|
|
Optimalizace přípravy polyethylenglykolových hydrogelů polymerizací a jejich následná charakterizace
Fornůsek, Jakub ; Trudičová, Monika (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací přípravy polyethylenglykolových hydrogelů radikálovou polymerizací a jejich následnou charakterizací pomocí metody reometrie, botnání a zkoumání transportních vlastností pomocí absorpce aktivní látky a její následné desorpce. Vybraným typem polymerizace pro přípravu těchto hydrogelů byla UV fotopolymerizace a to z důvodu její jednoduchosti a reprodukovatelnosti. V rámci optimalizace byly hydrogely připravovány za různých podmínek a následně charakterizovány podle výše zmíněných metod. Taktéž byl zkoumán vliv přítomnosti síťovacího činidla ethylenglykol dimethakrylátu na vlastnosti výsledných gelů. Tento typ gelů patří mezi zcela nový typ síťovaných hydrogelů, které jsou součástí projektové žádosti základního výzkumu GAČR. Z reometrických měření bylo potvrzeno, že vyšší molekulová hmotnost vzorku odpovídala nižším hodnotám viskoelastických modulů, vliv síťovacího činidla na tyto vlastnosti byl zanedbatelný. U botnacích a transportních experimentů hrála roli zejména hustota síťování, s jejích rostoucí hodnotou klesala botnací kapacita a docházelo k adsorpci menšího množství vody. U těchto experimentů byla přítomnost síťovací činidla znatelná, jelikož síťovací činidlo napomáhalo ke zvýšení hustoty výsledných polymerních sítí.
|
|
|
Hybridní gellanové hydrogely
Borovský, Martin ; Přibyl, Jiří (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Předmětem této bakalářské práce byla příprava hybridně síťovaných gellanových hydrogelů založených na kombinaci fyzikálního síťování a iontové interakce funkčních skupin gellanu s vícevaznými ionty kovů. Tyto materiály byly následně charakterizovány měřením jejich mechanických vlastností, schopností bobtnat ve vodném prostředí a na základě analýzy rychlosti sušení pomocí sušících vah. Výsledky práce naznačují, že hybridní síťování hydrogelové sítě poskytuje lepší mechanické vlastnosti, díky kterým mají tyto hydrogely vysoký aplikační potenciál. Ze získaných dat bylo zjištěno, že hydrogely s příměsí vícevazných iontů vykazují vyšší míru zesítění hydrogelové sítě, což má pozitivní vliv na výsledné vlastnosti hydrogelů. Použitím různých druhů iontů o různých koncentracích lze připravit hydrogely s širokým rozsahem vlastností. Závěrem této práce je shrnutí získaných poznatků a přehled vlivu vícevazných iontů na mechanické vlastnosti hydrogelů.
|
|
|
Využití vakuum-kompresní terapie u pacientů po operaci kolenního kloubu
BUŠEK, Matěj
V této bakalářské práci je hlavním tématem vliv vakuum-kompresní terapie u pacientů po operaci kolenního kloubu. Nejprve byla popsána základní problematika anatomie kolenního kloubu, ve které byly shrnuty struktury, jež při poškození jsou indikací k operaci kolenního kloubu. Dále byly popsány možnosti poškození kolenního kloubu a také možnosti operací kolenního kloubu. Jelikož tato bakalářská práce pochází z lázeňského prostředí a jedním z hlavních cílů bylo zjistit využití vakuum-kompresní terapie v systému komplexní lázeňské léčby, tak také byly popsány možnosti lázeňské léčby pro pacienty po operaci kolenního kloubu. V praktické části byl zkoumán výzkumný soubor pěti probandů, kterým byla do jejich souhrnu procedur předepsána i vakuum-kompresní terapie. S těmito probandy byl následně zkoumán jejich vývoj kolenního kloubu během lázeňské léčby pomocí vstupního a výstupního aspekčního a palpačního vyšetření, goniometrického měření a somatometrie. Také jeden z výstupních faktorů této bakalářské práce byl subjektivní pohled na tuto problematiku a ten byl získáván pomocí polostrukturovaného rozhovoru. Probandů tohoto výzkumu v rámci bakalářské práce se zúčastnilo celkem 5. Všichni z nich měli zkušenost s vakuum-kompresní terapii vůbec poprvé, a proto výstupní polostrukturovaný rozhovor dával smysl a nedocházelo tedy k ovlivnění odpovědí probandů díky jejich předešlým zkušenostem s touto formou fyzikální terapie. Při výstupních vyšetřeních se došlo k závěru, že jejich stav se zlepšil, a to jak rozsahem pohybu kolenního kloubu, tak i délkou obvodu kolenního kloubu, který naznačoval zlepšené míry otoku, což potvrdilo i aspekční a palpační vyšetření. Zároveň díky rozhovorům bylo zjištěno pozitivní vnímání vakuum-kompresní terapie pacienty, kteří tuto terapii podstupovali. Většina z nich uvedla pozitivní vztah k proběhlým terapiím a také měli pocit zlepšení jejich zdravotního stavu po skončení všech aplikací vakuum-kompresní terapie.
