|
|
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)...
|
|
|
Materiály v lékařství
Dvořáková, Tereza ; Čikl, Josef (oponent) ; Molliková, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na rešeršní studii kovových, keramických i polymerních materiálů pro medicínské aplikace. V první části práce je sepsána historie těchto materiálů, jejich vlastnosti a požadavky na ně kladené. Dále jsou představeny nejčastější oblasti použití fixačních prostředků a umělých náhrad měkkých i tvrdých tkání. Práce je zakončena představením perspektivního vědního oboru, jímž je tkáňové inženýrství.
|
|
|
3D tisk kmenových buněk a analýza mikroskopických obrazů
Kandra, Mário ; Svoboda, Ondřej (oponent) ; Kolářová, Jana (vedoucí práce)
V tejto diplomovej práci sa venujeme využitiu 3D biotlače v tkanivovom inžinierstve. Popisujeme využitie biomateriálov pri stavbe tkanivových nosičov a aplikáciu kmeňových buniek v 3D biotlači. V závere teoretickej časti špecifikujeme najpoužívanejšie techniky 3D biotlače so zameraním sa na vytlačovaciu techniku. V praktickej časti navrhujeme metódu 3D biotlače cievneho tkaniva. Ďalej realizujeme prototyp tlačovej hlavy, jej ná- vrch a 3D tlač jednotlivých dielov. K mechanickej časti vytvárame riadiací systém pre kontrolu tlače. Na záver si pomocou programových modulov viazualizujeme usporiadanie buniek.
|
|
|
Nanovlákenné materiály v inženýrství kostní tkáně
Zajdlová, Martina ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Míčová, Petra (oponent)
Tato práce je zaměřena na nanovlákenné materiály, které nacházejí perspektivní uplatnění v nové moderní mezioborové disciplíně - tkáňovém inženýrství. V minulosti se vyvíjely různé strategie při tvorbě materiálů určených k tkáňovému inženýrství, od materiálů nedovolujících adhezi žádných buněk na svůj povrch. tzv. bioinertních až po současnou snahu vytvořit tzv. "hybridní bioarteficiální orgány". Především v inženýrství kostní tkáně mají velký potenciál polymerní materiály v podobě nanovlákenné sítě, jako například poly(laktid) nebo poly(kaprolakton) s anorganickou příměsí, např. ve formě nanokrystalického hydroxyapatitu. Materiál v takovéto podobně napodobuje přirozenou strukturu kostní tkáně a tím stimuluje adhezi, proliferaci a diferenciaci buněk do žádaného buněčného typu. V experimentální části této práce byl jeden z těchto nadějných nanomateriálu otestován na jeho biokompatibilitu v podmínkách in vitro. Poly(laktid) v podobě nanovlákenné sítě s 0, 5 a 15 hmotnostními % nanokrystalického hydroxyapatitu byl připravený firmou Elmarco s.r.o., Liberec. Buňky lidských osteoblastů linie MG 63 byly na těchto materiálech kultivovány po dobu 1, 3 a 7 dní. Výsledky poukazují na výhodu příměsi hydroxyapatitu, který stimuluje buňky k tzv. osteogenní diferenciaci a zároveň umožňuje i relativně dobrou...
|
|
|
Implantáty pro nervový systém
Kuruc, Lukáš ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Predkladaná bakalárska práca sa zaoberá problematikou implantátov pre nervovú sústavu. Prvá časť je zameraná na teoretický rozbor tejto problematiky. Zahŕňa oboznámenie čitateľa s vážnosťou poranenia miechy, možnosti jej liečenia a regenerácie pomocou hydrogélových implantátov. V druhej časti je popísaná experimentálna výroba implantátov, testovanie priechodnosti implantátov a zhrnutie ich vlastností.
|
|
|
The effect of biologicaly active substances on the structure and properties of collagenous substrates
Muchová, Johana ; Michlovská, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The thesis deals with the preparation of 3D porous collagen scaffolds by freeze-drying and their modification with bioactive compounds. The natural polysaccharides, chitosan, calcium oxidized cellulose and chitin/chitosan-glucan complex for the modification have been used. The mechanical properties of the scaffolds have been enhanced by crosslinking process with carbodiimides. Growth factors have been delivered in the form of platelet lysate. The influence of biologically active additives, crosslinking agents, and enrichment with growth factors on the properties of the prepared scaffold and their bioactivity in tissues of living organisms have been investigated. Specifically, this study includes the morphological properties, structure, porosity, swelling stability, chemical composition, temperature of denaturation and biological properties. Scanning electron microscopy, infrared specktroscopy, differential scanning calorimetry and confocal microscopy have been used to the characterization. Prepared collagen substrates involving bioactive additive and platelet lysate could be used as scaffold for growing cells in systems with low mechanical loading and which has potential application in biomedicine.
