|
|
Biokeramické pěny na bázi křemíkem substituovaných fosforečnanů vápenatých
Karkuszová, Karina ; Šťastná, Eva (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Teoretická časť bakalárskej práce zhrňuje súčasný stav poznania z oblasti biokeramických materiálov na bázy vápniku, fosforu a kremíku. Konkrétnejšie sa zameriava na kalcium fosfáty, požiadavky na nich kladené, pórovitosť 3D pien a biologické vlastnosti, ako je biodegradácia a bioaktivita. 3D biokeramické kalcium fosfátové peny dopované kremíkom sa javia ako vhodný materiál na použitie v biomedicínskych aplikáciách. Práve kremík zohráva úlohu pri vývoji zdravej kosti a vytváraniu nového tkaniva. Kremíkové substitúcie sú v oblasti skúmania dôležité, pretože zlepšujú biologickú odpoveď kalcium fosfátov. V experimentálnej časti boli najprv pripravené kalcium fosfátové prášky pomocou tuhofázovej reakcie hydroxyapatitu a oxidu kremičitého. Vybrané obsahy práškov boli 0; 0,1; 1, 2,5, 5, 10 a 20 hm.% SiO2. Vzorky boli spekané na teploty 1100 °C, 1200 °C a 1300 °C. Druhá časť pozostávala z prípravy 3D pien priamym penením pomocou polyuretánu a následnou charakteristikou fázového zloženia, rozpustnosti a bioaktivity. Biokeramické peny mali vysoko pórovitú štruktúru. Počas 42 dní bolo sledované správanie vzoriek v Tris-HCl a simulované tělní tekutině (SBF). Výsledky experimentu ukázali, že vzorky sú bioaktívne a substitúcia kremíkom zvyšuje rozpustnosť kalcium fosfátov. Preto majú tieto materiály potenciálne využitie pre biomedicínske aplikácie
|
|
|
Příprava skafoldů na bázi kalcium fosfátů a oxidu křemičitého pro biomedicínské aplikace
Virágová, Eliška ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla příprava porézních biokeramických skafoldů na bázi kalcium fosfátů a kalcium fosfátů dopovaných oxidem křemičitým, které budou vhodné pro aplikace vkostním tkáňovém inženýrství. Kpřípravě keramických pěn byly využity dvě technologie přípravy porézních struktur, a to templátová metoda a metoda přímého pěnění. První část diplomové práce je zaměřena na obecný popis kosterní soustavy, biomateriálů a metod přípravy vysoce porézních skafoldů s přehledem aktuálních publikovaných výsledků výzkumu porézních kalcium fosfátových keramik. Druhá část pak obsahuje popis a výsledky experimentální přípravy skafoldů uvedenými metodami. Postup přípravy metodou přímého pěnění byl optimalizován pro získání definované struktury. Skafoldy na bázi kalcium fosfátů s 0–20 hm.% SiO2 byly následně slinuty a studovány zhlediska materiálových charakteristik (fázové složení, velikost pórů aporozita, studium mikrostruktury pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM)), bioaktivního chování (testy interakce sSBF a testy simulované degradace) amechanických vlastností scílem zhodnotit vliv dopování oxidem křemičitým ametody přípravy na stanovené charakteristiky připravených skafoldů. Oběma metodami byly připraveny skafoldy složené ze směsi hydroxyapatitu a/nebo trikalcium fosfátu a cristobalitu/wollastonitu se srovnatelnými porozitami vrozmezí 80–88 %. Velikost pórů u skafoldů připravených metodou přímého pěnění dosahovala intervalu 5–250 m, umetody templátové dosahovala velikost pórů až 430m. Testy interakce sSBF a testy simulované degradace potvrdily bioaktivní chování připravených skafoldů ajejich schopnost degradovat v simulovaných podmínkách. Skafoldy připravené metodou přímého pěnění vykazovaly lepší mechanické vlastnosti (pevnosti v tlaku až 1,8 MPa) než skafoldy připravené templátovou metodou. Stanovené charakteristiky ukázaly, že připravené skafoldy jsou vhodné a perspektivní pro potenciální aplikace vkostním tkáňovém inženýrství.