|
|
|
Transportní a mechanické vlastnosti hybridních hydrogelů na bázi gellanu
Sokolínský, Jan ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je studium mechanických a transportních vlastností hybridních hydrogelů na bázi gellanu. V rámci této práce byl nejprve studován proces optimalizace přípravy gellan-poly(vinylalkohol) IPN hydrogelu, kde byl kladen důraz na opakovatelnost přípravy vzhledem k zachování mechanických vlastností hydrogelu. Poté byl, jak na samotných gellanových hydrogelech, tak na vybraných IPN kompozicích studován vliv různých aditiv (konkrétně vliv přídavku plastifikátoru a vliv síťování vícevaznými ionty). Na základě těchto testů byla vybrána sada vzorků, na kterých byla navíc měřena dynamická mechanická analýza, botnací a sušící experimenty. V závěru práce byly rovněž studovány transportní vlastnosti vybraných hydrogelových kompozic. Z testů realizovaných v rámci této diplomové práce vyplynulo, že jak tvorbou dvojité sítě, tak přídavkem výše zmíněných aditiv jsme schopni ovlivnit studované mechanické i transportní vlastnosti.
|
|
|
Charakterizace hydrogelů na bázi fotosíťovaných derivátů hyaluronanu
Hekrlová, Veronika ; Smilek, Jiří (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá charakterizací tyraminového derivátu kyseliny hyaluronové (HA-Tyr), jakožto vhodného kandidáta pro fotosíťovací reakce in situ. V první části bylo zkoumáno botnání gelů ve fyziologickém roztoku a prasečí plazmě, ve které hydrogely botnají podstatně méně. Druhá část bakalářské práce byla zaměřena na reologii. Nejprve byla pomocí rotačního testu změřena závislost zdánlivé viskozity roztoků prekurzorů tyraminového derivátu na smykové rychlosti. Zdánlivá viskozita roste s koncentrací derivátu nebo s Mw. Tento trend lze pozorovat i při měření elastického modulu vzniklých gelů oscilačními testy. Elastický modul lze ovlivnit také koncentrací fotoiniciátoru riboflavinu (RF), intenzitou záření nebo dobou osvitu. Součástí práce je i test cytotoxicity luminiscenční metodou ATP, který prokázal, že použité materiály a typy záření jsou bezpečné pro aplikaci in situ. Obecně mohou tyto znalosti posloužit při použití hydrogelů v regenerativní medicíně, kde by mohly sloužit jako krytí nebo nosiče aktivních látek.
|
|
|
Příprava a charakterizace směsných materiálů na bázi huminových kyselin a komerčních sorbentů vody
Nováčková, Táňa ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na možnost využití hydrogelových forem směsných materiálů na bázi huminových kyselin a komerčních sorbetů vody. Na základě literární rešerše byly v experimentální části otestovány metody inkorporace huminových kyselin do komerčních sorbetů vody za různých podmínek a následně byly zkoumány jejich vlastnosti. Při jejich charakterizaci byla hlavní pozornost věnována stanovení obsahu vody a botnacích charakteristik. Příprava směsných materiálů byla směřována k využití jejich sorpčních schopností a možnosti řízeného uvolňování HK v zemědělství.
|
|
|
Biodegradable polyurethanes based on poly(ethylene glycol)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with synthesis of biodegradable polyurethanes (bio-PUs) based on poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(e-caprolactone) (PCL) with potential use in medicine. The aim of the work was to develop the methodology for synthesis of elastomeric polyurethane that could be formed into scaffold applicable in tissue engineering for regenerative human medicine. The theoretical part summarizes the knowledge of various kinds of materials which are possible to use for intended application. Scaffold forming techniques, their biocompatibility and characterization of properties of resulting materials are involved. The experimental part is focused on the development of suitable methodology to prepare functional samples based on PEG, PCL, hexamethylene diisocyanate (HMDI) and stannous octoate as the catalyst. Effect of bio-PUs composition (mainly different amount and molecular weight of PEG) on the swelling and hydrolytic stability was investigated together with testing mechanical properties, monitoring the net formation and the degree of conversion. The morphology of prepared samples was analyzed by optical microscopy, chemical composition was confirmed by infrared spectroscopy and the thermal properties were measured by differential scanning calorimetry. As for methodology development, it was found that it is necessary to degas all feedstocks before synthesis, otherwise non-well polymerized samples with different pore size have been obtained. Synthesis of bio-PU was realized under the nitrogen atmosphere in two steps. First, both polyols (PEG and PCL) were homogenized on the vacuum line at 130 °C followed by the addition of HMDI in the second step at 65 °C in glove-bag to obtain bio-PU samples. Finally samples were cured at the mould for 48 hours at 65 °C in oven. Based on the physical conditions of samples preparations, flexible bio-PU from white films through cloudy (with visible phase separation) to transparent films (clear) were obtained. Phase separation was confirmed by optical microscopy showing typical spherulite structure of crystalline phase (PCL) in amorphous matrix of PEG. The monitoring of net formation confirmed maximal conversion of polymerization (96 %) already after 4 hours of curing in the oven. Mechanical properties testing showed that important influence to rupture strength has isocyanate index (NCO/OH ratio). Different molecular weight of PEG showed influence to tensile properties as the specimens were completely cross-linked. Characterization of swelling exhibited increase the water uptake of samples with growing molecular weight of PEG (from 28 up to 58 wt.%). As well as, the bio- PU samples having higher molecular weight of PEG degraded faster in water at 37 °C. In presented diploma thesis was confirmed that it is possible to control the hydrolytic stability of obtained biodegradable polyurethane elastomers by the amount and the molecular weight of PEG.
