|
|
Příprava a charakterizace polysacharidových hydrogelových systémů s gradientovou strukturou
Škutová, Patricie ; Krouská, Jitka (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou polysacharidových hydrogelů s difúzním gradientem a jejich následnou charakterizací z hlediska viskoelastických vlastností, které sloužily k prokázaní gradientové struktury. Hlavním cíle bylo vybrat vhodnou metodu přípravy chitosanových hydrogelů s různou molekulovou hmotností (168 kDa – 437 kDa). Biopolymer chitosan je kationický polysacharid, který je vhodný pro použití v biomedicínských aplikacích, díky jeho výborným biokompatibilním vlastnostem. Nejprve byly připraveny koncentračně uniformní hydrogely bez gradientové struktury, u kterých se zkoumal vliv různých parametrů (molekulová hmotnost chitosanu, koncentrace chitosanu, koncentrace hydroxidu sodného). Na prokázaní vytvořené gradientové struktury byly vzorky podrobeny metodě sušení (stanovení disperzního podílu) a stanovení mechanických vlastností metodou oscilační reometrie. Zvýšená pozornost byla věnovaná hledání vhodného způsobu přípravy pro gradientové chitosanové hydrogely s vyšší molekulovou hmotností, která vykazovala jisté problémy, u již zavedené metodice přípravy hydrogelů s gradientovou strukturou řízenou difúzí. Z výsledků získaných měření, lze dojít k závěru, že viskoelastické vlastnosti hydrogelů lze modifikovat změnou vybraných parametrů a způsobem přípravy. Metodou řízené difúze bylo možné připravit hydrogely s postupným gradientem hustoty síťování, u kterých se potvrdil předpoklad, že čím více zesíťovaná vrstva, tím vyšší hodnoty viskoelastických modulů, a tudíž větší odolnosti vůči namáhání.
|
|
|
Biodegradabilní termoplastické materiály z obnovitelných surovin
Březinová, Štěpánka ; Kučera, František (oponent) ; Petruš, Josef (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce v teoretické části shrnuje dosavadní poznatky v oblasti biodegradabilních termoplastických materiálů s důrazem na polymerní materiály z obnovitelných zdrojů a možnosti jejich zpracování a modifikace užitných vlastností. Experimentální část práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci biodegradabilních polymerních směsí na bázi termoplastického škrobu (TPS) a poly(butylenadipát-co-tereftalátu) (ECX). Vhodný typ TPS byl vybrán na základě reologického chování taveniny pro mísení s ECX technologií extruze. Míra kompatibility TPS a ECX byla zhodnocena pomocí infračervené spektroskopie (FTIR-ATR) a pozorováním morfologie TPS/ECX směsí skenovací elektronovou mikroskopií (SEM). Možnost ovlivnění mechanických vlastností, reologického chování a navlhavosti připravených TPS/ECX byla ověřena testováním mechanických vlastností při namáhání v tahu, stanovením indexu toku taveniny (MFI), oscilačním reologickým testem a stanovením maximální navlhavosti. Z experimentálně získaných výsledků vyplývá možnost optimalizace mechanických a reologických vlastností TPS mísením s ECX, zatímco z pohledu biodegradability lze přepokládat za výhodnější směsi s majoritním obsahem TPS.
|
|
|
Studium vlivu přídavku liposomů na dlouhodobou stabilitu a vlastnosti pleťového krému
Müllerová, Kristýna ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce bylo navrhnout složení a následně připravit nativní pleťový krém a pleťové krémy obohacené o liposomální částice s enkapsulovaným vitamínem E. Po přípravě pleťových krémů byla studována jejich stabilita a reologické vlastnosti v daných časových intervalech během skladování po dobu 12 týdnů. Stabilita připravených vzorků byla stanovena pomocí analytické odstředivky LUMiSizer s technologií STEP-Technology. Z reologických vlastností byly sledovány změny míry regenerace struktury přípravků, dále pak změny nulové a nekonečné viskozity, které lze prezentovat jako změny viskozity během skladování produktu a změny viskozity během aplikaci a roztírání na pokožce. Všechny stabilitní a reologické testy byly prováděny pro teplotu 25 °C, která odpovídala i teplotě skladování, a pro teplotu 37 °C, která přibližně odpovídá teplotě lidského těla. Dle výsledků nejvyšší stabilitu vykazoval vzorek bez přídavku liposomů a nejlepší roztíratelnost vykazoval pleťový krém s přídavkem 10 hm.% liposomů při stáří 1 týden od přípravy. Dále byla provedena charakterizace liposomálních částic. Na závěr práce byla provedena senzorická analýza, kde hodnotitelé porovnávali čerstvý nativní pleťový krém, nativní pleťový krém při stáří 12 týdnů, čerstvý pleťový krém s nejvyšším obsahem liposomů a pleťový krém s nejvyšším obsahem liposomálních částic při stáří 12 týdnů.
