|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelů s využitím reologických technik
Lorenc, Pavel ; Klučáková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem relaxace a časového namáhání viskoelastických látek (hydrogelů) pomocí vybraných reologických technik především s ohledem na oscilační testy. Byly připraveny a při měření porovnány vlastnosti hydrogelů s různým typem síťování. Agarózové hydrogely (fyzikálně), alginátové hydrogely (fyzikálně-chemicky), hydrogely kyseliny hyaluronové (iontově) a polyvinylalkoholové hydrogely (chemicky). V této bakalářské práci jsou navrženy a následně i aplikovány metody měření relaxačních vlastností těchto hydrogelů za použití reometru. Pomocí časově závislých testů, jež zkoumaly změny amplitudy v čase, byly zkoumány relaxační vlastnosti hydrogelů. Proveden byl test, který měl 3 intervaly, kdy změnami amplitud deformace v závislosti na čase byla sledována odezva hydrogelů na tyto změny. Sledovány byly relaxační vlastnosti těchto hydrogelů, jež prokázaly značné rozdíly v chování hydrogelů při měřeních. Těmito metodami bylo zjištěno, že struktura hydrogelů a koncentrace mají vliv na jejich relaxační vlastnosti. Z naměřených výsledků bylo prokázáno, že nejlepší relaxační vlastnosti má chemicky síťovaný polyvinylalkoholový hydrogel, nejnižší schopnost relaxace pak vykazoval fyzikálně-chemicky síťovaný alginátový hydrogel. Výsledky z naměřených dat byly nakonec porovnány, posouzeny a komentovány rozdíly mezi jednotlivými hydrogely.
|
|
|
Optimalizace optických a transportních vlastností hydrogelů na bázi PVA
Zahrádka, Jan ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je navrhnout a optimalizovat vhodnou metodu přípravy transparentních, fyzikálně síťovaných hydrogelů s manipulovatelnými transportními vlastnostmi. Jako modelový gelotvorný materiál byl zvolen polyvinylalkohol (PVA) síťovaný metodou cyklického mražení a rozmražování. Z původně navržených tří mechanismů ovlivnění optických vlastností takto připravených PVA gelů byl na základě pilotních skríningových experimentů pro hlubší navazující analýzu vybrán vliv rychlosti mražení. Mechanické vlastnosti připravených hydrogelů byly analyzovány prostřednictvím reologie metodou amplitudového (strain sweep) testu. Vnitřní struktura byla vizualizována pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Optimalizovaná technika přípravy transparentních PVA gelů byla následně využita pro přípravu gelů s interpenetrovanou polyelektrolytovou komponentou (poly(styren sulfonát)). Metodou difúzního páru s metylenovou modří jako difúzní sondou bylo poté experimentálně ověřeno, že hybridní hydrogelová síť disponuje modifikovanými transportními vlastnostmi.
|
|
|
Reologie jakožto účinný nástroj ke komplexní charakterizaci hydrogelových systémů
Kadlec, Martin ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou relaxačních testů jako součásti komplexní charakterizace hydrogelových materiálů za pomoci metod klasické reologie. S ohledem na vypracovanou literární rešerši byly k dalšímu studiu zvoleny creepové a tří intervalové tixotropní testy, u kterých byla na fyzikálně síťovaný agarózový (AG) hydrogel provedena souhrnná optimalizace zaměřující se na výběr a zdůvodnění volby parametrů měření. Takto přizpůsobené testy byly mimo AG gel úspěšně aplikovány také na hyaluronanový (HyA) a polyvinylalkoholový (PVAl) gel, přičemž tyto konkrétní vzorky byly vybrány z důvodu jejich vzájemně odlišné podstaty síťování. Z naměřených výsledků bylo zjištěno, že AG gel vykazoval obecně nejlepší schopnost regenerace po deformaci, nejhůře naopak relaxoval HyA gel. Ačkoliv tyto poznatky vycházely shodně u obou studovaných testů, samotný průběh regenerace stejného vzorku byl mezi testy velmi rozdílný. Je tedy zřejmé, že komplexní relaxační vlastnosti rozhodně nelze popsat pouze jedním ze zmiňovaných testů a jak creepové, tak tří intervalové tixotropní testy mají v tomto ohledu svou unikátní vypovídající hodnotu. Výsledky získané v této práci tak mohou vést k přesnějšímu popisu deformace a následné relaxace gelových systémů, což jsou časté jevy vyskytující se nejen při zpracování gelů, ale také při jejich aplikaci.