|
|
|
Vliv změny vlhkosti dřeva na jeho fyzikální a mechanické vlastnosti
Sloupenský, David ; Stehlík, Michal (oponent) ; Heřmánková, Věra (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá zjištěním fyzikálních a mechanických vlastností dřeva při různé vlhkosti a ověřením závislosti jednotlivých vlastností na vlhkosti dřeva. V experimentální části se na vzorcích dřeva stanoví hustota, rozměrové a objemové bobtnání dřeva a pevnost dřeva v tlaku rovnoběžně s vlákny. Po vyhodnocení všech zkoušek se vytvoří grafy závislostí těchto veličin na různé vlhkosti vzorků dřeva stanovené váhovou metodou.
|
|
|
Palivo jaderných elektráren a jeho chování v průběhu vyhořívání
Matocha, Vítězslav ; Foral, Štěpán (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je charakterizovat typy jaderných paliv a jejich vlastnosti, uvést základní typy jaderných reaktorů, jejich historii a různé druhy jaderných paliv, která používají. Dále se práce věnuje vnitřním palivových cyklům. Ovšem hlavní náplní a základem práce je vyhořívání paliva a děje probíhající v jaderném palivu jako je napuchání, praskání a tvorba plynných produktů štěpení. Výnamná část je věnována jednoduchému modelu vyhořívání paliva v reaktoru, který s využitím programu Maple modeluje vývoj koncentrace izotopů uranu a plutonia v závislosti na čase. Umožňuje tak teoreticky sledovat vyhořívání paliva v tepelném reaktoru po dobu simulace, tedy po dobu 3 let.
|
|
|
Synthesis and Characterization of Multifunctionalized Biodegradable Copolymers
Michlovská, Lenka ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
This dissertation summarizes the current state-of-the-art in the field of biodegradable thermosensitive copolymers, which in the form of aqueous sol at room temperature change to gel at body temperature. These polymer materials are useful in medicine for injection application as drug carriers or resorbable implants for tissue regeneration. In experimental work, thermosensitive amphiphilic triblock copolymers based on hydrophobic biodegradable polylactide and polyglycolide and biocompatible hydrophilic polyethylene glycol (PLGA–PEG–PLGA) were synthesized using vacuum line apparatus. Prepared PLGA–PEG–PLGA copolymer with two phase transitions from sol-gel and gel-suspension was subsequently modified with itaconic anhydride. The resulting functionalized ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymer contains at both ends of chains reactive double bonds suitable for further polymerization or crosslinking and functional carboxyl group for possible modification by biological active substances. Physical and chemical crosslinking were also investigated in terms of the ratio of hydrophilic and hydrophobic chains and with a view of the amount of bounded itaconic acid. Prepared aqueous solutions of synthesized ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymer change to a gel at the temperature between 33 and 43 °C. The evaluated critical gel concentration and the critical gel temperature was 6 % w/v and 34 °C, respectively, for the copolymer with PLGA/PEG ratio equal to 2.5. When the copolymer was more hydrophobic, then start of gelation became earlier and gel was more hydrolytically stable. Gel stiffness increased with increasing PLGA/PEG ratio and it depends on methods and type of solvent used during purification of copolymer. Prepared ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymers were crosslinked using blue light without further crosslinker. Hydrolytical stability of ITA modified samples was significantly improved and increased in direct proportion with the both increasing time of crosslinking and the amount of double bonds attached to polymer chains. Sample having 63 % of ITA crosslinked for 40 mins fully degraded in water after 32 days. By proton NMR relaxometry it was found that while the sample has been swelled in water (after 12 hours) the amount of unbonded water reduces and gradually diffuses into cavities on the surface of sample and slowly changed to both weakly bonded water and strongly bonded water to polymer chains. Weakly bonded water began release from sample and changed back to the free water, when sample start to degrade and nodes and gel network begin to break. However, the thermal stability of chemically crosslinked samples increased only up to 20 minutes of crosslinking time where approximately 57 % of double bonds of itaconic acid (at 1640 cm-1) were transformed to the new single RR'C–CHR'' bonds at 795 cm-1ones by making crosslinks proved by ATR-FTIR. Longer crosslinking time (above 30 minutes) led to changes in chemical structure by beta-scission of chain and partially by recombination of double bonds. Rediscovery of new double bonds in different place of the chain reduced both the thermal stability and glass transition temperature from 242 °C to 237 °C and from -2.2 to -5.8 °C, respectively. The proposed thesis shows how the polymer composition, modification by functional groups and physical conditions affect either the physical or the chemical crosslinking of prepared amphiphilic copolymers.
|
host ::
RSS.