|
|
|
Vliv různého typu a hustoty síťování polyethylenglykolových hydrogelů na transportní a sorpční vlastnosti
Janáková, Kristýna ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Hlavním cílem této diplomové práce bylo prostudovat transportní a sorpční vlastnosti polyethylenglykolových (PEG) hydrogelů s různým typem a hustotou síťování. Před charakterizací těchto vlastností bylo nutné provést optimalizaci přípravy vybraných hydrogelů včetně studia mechanických vlastností, a to pomocí reologického měření. Značnou část práce tedy tvoří optimalizace PEGDA-thiol hydrogelů vytvořených z 4 ramenného polyethylenglykol-thiolu (PEG-4SH) a polyethylenglykol diakrylátu (PEGDA) postupnou polymerací. Pro porovnání transportních a sorpčních vlastností u jiného typu síťování byly připraveny PEGDA hydrogely pomocí radikálové polymerace. U transportních experimentů byla sledována sorpce a desorpce barviva Rhodaminu 6G pomocí volné difúze. K charakterizaci průběhu těchto experimentů byla využita molekulová absorpční spektrometrie (UV/VIS). Taktéž byla porovnána struktura těchto gelů pomocí rastrovací elektronové mikroskopie.
|
|
|
Charakterizace mechanických vlastností semi-IPN hydrogelů na bázi poly(vinylalkoholu)
Přibyl, Jiří ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou mechanických vlastností semi-IPN hydrogelů na bázi poly(vinylalkoholu). Připravené poly(vinylalkohol) hydrogely byly modifikovány přídavkem alginátu sodného, dextranu, DEAE-dextranu, chitosanu a poly(ethylenglykol). Následně byly mechanické vlastnosti připravených hydrogelů studovány za využití oscilačních amplitudových reologických test, dynamické mechanické analýzy, bobtnacích experimentů a sušících charakteristik. Mikrokalorimetrie byla využita pro posouzení interakcí mezi poly(vinylalkoholem) a biopolymery a v neposlední řadě byla morfologie připravených hydrogelů vizualizována za pomocí kryo-SEM. Hlavní předpoklad pro semi-IPN hydrogely je fakt, že dochází k minimálnímu ovlivnění mechanických vlastností, ale vede k modifikaci vazebných míst obsažených ve struktuře hydrogelu, což má velký potenciál při transportních vlastnostech. Z experimentálních výsledků byly stanoveny vlivy jednotlivých biopolymerů na mechanické vlastnosti. Ze získaných výsledků bylo patrné, že přídavky biopolymerů nemají významný vliv na mechanické vlastnosti poly(vinylakoholových) hydrogelů, avšak v případě bobtnacích experimentů dochází k významnému vlivu počtu cyklů mražení/tání, iontové síly prostředí a použitého biopolymeru
|
|
|
Simulace nelineární odezvy stavebních materiálů a problém identifikace materiálových parametrů
Hokeš, Filip ; Kala, Zdeněk (oponent) ; Krejsa,, Martin (oponent) ; Kala, Jiří (vedoucí práce)
Problematiku identifikace parametrů při numerických simulacích lze považovat za nezbytný krok při využití matematických modelů, jakými jsou komplexní materiálové modely stavebních materiálů využívaných v metodě konečných prvků. Problém se zvláště zesiluje v případě anizotropních materiálů, ale také u betonu, který se odlišně chová v tahu a tlaku a který vykazuje odlišnou odezvu při rychlém dynamickém a dlouhodobém zatížení. Korektní vystižení odezvy betonu při výpočtu si vyžaduje použití teorie plasticity, teorie poškození, viskoelasticity a viskoplasticity či jejich vzájemné kombinace. Vznikají tak materiálové modely a reologická schémata s velkým množstvím parametrů, které nejsou v normách běžně dostupné. Dizertační práce představuje pro identifikaci parametrů aplikaci meta-heuristického algoritmu Particle Swarm. Úspěšnost metody je demonstrována na dvojici případů, nejprve na identifikaci parametrů elastoplastického materiálového modelu z pracovního diagramu a poté na identifikaci hodnot tuhostních konstant a viskozit reologického schématu z křivky dotvarování.