|
|
|
Studium adhézních vlastností hydrogelových matric k pevným povrchům
Šindelářová, Anna ; Sedláček, Petr (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá optimalizací a následným ověřením použitelnosti nekonvenční metody stanovení adhezních vlastností hydrogelů a jim příbuzných materiálů, která bude použitelná pro měření přilnavosti hydrogelů k pevným povrchům s využitím reologických technik. V případě předložené bakalářské práce je vybráno stanovení adhezních vlastností pomocí reometru a jednoduchých experimentů skluzu měřených materiálů po nakloněné rovině. Výsledky těchto metod jsou srovnány mezi sebou a zároveň s poznatky získanými z odborné literatury. Použitelnost metod je hodnocena z hlediska objektivních výsledků, reprodukovatelnosti a jestli jsou naměřená data kvantitativním vyjádřením adhezních vlastností. Bylo zjištěno, že reometrie je použitelná jako spolehlivá kvantitativní metoda měření adheze. Reometricky naměřená data byla reprodukovatelná a konzistentní. Touto metodou bylo zjištěno, že s rostoucí koncentrací disperzního podílu v hydrogelovém systému roste adhezní síla, což je v souladu s poznatky získanými z odborné literatury.
|
|
|
The effect of hydrolysis on chemical and physical properties of PAN hydrogels
Binar, Radim ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis describes the preparation of polyacrylonitrile hydrogels and characterization of their physical and chemical properties. Theoretical part sums up basic knowledge about hydrogels and polyacrylonitrile . It also deals with processing of polyacrylonitrile into reactive form and its alkaline hydrolysis which leads to multi-blocks copolymer able to create a three-dimensional network (gel). The experimental part presents a characterization of polyacrylonitrile hydrogels (HYPAN) prepared by alkaline catalyzed hydrolysis of a reactive form of polyacrylonitrile (aquagel). The aquagel was produced by dissolving followed by an extrusion. The final fiber was processed into pellets, which underwent alkaline hydrolysis by sodium hydroxide solution. Hydrolysis has carried out under various conditions (temperature, NaOH concentration and reaction time) to obtain products with a different degree of conversion of -CN groups. The hydrophobic blocks and hydrophilic blocks made by hydrolysis can form a 3D network of various properties depending on the ratio between blocks. The hydrogels were prepared from hydrolyzates in an alkaline environment. Some of the hydrolyzates have not created hydrogels but only suspensions (indecent degree of conversion of -CN groups). Therefore, rheological and optical properties were characterized only at samples forming hydrogels. By optimization of reaction conditions, multi-blocks copolymers able to create a gel with suitable physical properties (viscosity, transparency) were prepared with the potentional used in biomedicine e. g. as implants in ophthalmology.
|
|
|
Hydrogely hylauronan-tenzid - fázový diagram
Gruberová, Eliška ; Hurčíková, Andrea (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá prozkoumáním fázové separace v systému hyaluronan-kationtový tenzid v modelu fyziologického roztoku 0,15 M NaCl vedoucí ke vzniku gelu. K tvorbě gelu byly použity nejčastěji využívané koncentrace hyaluronanu a široké rozmezí koncentrací tenzidu a bylo zkoumáno, za jakých podmínek vznikne největší množství kompaktního gelu. Bylo zjištěno, že v celém rozmezí koncentrací dochází k fázové separaci. Největší množství gelu se tvořilo při nejvyšší koncentraci jak hyaluronanu, tak tenzidu. Výsledky byly zaznamenány do přehledných grafů. K indikaci přítomnosti micelárních útvarů bylo použito hydrofobní barvivo a výsledky byly zaznamenány do schématického fázového diagramu.
