|
|
Characterization of ultra-thin polymer films on solid substrates using different physical techniques
Pop-Georgievski, Ognen ; Rypáček, František (vedoucí práce) ; Adam, Pavel (oponent) ; Werner, Carsten (oponent)
Cílem disertační práce je příprava ultratenkých polymerních filmů na pevných substrátech a jejich charakterizace pomocí fyzikálních metod. Fyzikální techniky, které jsou použity v této práci, selektivně popisují jednotlivé charakteristiky studovaných filmů. Některé z těchto technik jsou více specifické pro stanovení některých vlastností povrchů, avšak neposkytují informace o jiných důležitých vlastnostech těchto systémů. Proto pouze kombinací jednotlivých metod lze získat celkový pohled na architekturu, složení a funkci filmů a jejich vrstev. Tento kombinovaný přístup umožňuje získat hodnoty jednotlivých charakteristik a současně osvětluje fyzikální mechanizmy zodpovědné za chování zkoumaných systémů, což je důležité pro jejich další aplikace. Konkrétní polymerní filmy, jimiž se tato práce zabývá, reprezentují rozdílné typy systémů, které jsou významné pro aplikace v biomedicíně, biotechnologiích a tkáňovém inženýrství. Lze je zařadit do čtyř skupin: 1. Filmy polylaktidu vytvářené roubováním z tenkých filmů silanizovaného alakritu. 2. Polydopaminové filmy, které lze využít jako vhodnou platformu pro další modifikaci povrchů. 3. Polyethylenoxidové filmy roubované na povrchy potažené polydopaminem. 4. Poly(ω-methoxy-oligo(ethylene oxide) methacrylatovové), poly(ω-hydroxy-oligo(ethylene oxide)...
|
|
|
Biologické vlastnosti povrchů aloplastických materiálů
Ballay, Rastislav ; Landor, Ivan (vedoucí práce) ; Džupa, Valér (oponent) ; Gallo, Jiří (oponent)
Výměna kyčelního a kolenního kloubu představuje neodmyslitelnou část ortopedie. S narůstajícím počtem primárních operací ovšem narůstá také počet pooperačních komplikací. Nejčastějším důvodem je hluboká infekce totální kloubní náhrady, která patří k nejobtížněji řešitelným komplikacím této jinak velmi úspěšné operace. První část této práce se zabývala stanovením primární odolnosti 14-ti typů nejčastěji užívaných alopatických materiálů, resp. jejich povrchových úprav vůči bakteriální kolonizaci mikrobiálními agens (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis a Escherichia coli). Studované materiály zahrnovaly kovové slitiny na bázi CoCrNo, FeNiCr a Ti6A14V aplikované pro nosné části implantátu; dále polymerní a keramické materiály reprezentované ultravysokomolekulárním polyethylenem (UHMWPE) a oxidem hlinitým (Al2O3) využívané na konstrukce kluzných částí. Cílem bylo stanovení relací mezi povrchovou drsností a citlivosti vůči kolonizaci bakteriálními agens pro daný typ materiálu a dále sledování chování jednotlivých mikrobiálních agens na různých materiálech a posouzení jejich afinity k danému typu materiálu. Bylo zjištěno, že drsnost povrchu je určujícím faktorem při tvorbě biofilmu bez ohledu na typ materiálu v případech kmenů E. coli,...
|
|
|
Studium organických konverzních povlaků na bázi kyseliny fytové na hořčíkových slitinách
Zbíral, Roman ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem organických povlaků na hořčíkových slitinách a to především povlaků na bázi kyseliny fytové. V teoretické části se pojednává o hořčíku a hořčíkových slitinách, jejich korozních vlastnostech a o jejich využití pro biomedicínské aplikace. Dále jsou v teoretické části shrnuty základní poznatky o kyselině fytové a mechanismu interakce s hořčíkem a hořčíkovými slitinami. Teoretickou část zakončuje rešerše zabývající se depozicí povlaků na bázi kyseliny fytové na povrch hořčíkových slitin. Studovány jsou zejména optimální technologické a procesní podmínky pro nanášení povrchové vrstvy (pH, koncentrace, doba depozice, aj.). Na základě poznatků z teoretické části byly na povrch Mg slitiny AZ31 deponována vrstva na bázi kyseliny fytové. Povlak byl v rámci experimentální části hodnocen z hlediska jeho morfologie a struktury, chemického a korozního chování. Snímky pořízené na rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM) prokázaly přítomnost mikrotrhlin ve vysušeném povlaku. Chemická podstata konverzního povlaku na bázi kyseliny fytové byla zkoumána technikami energiově disperzní spektroskopie (EDS) v kombinaci s infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací (FTIR). Elektrochemické korozní chování Mg slitiny AZ31 a povlakované Mg slitiny byla zkoumána pomocí potenciodynamické polarizace v Hankových roztocích. Na základě získaných hodnot korozního potenciálu a korozní proudové hustoty lze konstatovat, že nanesená vrstva konverzního povlaku vede ke zlepšení korozních vlastností. Z výsledků SEM analýzy vzorků po expozici v korozním prostředí bylo zjištěno, že během potenciodynamických měření nebyl u povlakovaných vzorků pozorován výrazný projev korozního napadení, jako tomu bylo u samotné Mg slitiny AZ31.