|
|
|
Bioceramic Materials for Advanced Medical Applications
Novotná, Lenka ; Lapčík,, Lubomír (oponent) ; Drdlíková, Katarina (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
The aim of this thesis was to prepare three-dimensional scaffolds that can be potentially used for the reconstruction and regeneration of damaged bone tissues. Two techniques were used to create the porous ceramic scaffolds – polymer replica technique and polymerization in situ. A variety of bioceramic materials were studied, mainly alumina, zirconia and calcium phosphates. The effect of processing parameters, such as composition of suspensions, as well as the effect of heat treatment on structure and final properties of the prepared scaffolds were evaluated. Morphology of the sintered scaffolds was characterised by scanning electron microscopy; in particular pore size, pores interconnection, total porosity and density were described. Phase composition, compressive strength and biological properties such as bioactivity and cytotoxicity were also discussed. The dissertation is divided into several sections. The literature review briefly summarizes the structure and properties of bones, the requirements for scaffolds, advantages and disadvantages of currently used materials and methods of ceramic foam preparation. The first part of experiments dealt with scaffolds prepared by polymer replica technique. All fabricated foams had interconnected pores with size in the range of 300 to 2000 m, total porosity was 50–99%. The compressive strength of calcium phosphate foams prepared by replica technique reached about 0.3 MPa (at 80 % porosity). Reinforcement of the scaffolds was reached by using bio-inert cores or by incorporation of silica into the composite structure. The strength of calcium phosphate/silica scaffold increased above 20 MPa. The last section of experimental part discusses in situ blown calcium phosphate scaffolds, created by using the formation process of polyurethane foam with diisocyanate and polyol components. The sintered scaffolds had mainly interconnected macroporous structure with pore size ranging 80 to 550 m. The total porosity was about 76 to 99 %. The advantage of this method compared to the polymer replica technique was that the struts were completely filled. None of the studied materials was cytotoxic and moreover all studied foams exhibited bioactive behaviour. The most promising adept for application in bone tissue engineering seems to be composite material containing calcium phosphates reinforced by silica.
|
|
|
Příprava a vlastnosti biokeramických porézních materiálů
David, Jakub ; Ručková, Jana (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na studium biokeramických porézních materiálů. Teoretická část je členěna do tří částí. První část charakterizuje biomateriály, jejich dělení a využití v kostním tkáňovém inženýrství. Druhá část se věnuje požadavkům biokeramických podpůrných systémů, anglicky zvané „scaffolds“. Ve třetí části jsou popsány metody výroby porézních struktur. Snahou praktické části bylo připravit metodou přímého pěnění biokeramické porézní materiály na bázi kalcium fosfátů. Byl studován zejména vliv složení suspenzí na výsledné vlastnosti připravených materiálů. Rovněž byla hodnocena morfologie materiálů pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Z hlediska biologických vlastností byla testována degradabilita materiálů v simulované tělní tekutině.
|
|
|
Příprava skafoldů na bázi kalcium fosfátů a oxidu křemičitého pro biomedicínské aplikace
Virágová, Eliška ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla příprava porézních biokeramických skafoldů na bázi kalcium fosfátů a kalcium fosfátů dopovaných oxidem křemičitým, které budou vhodné pro aplikace vkostním tkáňovém inženýrství. Kpřípravě keramických pěn byly využity dvě technologie přípravy porézních struktur, a to templátová metoda a metoda přímého pěnění. První část diplomové práce je zaměřena na obecný popis kosterní soustavy, biomateriálů a metod přípravy vysoce porézních skafoldů s přehledem aktuálních publikovaných výsledků výzkumu porézních kalcium fosfátových keramik. Druhá část pak obsahuje popis a výsledky experimentální přípravy skafoldů uvedenými metodami. Postup přípravy metodou přímého pěnění byl optimalizován pro získání definované struktury. Skafoldy na bázi kalcium fosfátů s 0–20 hm.% SiO2 byly následně slinuty a studovány zhlediska materiálových charakteristik (fázové složení, velikost pórů aporozita, studium mikrostruktury pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM)), bioaktivního chování (testy interakce sSBF a testy simulované degradace) amechanických vlastností scílem zhodnotit vliv dopování oxidem křemičitým ametody přípravy na stanovené charakteristiky připravených skafoldů. Oběma metodami byly připraveny skafoldy složené ze směsi hydroxyapatitu a/nebo trikalcium fosfátu a cristobalitu/wollastonitu se srovnatelnými porozitami vrozmezí 80–88 %. Velikost pórů u skafoldů připravených metodou přímého pěnění dosahovala intervalu 5–250 m, umetody templátové dosahovala velikost pórů až 430m. Testy interakce sSBF a testy simulované degradace potvrdily bioaktivní chování připravených skafoldů ajejich schopnost degradovat v simulovaných podmínkách. Skafoldy připravené metodou přímého pěnění vykazovaly lepší mechanické vlastnosti (pevnosti v tlaku až 1,8 MPa) než skafoldy připravené templátovou metodou. Stanovené charakteristiky ukázaly, že připravené skafoldy jsou vhodné a perspektivní pro potenciální aplikace vkostním tkáňovém inženýrství.
