|
|
Využití plazmové trysky pro biomedicínské aplikace
Doubravová, Anna ; Márová, Ivana (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na využití sterilizačních účinků nízkoteplotního plazmatu vůči bakteriálním mikroorganismům, které se vyskytují především na lidské pokožce. Proces sterilizace plazmatem je rychlý, účinný, netoxický, šetrný k životnímu prostředí, nákladově efektivní a bezpečný nejen pro obsluhující personál, ale hlavně pro pacienta. Další výhodou využití nízkoteplotního plazmatu je podpora proliferace buněk a hojení ran. Spojením těchto výhod lze dostat účinnou metodu, která by sterilizovala rány šetrně vzhledem k okolní zdravé tkáni a zároveň podpořila regeneraci tkáně poškozené. V experimentální části byly pro dokázání sterilizačních účinků použity grampozitivní i gramnegativní bakterie s ohledem na rozdílnou strukturu buněčné stěny. Jako grampozitivní mikroorganismy byly použity bakterie Staphylococcus epidermidis a Propionibacterium acnes, které způsobují hnisavé záněty kůže. Z grampozitivních bakterií byly vybrány bakterie Serratia marcescens a Escherichia coli. Tyto modelové organismy byly očkovány v různých koncentracích na kultivační půdy a ošetřovány plazmatem ve vzdálenosti 1 mm od povrchu agaru. Mikrovlnný výboj byl generován v argonu při výkonu 9 W, průtoku plynu 5 l/min a při chlazení vodou, aby nedošlo k termálnímu ovlivnění ošetřovaného povrchu. Následně byly nízkoteplotnímu plazmatu vystaveny modelové kožní buňky HaCaT, u nichž byl proveden test na cytotoxicitu plazmatu k dokázání jeho hojivých účinků. Z dosažených výsledků lze konstatovat, že byly v této práci potvrzeny sterilizační účinky nízkoteplotního plazmatu u všech testovaných grampozitivních i gramnegativních bakteriálních kmenů. Na závěr byly provedeny testy při vhodně zvolených podmínkách ošetření na humánních kožních buňkách, kde byla prokázána bezpečnost a použitelnost testovaného nízkoteplotního plazmatu při aplikaci pro urychlení procesu hojení ran.
|
|
|
Charakterizace a aplikace mikrovlnného plazmatu pro hojení ran
Smejkalová, Kateřina ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je zkoumání vlivu mikrovlnného výboje na hojení kožních defektů. V této práci byl použit mikrovlnný výboj buzený povrchovou vlnou v argonu a pochodňový výboj s přímým prouděním argonu za specifických podmínek. Teoretická část je zaměřena na základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Plazma generuje řadu aktivních částic, jako jsou hydroxylové radikály, radikály oxidů dusíku, excitovaných molekul dusíku, atomárního dusíku, argonu a kyslíku. Všechny tyto částice společně s fotony generovanými plazmatem jsou využitelné v biomedicínských aplikacích, jejich přehled je v teoretické části také uveden. Experimentální část je zaměřena na porovnání vlivu léčení pochodňovým výbojem a výbojem buzený povrchovou vlnou. Oba systémy byly využity pro ošetření uměle vytvořených kožních ran na modelových laboratorních myších, přičemž průběh hojení ran byl sledován po dobu tří týdnů od aplikace plazmatu na ránu. V obou případech bylo prokázáno zrychlení hojení, přičemž aplikace pochodňového výboje byla efektivnější. Dále proběhlo stanovení přítomnosti aktivních částic pomocí optické emisní spektroskopie. Na tomto základě pak byly určeny i vybrané parametry samotného plazmatu – teplota elektronů, rotační a vibrační teplota. Pro určení role různých aktivních částic v procesu hojení byly provedeny experimenty s působením obou plazmových systémů na indigem obarvenou modelovou kůži. Výsledky ukázaly, že v procesu hojení ran je důležitá přímá interakce plazmatu s ránou, záření emitované plazmatem samo o sobě nevyvolává žádné zásadní efekty. Nakonec byl pochodňový výboj sledován za vybraných podmínek i pomocí ultrarychlé kamery.