|
|
|
Modification of Biodegradable Polyurethanes by Biologically Active Substances
Kupka, Vojtěch ; Khunová, Viera (oponent) ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented dissertation thesis is focused on novel preparation of biodegradable polyurethanes (PUs) and their modification by biologically active cellulose nanocrystals. Literary review deals with current state of bioresorbable PUs used in tissue engineering. Examples of prepared PU elastomers, scaffolds and injectable PUs, together with biodegradation pathways to non-toxic products are summarized. The last part of the literary review is targeting on nanocellulose, which has gained much attention for the use as biomedical material due to its remarkable physical (high specific surface area, mechanical reinforcement) and biological (biocompatibility, biodegradability and low toxicity) properties. Experimental part presents characterization of biodegradable amphiphilic polyurethane films (bio-PUs) synthesized by solvent free polyaddition reaction of hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) and hydrophobic poly(e-caprolactone) (PCL) as macrodiols with hexamethylene diisocyanate. Prepared bio-PUs were characterized on one hand by means of different PEG/PCL ratio and on the other hand by changing the isocyanate ratio between NCO/OH groups. Abrupt enhancement of mechanical properties was observed when PEG/PCL weight ratio was equal to or less than 20/80 and was ascribed to the PCL ability to form crystalline domains. The increasing amount of PEG promoted the ability of bio-PUs to absorb water and enhance the rate of hydrolytic degradation. Whereas, reducing the ability of bio-PUs to absorb water and prolonged time of hydrolytic degradation was achieved with increasing the crosslink density by enhancing the isocyanate ratio. The last part deals with novel solvent free preparation of nanocomposite utilizing bio-PU as a matrix and cellulose nanocrystals either neat or surface grafted by PEG. Structural analysis demonstrated that the presence of rod-like nanoparticles causes the immobilization of the PU chains in matrix resulting in increased stiffness and rigidity of bio-PU/cellulose nanocomposite. By adjusting the PEG/PCL ratio, the amount of isocyanate or the presence of nanofiller, the novel bio-PU material with desirable mechanical (toughness, flexibility) and physical (swelling, degradation) properties can be obtained. Prepared solvent free bio-PUs may advantageously be used in regenerative medicine for soft tissue regeneration (e.g. as vascular grafts).
|
|
|
Structure and Properties of Collagen/HAP Nanocomposite Networks
Kopuletá, Ema ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Amler,, Evžen (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Polymer-based materials are some of the most promising materials for tissue engineering and controlled drug delivery. Collagen, as one of the most abundant proteins to be found in mammals, is especially interesting due to its tunable properties and excellent host reactions. This thesis is focused on the self-assembly and the mechanical properties of collagen in solution, its kinetics and general principles controlling the process. The effect of hydroxyapatite nanoparticles on the collagen self-assembly and mechanical properties is also investigated. Possible mechanisms of collagen/hydroxyapatite interactions are elucidated along with the description of structure evolution and properties at various structural levels. The shear rate dependences and viscoelastic behavior of collagen I and its nanocomposites with hydroxyapatite (HAP) were measured and interpreted molecularly. The structure of collagen I scaffolds was studied and the effect of HAP and cross-linking was determined. Finally, the results were discussed in terms of the applicability of collagen/hydroxyapatite nanocomposites in scaffolds for bone tissue regeneration.
|
|
|
Pěnové keramické bioaktivní materiály – výrobní postupy, zkoušení vlastností a aplikace
Motyka, Jan ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Porézní materiály pro tkáňové inženýrství jsou novou skupinou materiálů, ktré poskytují některé unikátní vlastnosti, zejména bioaktivitu, biodegradabilitu a osteokonduktivitu. Keramické porézní struktury pro náhrady kostí se zdají mít značný potenciál pro aplikace v medicínské praxi. Bioaktivní prekurzory vykazují velice slibné výsledky při napomáhání hojení kostí, jako výplně kostí a taky jako jejich náhrady. Nejsou zatím však dost mechanicky kompetentní, aby mohly přenášet zatížení, takže jsou využívány pouze pro nízkozátěžové aplikace. Všecny tyto - a jistě mnohé další - důvody, způsobují značný rozvoj v této oblasti materiálů, zvláště v posledních letech. Existuje celá škála výrobních procesů, produkujících pěny s různou strukturou a vlastnostmi. Stručně jsou zde popsány nejběžnější techniky přípravy pěnových struktur a vyjmenovány některé další používané. Dále je zde pojednáno o mechanických vlastnostech, jejich predikci a zkoušení.
|
|
| |
host ::
RSS.