|
|
|
Biokeramické pěny na bázi křemíkem substituovaných fosforečnanů vápenatých
Karkuszová, Karina ; Šťastná, Eva (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Teoretická časť bakalárskej práce zhrňuje súčasný stav poznania z oblasti biokeramických materiálov na bázy vápniku, fosforu a kremíku. Konkrétnejšie sa zameriava na kalcium fosfáty, požiadavky na nich kladené, pórovitosť 3D pien a biologické vlastnosti, ako je biodegradácia a bioaktivita. 3D biokeramické kalcium fosfátové peny dopované kremíkom sa javia ako vhodný materiál na použitie v biomedicínskych aplikáciách. Práve kremík zohráva úlohu pri vývoji zdravej kosti a vytváraniu nového tkaniva. Kremíkové substitúcie sú v oblasti skúmania dôležité, pretože zlepšujú biologickú odpoveď kalcium fosfátov. V experimentálnej časti boli najprv pripravené kalcium fosfátové prášky pomocou tuhofázovej reakcie hydroxyapatitu a oxidu kremičitého. Vybrané obsahy práškov boli 0; 0,1; 1, 2,5, 5, 10 a 20 hm.% SiO2. Vzorky boli spekané na teploty 1100 °C, 1200 °C a 1300 °C. Druhá časť pozostávala z prípravy 3D pien priamym penením pomocou polyuretánu a následnou charakteristikou fázového zloženia, rozpustnosti a bioaktivity. Biokeramické peny mali vysoko pórovitú štruktúru. Počas 42 dní bolo sledované správanie vzoriek v Tris-HCl a simulované tělní tekutině (SBF). Výsledky experimentu ukázali, že vzorky sú bioaktívne a substitúcia kremíkom zvyšuje rozpustnosť kalcium fosfátov. Preto majú tieto materiály potenciálne využitie pre biomedicínske aplikácie
|
|
|
Příprava a vlastnosti biokeramických porézních materiálů
David, Jakub ; Ručková, Jana (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na studium biokeramických porézních materiálů. Teoretická část je členěna do tří částí. První část charakterizuje biomateriály, jejich dělení a využití v kostním tkáňovém inženýrství. Druhá část se věnuje požadavkům biokeramických podpůrných systémů, anglicky zvané „scaffolds“. Ve třetí části jsou popsány metody výroby porézních struktur. Snahou praktické části bylo připravit metodou přímého pěnění biokeramické porézní materiály na bázi kalcium fosfátů. Byl studován zejména vliv složení suspenzí na výsledné vlastnosti připravených materiálů. Rovněž byla hodnocena morfologie materiálů pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Z hlediska biologických vlastností byla testována degradabilita materiálů v simulované tělní tekutině.
|
|
|
Bioceramic Materials for Advanced Medical Applications
Novotná, Lenka ; Lapčík,, Lubomír (oponent) ; Drdlíková, Katarina (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
The aim of this thesis was to prepare three-dimensional scaffolds that can be potentially used for the reconstruction and regeneration of damaged bone tissues. Two techniques were used to create the porous ceramic scaffolds – polymer replica technique and polymerization in situ. A variety of bioceramic materials were studied, mainly alumina, zirconia and calcium phosphates. The effect of processing parameters, such as composition of suspensions, as well as the effect of heat treatment on structure and final properties of the prepared scaffolds were evaluated. Morphology of the sintered scaffolds was characterised by scanning electron microscopy; in particular pore size, pores interconnection, total porosity and density were described. Phase composition, compressive strength and biological properties such as bioactivity and cytotoxicity were also discussed. The dissertation is divided into several sections. The literature review briefly summarizes the structure and properties of bones, the requirements for scaffolds, advantages and disadvantages of currently used materials and methods of ceramic foam preparation. The first part of experiments dealt with scaffolds prepared by polymer replica technique. All fabricated foams had interconnected pores with size in the range of 300 to 2000 m, total porosity was 50–99%. The compressive strength of calcium phosphate foams prepared by replica technique reached about 0.3 MPa (at 80 % porosity). Reinforcement of the scaffolds was reached by using bio-inert cores or by incorporation of silica into the composite structure. The strength of calcium phosphate/silica scaffold increased above 20 MPa. The last section of experimental part discusses in situ blown calcium phosphate scaffolds, created by using the formation process of polyurethane foam with diisocyanate and polyol components. The sintered scaffolds had mainly interconnected macroporous structure with pore size ranging 80 to 550 m. The total porosity was about 76 to 99 %. The advantage of this method compared to the polymer replica technique was that the struts were completely filled. None of the studied materials was cytotoxic and moreover all studied foams exhibited bioactive behaviour. The most promising adept for application in bone tissue engineering seems to be composite material containing calcium phosphates reinforced by silica.
|
host ::
RSS.