|
|
Electrospinning of Modified Biopolymers for Medical Applications
Pavliňáková, Veronika ; Martinová,, Lenka (oponent) ; Zajíčková, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed dissertation thesis is dedicated to the preparation and characterization of novel biocompatible nanofibers with both biological and medical potential applications. The main emphasis of this thesis was focused on the preparation of composite nanofibers respecting the principles of "green chemistry", meaning hard requirements of tissue engineering. The theoretical part summarizes knowledge about the electrospinning process and its parameters. The literature review also describes the electrospinning of proteins like collagen and gelatin, their blends with synthetic polymers and biopolymers as well as with inorganic fillers. One chapter deals with various kinds of crosslinking agents to improve nanofiber hydrolytic stability. The last chapter is aimed to halloysite inorganic nanotubes (HNT) gaining much attention for the use as drug carrier due to its remarkable physical (mechanical reinforcement) and biological (biocompatibility and low toxicity) properties. The experimental part is divided into two chapters, each of them examines issues of nanofibrous material preparation from different perspective. The first part is focused on novel hydrolytically stable antibacterial gelatin nanofibers modified with oxidized cellulose. The unique inhibitory effect of the nanofibers was examined by luminometric method using genetically modified Escherichia coli strain. Seeded adenocarcinoma lung cells proved good adhesion and proliferation. Second experimental part explores the effect of source and amount of natural tubular halloysite on the structure and properties of biocompatible amphiphilic nanofibers based on a polycaprolactone and gelatin. The addition of HNT improved the thermal stability, mechanical properties (both stiffness and elongation) and reduced the crystallinity of nanofibers. The HNT from different sources did not affect the cell behavior but slightly influenced the proliferation and viability of cells on nanofibers.
|
|
|
Biomedicínské aplikace polykaprolaktonových nanovlákenných membrán
Dvořák, Pavel ; Přibyl,, Jan (oponent) ; Zajíčková, Lenka (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá polykaprolaktonovými (PCL) nanovlákny a jejich modifikací. PCL vlákna byla podrobena depozici plazmovými aminovými polymery v nízkotlakém pulzním radiofrekvenčním kapacitně vázaném výboji za použití monomeru cyklopropylaminu (CPA). Na nadeponovaný povrch byl imobilizován kolagen jako protein extracelulární matrix (ECM) a byla sledována proliferace buněk na modifikovaném povrchu nanovláken. Neupravená PCL vlákna byla také podrobena depozici antibakteriální vrstvy mědi, a vlákna byla charakterizována pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM), rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a energeticky disperzní spektroskopie (EDX).
|
|
|
Wound dressing nanofibers mats fabricated from nanocomposite material
Čileková, Marta ; Pavliňák,, David (oponent) ; Abdellatif, Abdelmohsan (vedoucí práce)
New wound dressing based on nanocomposite polyvinyl alcohol/hyaluronan/ silver nanoparticles (PVA/HA/Ag-NPs) was prepared by green way. Hyaluronan was used as reducing and stabilizing agent for hyaluronan for silver nanoparticle preparation. Different parameters were investigated for preparation of Ag-NPs like concentration of silver nitrate as a source of Ag-NPs (0.01, 0.1, 0.5, 1M), concentration of HA (1, 2 %) and molecular weight of HA (50 kDA, 1,7 MDa). The nanofibers dressing sheet were fabricated by electro-spinning technique using different ratios between PVA and HA/Ag-NPs (100; 90/10; 80/20; 64/40; 50/50). The nanocomposites were evaluated by TEM, rheology, DLS, UV/Vis spectroscope, and the wound dressing nanofibers were characterized by SEM, TGA, FTIR, XRD and the mechanical properties were measured and evaluated.
