|
|
Polymeric nanofibrous scaffolds reinforced with diamond and ceramic nanoparticles for bone tissue engineering
Bačáková, Lucie ; Pařízek, Martin ; Staňková, Ľubica ; Novotná, Katarína ; Douglas, T.E.L. ; Brady, M. A. ; Kromka, Alexander ; Potocký, Štěpán ; Stránská, D.
Three types of nanofibrous scaffolds were prepared by electrospining: (1) poly(lactide-co-glycoside) (PLGA) scaffolds reinforced with 23 wt.% of diamond nanoparticles (DNPs), (2) poly(L-lactide) (PLLA) scaffolds with DNPs in concentration ranging from from 0.4 wt.% to 12.3 wt.%, and (3) PLLA scaffolds with 5 wt.% or 15 wt.% of hydroxyapatite (HAp) nanoparticles. The diameter of the nanofibers ranged between 160 and 729 nm. The nanofibers with nanoparticles were thicker and the void spaces among them were smaller. Mechanical properties of the nanoparticle-loaded scaffolds were better, as demonstrated by a rupture test in scaffolds with DNPs and by a creep behavior test in scaffolds with HAp. On PLGA scaffolds with DNPs, the human osteoblast-like MG-63 cells adhered in similar numbers and grew with similar kinetics as on pure PLGA scaffolds. Human bone marrow mesenchymal stem cells grew faster and reached higher population densities on PLGA-DNP scaffolds. However, on PLLA-based scaffolds, the activity of mitochondrial enzymes and concentration of osteocalcin in MG-63 cells decreased with increasing DNP concentration. On the other hand, the metabolic activity of MG-63 cells and content of osteocalcin in these cells were positively correlated with the HAp concentration in PLLA scaffolds. Thus, PLGA nanofibers with 23 wt% of DNPs and PLLA nanofibers with 5 and particularly 15 wt.% of HAp seem to be promising for bone tissue engineering.
|
|
| |
|
|
Povrchová funkcionalizace materiálů s využitím plazmových technologií
TROUP, František
Diplomová práce se zabývá problematikou plazmové funkcionalizace nanovlákenných materiálů pro biomedicínské použití. Nanovlákna z SiO2 a PCL byla funkcionalizována pomocí mikrovlnného plazmového výboje za účelem navázání aminových funkčních skupin. V práci jsou zahrnuty teoretické předpoklady výběru těchto materiálů, jejich vlastnosti a dosavadní použití s důrazem na oblast biomedicínských aplikací. V práci jsou rovněž představeny teoretické základy plazmových technologií, jejich principy i praktické využití. Experimentální část práce obsahuje optimalizaci procesních parametrů pro jednotlivé nanovlákenné materiály, přezkum hydrofilizace povrchu a degradace materiálu prostřednictvím SEM a vlastní funkcionalizaci. V závěru jsou nastíněny návrhy dalšího postupu experimentů nad rámec této práce.
|
|
|
Studium nanomateriálů pro jejich použití v jaderné energetice a výzkumu
Jelínek, Martin ; ČEZ,, Jiří Skalička, (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Bakalářská práce poskytuje ucelený přehled vlastností jednotlivých nanomateriálů a shrnuje nejnovější poznatky o pokročilých aplikacích ve všech odvětvích jaderné energetiky od konstrukčních materiálů, přes palivo, palivové pokrytí, moderátor neutronů a chladivo až po pokročilé metody detekce ionizujícího záření a jeho přímé využití pro výrobu elektrické energie. Prostor je věnován také uplatnění v bezpečnostních prvcích a systémech jaderných elektráren. Experimentální část práce se zabývá možností použití uhlíkových nanovláken jako aditiva do chladiva jaderného reaktoru typu VVER kvůli celkovému vylepšení tepelných vlastností chladiva. Dosud málo zkoumaná problematika změny neutronové bilance vlivem interakcí s nanočásticemi byla prakticky ověřována na směsi s parafínem ve dvou různých koncentracích a srovnávána s referenčním vzorkem z čistého parafínu.