|
|
|
„Suché“ formy gelů – aerogely, xerogely – metody přípravy, vlastnosti a možné aplikace
Sedlář, Marian ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce bylo zjistit jaký, vliv má sušení hydrogelu na jeho vnitřní strukturu na vhodném modelovém hydrogelovém systému. V teoretické části této práce byly popsány vybrané metody strukturní analýzy se používají pro charakterizaci gelů v původním hydratovaném stavu a následně i v suchém stavu. V praktické části byly jako modelový hydrogelový systém zvoleny hydrogely na bázi agarózy o různé koncentraci a s různými přídavky polyelektrolytů. Na strukturní analýzu hydrogelů byla zvolena metoda kryo-skenovací elektronová mikroskopie a turbidimetrie. Pro suché formy gelů, byla zvolena skenovací elektronová mikroskopie a rtuťová porozimetrie. Získaná data a výsledky, získané pro modelový gelový systém, mohou následně posloužit při zkoumání vnitřní struktury dalších hydrogelových systému a jejich suchých forem.
|
|
|
Příprava, charakterizace a aplikační potenciál hydrogelů na bázi (semi)interpenetrovaných polymerních sítí
Papežíková, Hana ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce bylo optimalizovat přípravu hydrogelu na bázi semi-interpenetrových polymerních sítí. Jako modelovým hydrogelem byl vybrán polyhydroxyethyl methakrylát díky jeho velkému využití v biomedicíně. Pro přípravu byla využita termoiniciace a následně byla vyměněna za fotoiniciaci. Po optimalizaci přípravy hydrogelu s vyhovujícími vlastnostmi byl do něj vpraven polyelektrolyt polystyrensulfonát sodný. Objektem zkoumání byl jeho vliv na strukturu, tokové a transportní vlastnosti hydrogelů. Všechny vlastnosti byly zkoumány pomocí sušení, reologie a fluorescenční korelační spektroskopie. Výsledky poukazují na ovlivnění vlastností hydrogelu pomocí polyelektrolytů.
|
|
|
Mechanické vlastnosti hydrogelů - srovnání měření modulu pružnosti pomocí DMA a AFM
Hofrichterová, Tereza ; Valentová, Helena (vedoucí práce) ; Shukurov, Andrey (oponent)
Polymerní hydrogely jsou zesíťované polymery, které jsou schopné do sebe absorbovat velké množství vody. Mají řadu využití v mnoha oblastech lidské činnosti - zejména v lékařství a diagnostice. Tato práce si klade za cíl studovat modul pružnosti několika hydrogelových vzorků za pomocí dvou metod - dynamické mechanické analýzy (DMA) a mikroskopie atomárních sil (AFM). Dynamická mechanická analýza je tradičně používaná metoda, která poskytuje velmi spolehlivé výsledky. Oproti tomu studium modulu pružnosti hydrogelů pomocí mikroskopie atomárních sil je oblastí, která dosud není příliš dobře prozkoumána. Výsledkem této práce by mělo být porovnání dat získaných těmito dvěma metodami a popis vlivů, které měření ovlivnily.
|
|
|
Tiskové hlavy pro 3D tisk hydrogelů s nízkou viskozitou
Havlíček, Václav ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Jaroš,, Josef (vedoucí práce)
V této bakalářské práci se věnuji 3D biotisku v tkáňovém inženýrství a rozebírám používané materiály a technologie, které lze pro 3D biotisk využít. V práci je také obsažena diskuze vybavení pro 3D biotisk a současné výzvy 3D biotisku metodou extruze. V praktické části je navrženo řešení extruzivního 3D biotisku nízkoviskózních hydrogelů pomocí hydraulické pumpy, vlastní tiskové hlavy a chladícího okruhu.
|
host ::
RSS.