|
|
|
Correlation between the onset of beadless character of nanofibrous webs and rheological characteristics of electrospun polymer solutions
Zelenková, Jana ; Peer, Petra ; Filip, Petr
An overwhelming majority of applications of nanofibrous webs requires sufficiently smooth character of nanofibres surface. This character is apart other parameters strongly influenced by a concentration of chosen polymeric material in the solvents. Qualitative attributes roughly depend on the prepared concentration, specifically whether it belongs to one of the four basic regions: dilute, semidilute unentangled, semidilute entangled and concentrated. A concentration separating the latter two regions is often taken as a zero-th approximation indicating an onset of beadless nanofibrous webs. The present contribution uses as a more precise indicator behaviour of so-called phase angle relating viscous and elastic moduli, in other words mutual participation of viscous and elastic components. To this aim three frequently used polymers were used: copolymer of poly(vinylidene fluoride) and hexafluoropropylene (PVDF-co-HFP), poly(ethylene oxide) (PEO) and poly(vinyl butyral) (PVB). For materials exhibiting first a constant behaviour or moderate decrease in a phase angle for lower concentrations, an approximation of the starting concentration is given by a concentration value where a phase angle curve starts to decrease, apparently reflecting a more progressive viscoelastic nature. As shown, such approximation provides relatively very good approximation enabling to eliminate a traditional trial-and-error method.
|
|
|
Polysaccharide gels in medical applications
Svitačová, Denisa ; Kadlec, Martin (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the performance of hydrogels containing polysaccharides, their characterization and reproducibility of the preparation of these gels, which is described in the literature. Based on the research, suitable polysaccharides, namely guar and gellan gum, were selected. Subsequently, an article was selected, the procedure of which was reproduced. Calcium chloride was used as a crosslink agent in the mixture of guar gum and gellan solution. Problems appear in the reproducibility of the article which did not allow the exact repetition of the hydrogel preparation procedure described in the article. Based on the findings, an optimized range of mixtures with various other gelling agents was developed. The individual prepared materials were suitably characterized by rheological tests. Specifically, amplitude tests, the results of which proved the formation of a three-dimensional network in their structure, and thus the formation of hydrogels. Frequency tests were used to determine their mechanical properties.
|
|
|
Transportní charakteristiky gellanových hydrogelů
Sokolínský, Jan ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce je charakterizace mechanických a transportních vlastností hydrogelových systémů na bázi gellanu. Jelikož je gellan polymer přírodního původu, jsou hydrogely na jeho bázi vhodným kandidátem pro využití ve farmaceutickém průmyslu a medicínských aplikacích. Charakterizace mechanických vlastností byla realizována pomocí reologické analýzy a sušících vah, transportní vlastnosti byly charakterizovány pomocí difuzních experimentů v kombinaci s detekcí pomocí UV–VIS spektrometrie. Výsledkem této práce je porovnání a komentář naměřených dat, za účelem poskytnutí uceleného přehledu o vlastnostech fyzikálních gellanových hydrogelů. Z realizovaných experimentů bylo zjištěno, že změnou koncentrace biopolymeru a vhodnou volbou disperzního prostředí lze modifikovat jak transportní, tak mechanické vlastnosti fyzikálních gellanových hydrogelů.
|
|
|
Korelace transportních a viskoelastických vlastností hydrogelů s difúzním gradientem
Ščotková, Romana ; Sedláček, Petr (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce si kladla za cíl přípravu hydrogelů s difúzním gradientem a prokázání gradientové struktury hydrogelů z hlediska viskoelastických a transportních vlastností. S ohledem na možné biomedicínské aplikace byl pro přípravu vybrán kationický polysacharid chitosan, a to zejména pro své antimikrobiální a biokompatibilní vlastnosti. Výsledné gradientové hydrogely byly následně charakterizovány pomocí oscilačních testů, při kterých byly sledovány rozdíly při použití různých koncentrací a molekulových hmotností chitosanu, koncentrací síťovacího činidla, disperzních prostředí pro rozpuštění chitosanu a různé doby síťování gelu. Pro potvrzení vytvořené gradientové struktury byly vzorky podrobeny také sušícím experimentům. Schopnost transportu aktivních látek byla u hydrogelů potvrzena vizuálním hodnocením prostupu anionického barviva (bromthymolová modř) při procesu gelace. Z výsledků získaných během experimentální části bakalářské práce lze dojít k závěru, že viskoelastické vlastnosti hydrogelů lze modifikovat změnou vybraných parametrů při samotné přípravě. Potvrzen byl také předpoklad, že s lepšími mechanickými vlastnostmi hydrogelů dochází ke zhoršení vlastností transportních. Metodou řízené difuze bylo možné připravit hydrogel s postupným gradientem hustoty síťování, čímž bylo možné modifikovat viskoelastické a transportní vlastnosti.
|
host ::
RSS.