|
|
|
PŘÍPRAVA A CHARAKTERIZACE NANOČÁSTIC A NANOVLÁKEN NA BÁZI BIOPOLYMERŮ A JEJICH VYUŽITÍ V POTRAVINÁŘSTVÍ A KOSMETICE
Kundrát, Vojtěch ; Vilčáková, Jarmila (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá polymerem polyhydroxybutyrátem a dalšími biopolymery jakožto základním stavebním kamenem pro výstavbu mikro a nanoskopických struktur a materiálů použitelných v potravinářství a kosmetice. V rámci práce byla vypracována literární rešerše seznamující čtenáře se základy tohoto aplikačního pole. Experimentální část práce je sestavena ze tří bloků výsledků získaných během doktorského studia. V prvním, hlavním bloku jsou uvedeny komentované publikované výsledky a patentové výstupy, které zahrnují dva publikované recenzované články zabývající se elektrostatickým a mokrým zvlákněním PHB a vlastnostmi připravených materiálů. Patentové výstupy jsou tvořeny několika přijatými a podanými patenty, které shrnují několikaletou práci jednak na metodách zvláknění PHB, ale taktéž na obecných přístupech umožňující zpracovávat PHB v podobě roztoku do podob umožňujících mnohé aplikace v potravinářství a kosmetice. Druhá část je tvořena jedním z praktických výstupů, jímž je patentovaná kompozice ochranného krému proti UV záření založena na připravených nanoskopických a mikroskopických morfologiích PHB. Ve třetím bloku jsou shrnuty další výsledky zaměřené na elektrostatické zvláknění PHB a dalších biopolymerů. V závěru práce je uveden stručný popis projektů souvisejících s tématem disertační práce. Jde o praktické rozvojové práce ve střední Tanzánii a západní Africe, které ale čerpají z vědomostí a kontaktů nabytých během studia na FCH VUT Brno.
|
|
|
Příprava a charakterizace vláknitých vrstev pomocí elektrostatického zvlákňování pro piezoaplikace
Svobodová, Anežka ; Kaštyl, Jaroslav (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací kompozitních vláknitých vrstev na bázi PVDF připravených pomocí elektrostatického zvlákňování. Jako plniva byly použity keramické částice TiO2, BaTiO3 a BCZT. Vlákna byla připravena s obsahem 10, 20, 30, 40 a 50 % těchto částic a následně byly charakterizována jejich morfologie, zastoupení piezoaktivních fází a dielektrická charakteristika. Byl ukázán vliv přítomnosti částic na průměr vlákna a na podíl krystalinity polymeru. Velikost částic významně ovlivnila jejich distribuci ve vláknech. Piezoelektrické částice dále ovlivnily obsah elektroaktivních fází beta a gamma. Nejvyšší podíl elektroaktivních fází byl stanoven u vláken plněných BaTiO3, který dosahovala až 98 %. U vlákenen s BaTiO3, byly dále naměřeny hodnoty dielektrické konstanty, které dosahovaly oproti předpokladu nižších hodnot díky vysoké porozitě připravených vláken. Připravená vlákna lze považovat za perspektivní nejen pro piezoaplikace, proto bude dále studována optimalizace jejich přípravy a měření elektrických charakteristik.
|
|
|
Piezoelektrické nanovlákenné materiály pro nositelnou elektroniku
Frolíková, Štěpánka ; Škarvada, Pavel (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem výrobních parametrů na morfologii PVDF nanovláken vyrobených elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákna jsou obecně velmi využívaný materiál, mohou mít i piezoelektrické vlastnosti, což jim přináší specifické spektrum využití, např. v biosenzorech. Výroba nanovláken byla realizována pomocí elektrostatického zvlákňování. Ke zkoumání morfologie a povrchových vlastností se využíval rastrovací elektronový mikroskop. Cílem práce je porovnat vlastností PVDF nanovláken vyrobených za různého nastavení výrobních parametrů.
