu vhodných strukturních analýz v budoucnu, které budou aplikovatelné i na jiné hydrogelové systémy.
|
|
|
Organic-inorganic polymers - synthesis and characterization of hybrid polymers and nanocomposites
Depa, Katarzyna ; Strachota, Adam (vedoucí práce) ; Matějka, Libor (oponent) ; Sedláček, Jan (oponent)
V první části této práce byly syntetizovány termo-citlivé hydrogely na bázi poly(N- isopropylakrylamid)u (PNIPAm), které byly vyztuženy nanočásticemi siliky, resp. alternativními nebo přídavnými fázemi plniva. Byly připraveny porézní hydrogely PNIPAm plněné nano-SiO2, které vykazovaly zvýšenou silovou odezvu (až 100 g) na změny teploty. Tohoto výsledku bylo dosaženo několikanásobným zvýšením tloušťky stěn pórů, cestou snížení obsahu rozpouštědla (sloužícího jako porogen) při syntéze. Obdobná optimalizace silové odezvy byla provedena také pro analogické gely vyztužené nano-TiO2, ve kterých byl ovšem účinek nanoplniva slabší. Částečná interkalace amylopektinového škrobu do divinyl-síťovaných neporézních i porézních gelů PNIPAm několikanásobně zlepšila jejich roztažnost. V případě neporézních gelů bohatých na škrob bylo dosaženo velmi rychlého a rozsáhlého jednosměrného odbotnání v reakci na zvýšenou teplotu (znovu-nabotnání po ochlazení pak bylo mnohem pomalejší), což bylo umožněno zvláštními vlastnostmi mezifázového rozhraní škrob-PNIPAm. V neporézních gelech PNIPAm/nano-SiO2/škrob byl pozorován velmi silný synergický efekt obou plniv, siliky a škrobu, což bylo důsledkem specifického systému vodíkových můstků mezi všemi třemi fázemi v gelu. Vysoce porézní kryogely PNIPAm/nano-SiO2/škrob vykazovaly...
|
host ::
RSS.