|
|
|
Hydrogelové matrice a regenerace nervů
Šindel, Matej ; Mravec, Filip (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Bakalárska práca sa zaoberá hydrogélovými materiálmi vhodnými pre využitie pri regenerácií nervových tkanív alebo v inžinierstve nervových tkanív. Obsahuje dve hlavné časti. Prvá zhŕňa výsledky literárneho prieskumu, ktorý poukazuje na komplexnosť celého systému a hovorí o rôznych potrebách jednotlivých častí nervovej sústavy. Druhá popisuje jednoduché experimenty, v ktorých bola skúmaná možnosť prípravy hydrogélov pomocou šablóny s lineárnymi kanálikmi. Tieto lineárne kanáliky by mohli byť vyplnené hydrogélom s odlišnými vlastnosťami. Ďalej bola vizuálne pozorovaná difúzia modelových farbív v pripravených hydrogéloch s kanálikmi.
|
|
|
Preklinické využití a kritické zhodnocení mikro-CT z pohledu orální a maxilofaciální chirurgie.
Bartoš, Martin ; Foltán, René (vedoucí práce) ; Naňka, Ondřej (oponent) ; Bulik, Oliver (oponent)
Preklinická zobrazovací metoda mikro-CT (mikrotomografie) umožňuje vizualizovat a kvantifikovat strukturu zkoumaných vzorků, a to s rozlišením v řádu jednotek mikrometrů. Její užití, rozšíření a význam celosvětově narůstá. Kromě řady výhod (nedestruktivita, možnost přímé 3D analýzy, časová efektivita aj.) má mikro-CT i některé limitace (problematická validace výsledků, vliv obrazových modifikací aj.). Tato práce se zabývá využitím a kritickým zhodnocením mikro-CT v oblasti výzkumu a vývoje kovových i nekovových materiálů perspektivně využitelných v klinické praxi k podpoře kostního hojení. První část se věnuje vybraným limitacím mikro-CT. Porovnali jsme mikro-CT a skenovací elektronovou mikroskopii (SEM) při hodnocení velikosti pórů, což je zásadní strukturní parametr tkáňových nosičů. Práce uvádí problematičnost tohoto hodnocení a popisuje významně vyšší hodnoty dosažené pomocí SEM (přibližně trojnásobně), což umožňuje komparaci studií využívajících pouze jednu z metod. V rámci řešení otázky validace mikro-CT analýzy byl vyvinut software umožňující generování fantomových datasetů 3D objektů o definovaných strukturních parametrech, který testování analýzy umožňuje a jenž byl využit v našich projektech k optimalizaci zpracování dat. Dále jsme porovnávali hodnocení struktury kostní tkáně pomocí...
|
|
|
X-ray nano computed tomography of structured polymeric biomaterials
Kalasová, Dominika ; Oberta,, Peter (oponent) ; Kataja, Markku (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
This thesis is focused on an advanced imaging method X-ray computed nanotomography (CT). This non-destructive technique is used for the research of various biomaterials in tissue engineering and material science in general (scaffolds, polymers, ceramics, composites, etc.). Visualisation and quantification in 3D are advantageous in multidisciplinary approach usually applied in these fields. The objective of the thesis is divided into two topics. The first topic is about optimisation of the measurement procedure for various soft materials by CT with the laboratory X-ray sources. Mostly, the phase contrast propagation-based CT imaging (PBI) is involved here. This work theoretically describes the PBI and demonstrates this phenomenon via several sets of measurements. The necessary post-processing of PBI data is implemented and evaluated based on data quality enhancement. The second topic shows specific applications of CT in material engineering. Several studies with different CT devices show a few examples of possible applications and image processing options. Examples of correlation of CT with other complementary techniques show how CT can be applied in a multidisciplinary approach to solving complex scientific problems.