|
|
|
Characterization of PVDF material in nanoscale resolution
Pisarenko, Tatiana ; Dallaev, Rashid (oponent) ; Sobola, Dinara (vedoucí práce)
This work deals with the characterization of nanofibers based on polyvinylidene fluoride. The focus is on the piezoelectric properties of the fiber, which are studied by piezoelectric force microscopy. Thus, two types of different samples were measured, which differed in the fabrication parameters. The differences in the fibers in their phase composition were also investigated using Raman spectroscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy. Chemical analysis of the surface and its state was performed using X-ray photoelectron spectroscopy. The different arrangement of the nanofibers together with their cross-section was observed by a scanning electron microscope using focused ion beam. The wettability and contact angle of the surface of the samples with demineralized water were also examined. It was found that the higher speed of the roller during the electrospinning process has a very significant effect on their arrangement and thus on the parameters affecting the formation of the piezoelectric effect and other material properties.
|
|
|
Příprava a charakterizace nanovlákenných krytů ran
Jiroušková, Pavla ; Uhlířová, Renata (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou a charakterizací nanovlákenných krytů ran. Pro přípravu nanovláken zde byly použity materiály poly-(3-hydroxybutyrát), neboli PHB a želatina. Do krytů byly také inkorporovány aktivní látky, a to ampicilin a ibuprofen. Teoretická část práce se zabývá kůží a hojením ran, nanovlákny a jejich vlastnostmi, dále popisuje také využití nanovláken jako krytů ran. V neposlední řadě se věnuje také materiálům vhodným k přípravě nanovlákenných krytů ran. Dále tato sekce obsahuje rešerši na různé metody přípravy nanovláken, léčiva, která mohou být do vláken inkorporována a následné stanovení bezpečnosti připravených krytů. V praktické části byly připravovány nanovlákenné kryty s obsahem ampicilinu, respektive ibuprofenu. Bylo stanoveno maximální možné množství aktivní látky, kterou lze do nanovláken inkorporovat. Následně byly připraveny kombinované kryty, jejichž účelem bylo studium rychlosti uvolňování aktivních látek do modelových prostředí. U jednotlivých krytů bylo spektrofotometricky stanoveno uvolňování v časovém intervalu. Na závěr byly u krytů připravených s ampicilinem provedeny testy antimikrobiální aktivity. Antimikrobiální účinky byly sledovány na mikroorganismech S. Epidermidis, E. Coli a M. Luteus.
|
|
|
Elektrospřádaná vlákna na bázi PVDF a nylonu
Černohorský, Petr ; Sobola, Dinara (oponent) ; Papež, Nikola (vedoucí práce)
Polymerní nanovlákna využívané pro konstrukci triboelektrického nanogenerátoru (TENG) a piezoelektrického nanogenerátoru (PENG) jsou nové a perspektivní technologie pro získávání energie. Díky generování elektrické energie na základě mechanického pohybu (deformace) mohou tato vlákna najít uplatnění v oblasti samonapájených elektronických zařízení. V této práci byly pomocí elektrostatického zvlákňování připraveny tři nanovláknité struktury materiálů: čistý polyvinylidenfluorid (PVDF), čistý polyamid-6 (PA6) a jejich mísená kombinace PVDF/PA6. Pro studium vlastností nanovláken byly použity nedestruktivní analýzy jako Ramanova spektroskopie, FTIR, XPS a pozorování pomocí elektronového mikroskopu. Analýzy potvrdily pozitivní vliv elektrostatického zvlákňování polymerů na podporu tvorby vysoce polární krystalické -fáze u PVDF a , –fáze u PA6. Uspořádání struktury nanovláknitého materiálu a jejich defekty byly pozorovány rastrujícím elektronovým mikroskopem (SEM). Dále u materiálů byl měřen kontaktní úhel smáčivosti kapaliny na povrchu a bylo provedeno měření permitivity pro sledování dielektrických vlastností. Popsané výsledky činí mísený materiál PVDF/PA6 velice perspektivním pro další zkoumání v oblasti nanogenerátorů a funkčních textilů.
|
|
|
Příprava polyvinylidenfluoridových vláken pomocí elektrostatického zvlákňování
Hošek, František ; Šťastný, Přemysl (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů.
|
host ::
RSS.