|
|
|
Charakterizace mikrovlnné plazmové trysky ve směsi argonu s kyslíkem
Smejkalová, Kateřina ; Mazánková, Věra (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Předmětem této bakalářské práce je optická diagnostika mikrovlnné plazmové trysky pracující na frekvenci 2,45 GHz. Mikrovlnné plazma je generované pomocí surfatronového rezonátoru v argonu s příměsí kyslíku (max. 1,7 %) při konstantním průtoku argonu (3 Slm). Teoretická část je zaměřena na základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Plazma generuje řadu aktivních částic, jako jsou hydroxylové radikály, radikály oxidů dusíku, excitovaných molekul dusíku, atomárního dusíku, argonu a kyslíku. Všechny tyto částice společně s fotony generovanými plazmatem jsou využitelné v biomedicínských aplikacích, jejich přehled je v teoretické části také uveden. Experimentální část je zaměřena na vizuální pozorování vlivu příměsi kyslíku na výboj a na stanovení přítomnosti aktivních částic podél osy aktivního výboje i jeho dohasínání pomocí optické emisní spektroskopie. Na tomto základě pak byly určeny i vybrané parametry samotného plazmatu – teplota elektronů, rotační a vibrační teplota.
|
|
|
Speciální technická řešení ve vakuové technice
SZABÓ, Robin
Bakalářská práce je zaměřena na realizaci různých technických řešení pro mikrovlnnou plazmovou aparaturu. Teoretická část je zaměřena na vakuum a všeobecné pojmy, které s ním souvisí. Pozornost byla věnována například definici tlaku, tlaku a střední volné dráze, jednotkám tlaku a jejich převodu. V této části je uvedena také klasifikace vakua dle tlaku. Další části práce se zabývají získáváním vakua, včetně popisu rotační olejové a turbomolekulární vývěvy. Součástí práce je také popis plazmové mikrovlnné aparatury CX 22, která byla během realizace této práce využívána. Popsána je vakuová komora, systém čerpání plynů, systém zavádění plynů, dále mikrovlnný zdroj, výparník kapalných prekurzorů a míchací zařízení. V praktické části je uvedeno měření fyzikálních a technologických veličin. Tato část zahrnuje měření natékavosti aparatury a teploty substrátu během plazmového procesu. V další části jsou popsána speciální technická řešení, které navrhl autor práce. Mezi navržená technická řešení prezentována v této práci patří vakuová průchodka, systém vyhřívání potrubí výparníku, box výparníku kapalných prekurzorů, "gas ring" a tabletovací zařízení. Vakuová průchodka byla navržena pomocí 3D modelování a slouží pro připojení detekční techniky. Vyhřívání potrubí výparníku bylo zkonstruováno za účelem zvýšení kvality plazmového procesu. Box výparníku byl navržen pro udržení čistoty ovzduší v laboratoři. "Gas ring" byl rovněž navržen pomocí 3D modelování a slouží jako speciálně uzpůsobené potrubí pro přivedení par prekurzoru do blízkosti substrátu. Tabletovací zařízení bylo zkonstruováno pro unifikovanou přípravu tablet slisované práškové celulózy. Dále bylo rovněž zkonstruováno z dostupných vývěv vícestupňové čerpání, které napomáhalo k dosahování nižšího mezního tlaku.
|
|
|
Plazmová modifikace materiálů pro medicinální účely
MATĚJÍČEK, Jan
Předložená diplomová práce pojednává o výzkumu probíhajícím pod záštitou Katedry aplikované fyziky a techniky Pedagogické fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, na kterém se autor práce aktivně podílel. Práce je členěna na teoretickou část a část experimentální. Teoretická část obsahuje poznatky z oblasti přírodních polymerů, zejména celulózy, plazmových technologií a infračervené spektrometrie. Předmětem experimentální části diplomové práce je výzkum, který se zabývá funkcionalizací celulózy pomocí mikrovlnného plazmového výboje na aparatuře CX-22. V rámci předloženého výzkumu byla rovněž provedena optimalizace procesu funkcionalizace s kapalným prekurzorem hexametyldisiloxanem (HMDSO).
|
|
| |
host ::
RSS.