|
|
|
Kmenové buňky v léčbě míšního poranění
Juříková, Tereza ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Krulová, Magdaléna (oponent)
Kmenové buňky jsou výjimečné díky schopnosti diferencovat do jakéhokoliv buněčného typu a sebeobnovy. Mohou být využity k opravě a náhradě funkcí různých tkání či orgánů. Těchto vlastností využívá regenerativní medicína, progresivní medicínský obor dávající naději pacientům se zatím neléčitelnými zdravotními komplikacemi. Mezi ty patří i traumatické poranění míchy, v jehož důsledku dochází k masivní demyelinizaci a poruchám neurologických funkcí. Mezenchymové kmenové buňky přispívají k obnově poškozené tkáně díky svým imunomodulačním schopnostem a produkcí řady růstových faktorů. Embryonální kmenové buňky mohou diferencovat do funkčních nervových buněk, nicméně jejich využití je spojeno s nebezpečím tumorogeneze a etickými problémy. Slibné výsledky přináší kombinovaná terapie využívající biomateriály jako nosiče pro buňky nebo růstové faktory. V budoucnousti bude využívána znalost genetické modifikace buněk. Cílem této práce je shrnout dosavadní poznatky v terapii míšního poranění s důrazem na tkáňově specifické kmenové buňky. Klíčová slova: kmenové buňky - míšní poranění - obnova tkání - biomateriály
|
|
|
Biodegradable Mg-based materials for stents and bone implants
Zemková, Mária ; Král, Robert (vedoucí práce) ; Stráská, Jitka (oponent)
Bakalárska práca je zameraná na štúdium vplyvu mechanického spracovania, konkrétne rotačným kovaním (RS), na mikroštruktúru, mechanické vlastnosti a korózne vlastnosti. Tento vplyv bol skúmaný na horčíkovej zliatine AE42 s rôznym počtom prechodov RS, ktorá by mohla mat' potenciálne využitie v medicíne. RS je výkonnejšou a lacnejšou náhradou iných techník dosahujúcich jemnozrnnú štruktúru. S touto metódou sa po- darilo dosiahnút' takúto štruktúru s hranicami z'rn s vysokou uhlovou misorientáciou. Mikroštruktúra ale mala nehomogénny charakter, ktorý sa menil v radiálnom smere kovania. Bol pozorovaný nárast pevnosti s ratúcim počtom krokov RS, avšak zlepšenie koróznej odolnosti študovanej zliatiny nebolo dosiahnuté. Vývoj mikroštruktúry bol pozorovaný skenovacou elektrónovou mikroskopiou. Mechanické vlastnosti boli cha- rakterizované tlakovými deformačnými skúškami a meraním mikrotvrdosti. Na stanovenie koróznej odolnosti bola použitá lineárna polarizačná metóda. 1
|
|
|
Nanotechnologie a biomateriály pro využití v buněčné terapii míšního poranění
Vaněček, Václav ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Smetana, Karel (oponent) ; Haninec, Pavel (oponent)
Nové přístupy k léčbě míšního poranění využívají pokroku v oblasti nanotechnologií, biomateriálů a transplantace kmenových buněk. Výsledky prezentované v této práci ukazují, že SPION obalené stabilním iontovým asociátem dopaminu a hyaluronanu lze využít k bezpečnému a efektivnímu značení MSC. Efektivita značení, viabilita buněk i relaxivita částic byla vyšší ve srovnání s komerčními částicemi Endorem®. Tyto nové částice je tak možné využít k neinvazivnímu monitorování buněčné terapie pomocí MR. SPION lze také využít k cílenému doručování MSC do místa léze. Značené buňky mohou být koncetrovány v oblasti léze pomocí implantovaného magnetu. Proces cílení buněk závisí na fyzikálních vlastnostech použitého magnetu a dalších biologických faktorech. Účinnost magnetického systému je možné zvýšit například změnou tvaru či velikostí magnetu a tím vyladit magnetickou sílu a gradient magnetického pole pro efektivní cílení buněk. Slibným terapeutickým přístupem k léčbě míšního poranění je využití hydrogelů a zvláště kombinace hydrogelů a kmenových buněk k přemostění poranění a vytvoření permisivního prostředí pro vrůstání axonů. Imobilizace peptidu Ac-CGGASIKVAVS-OH na povrch superporézního hydrogelu na bázi PHEMA významně zvýšila jeho bioadhezivní vlastnosti a schopnost podporovat diferenciaci a růst lidských fetálních...
|
|
|
Characterization of ultra-thin polymer films on solid substrates using different physical techniques
Pop-Georgievski, Ognen ; Rypáček, František (vedoucí práce) ; Adam, Pavel (oponent) ; Werner, Carsten (oponent)
Cílem disertační práce je příprava ultratenkých polymerních filmů na pevných substrátech a jejich charakterizace pomocí fyzikálních metod. Fyzikální techniky, které jsou použity v této práci, selektivně popisují jednotlivé charakteristiky studovaných filmů. Některé z těchto technik jsou více specifické pro stanovení některých vlastností povrchů, avšak neposkytují informace o jiných důležitých vlastnostech těchto systémů. Proto pouze kombinací jednotlivých metod lze získat celkový pohled na architekturu, složení a funkci filmů a jejich vrstev. Tento kombinovaný přístup umožňuje získat hodnoty jednotlivých charakteristik a současně osvětluje fyzikální mechanizmy zodpovědné za chování zkoumaných systémů, což je důležité pro jejich další aplikace. Konkrétní polymerní filmy, jimiž se tato práce zabývá, reprezentují rozdílné typy systémů, které jsou významné pro aplikace v biomedicíně, biotechnologiích a tkáňovém inženýrství. Lze je zařadit do čtyř skupin: 1. Filmy polylaktidu vytvářené roubováním z tenkých filmů silanizovaného alakritu. 2. Polydopaminové filmy, které lze využít jako vhodnou platformu pro další modifikaci povrchů. 3. Polyethylenoxidové filmy roubované na povrchy potažené polydopaminem. 4. Poly(ω-methoxy-oligo(ethylene oxide) methacrylatovové), poly(ω-hydroxy-oligo(ethylene oxide)...
|
host ::
RSS.