|
|
| |
|
|
Teoretické využití nanotechnologie pro filtraci ve vzduchotechnice
Bosák, Jan ; Ell, Jiří (oponent) ; Rubina, Aleš (vedoucí práce)
Diplomová práce řeší problematiku využití nanotechnologie pro filtraci vzduchu ve vzduchotechnických systémech. Práce je zaměřena především na filtrování vzduchu pro prostory s vyšší třídou čistoty, např. nemocnice, technologicky náročné provozy, farmacie apod. Skládá se ze tří částí. V první z nich je vyhotoveno základní seznámení s teorií a výrobou textilie pomoci nanotechnologie. Dále jsou popsány fyzikální jevy vyskytující se při řešení této problematiky. Cílem druhé části bylo provedení experimentů, jenž měly ukázat schopnosti a vlastnosti nanofiltrů v případě vystavení reálným podmínkám filtrace vzduchu. V závěrech experimentálních měření jsou provedeny srovnání s dnes běžně užívanými filtry a zjištění jejich možností a chování při filtraci vzduchu. V poslední části práce je projeven vlastní názor na filtraci vzduchu pomoci nanotechnologií, který jsem podložil informacemi nabitými během činností týkajících se této práce, případně zkušeností ze vzduchotechnické praxe. Pro dosažení přesnější představy zde dochází k porovnáváním. V této části se dále nachází shrnutí informací z předešlých kapitol a projev vlastní představy vývoje v budoucnu. Cílem práce není propagace ani vyzdvižení zmíněných typů technologií, textilií, filtrů apod. Úkolem je pouhé konstatování zjištěných informací a případných úvah, které vycházejí z informaci nabytých měřeními, pomoci internetu a setkáním s lidmi z oboru využívající nanotechnologii.
|
|
|
Využití nanotechnologií v jaderné energetice
Skalička, Jiří ; Štefánik, Milan (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Práce shrnuje současné poznatky o nanomateriálech a jejich použití. Zabývá se hlavně metodami výroby a použitím jednotlivých typů materiálů v oblasti jaderné energetiky, jaderného výzkumu a jaderné medicíny. Teoretická část je věnována možnostem využití uhlíkových nanotrubek pro kolimaci nebo vedení svazku neutronů. V experimentální části bylo zjišťováno, jak vybrané nanomateriály ovlivňují neutronový tok v měřícím boxu napojeném na horizontální radiální kanál reaktoru VR-1. Otestovány byly neorientované uhlíkové nanotrubky, uhlíková nanovlákna, nanodráty z aluminy, orientované uhlíkové nanotrubky při různém natočení a výsledky byly porovnány s výsledky při použití grafitu.
|
|
|
Vliv pH na kvantitativní stanovení aditiv v nanovláknech
Grufíková, Jana ; Marek, Pokorný (oponent) ; Knotková,, Kateřina (vedoucí práce)
Cílem mé bakalářské práce bylo připravit nanovlákennou vrstvu s obsahem aditiv a kvantitativně stanovit obsah barviva v závislosti na pH. Nanovlákenné vrstvy s aditivy byly připravovány metodou elektrostatického zvlákňování. Analýza obsahu aditiv ve vzorcích byla provedena pomocí UV-VIS spektrofotometrie. Konkrétně se jednalo o erytrozin, eriochromovou čerň, riboflavin a brilantní modř. Každé z těchto barviv má jinou chemickou strukturu i náboj. Hodnota pH byla definována užitím pufrů, jmenovitě acetátového pufru o pH 5, fosfátového pufru o pH 7,4 a uhličitanového pufru o pH 10. U erytrozinu a eriochromové černi byl výzkum rozšířen o studium vlivu iontové síly na kvantitativní stanovení těchto barviv. Bylo zjištěno, že množství stanoveného aditiva závisí na pH i na iontové síle. U každého aditiva je však tato závislost jiná, což potvrzuje předpoklad vlivu chemické struktury a náboje na interakci s polymery a použitými pufry. Přesnost vyhodnocení je ovlivněna i způsobem zpracování dat.
|
|
| |
|
|
Využití nanovláken ve střepu tradiční keramiky
Sedláček, Daniel ; Stančík,, Hynek (oponent) ; Sokolář, Radomír (vedoucí práce)
V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o keramických kompozitech s nanovlákny. Doposud byla většina výzkumů zaměřena na vyztužování hi-tech keramiky, jako např. karbidy a nitridy, ovšem tradiční keramika v tomto zůstala pozadu. Vzhledem k zefektivňování výroby nanovláken a tudíž k poklesu cen se ovšem uvažuje o jejich použití i v méně finančně nákladných keramických materiálech. Vyztužení střepu tradiční keramiky by teoreticky mělo vylepšit mnoho vlastností, ovšem praktických výzkumů je v současné době naprosté minimum.
|
host ::
RSS.