|
|
Modification of thermosensitive copolymer with bioactive substances for medical applications
Debnárová, Simona ; Vojtová, Lucy (referee) ; Michlovská, Lenka (advisor)
Biodegradabilné syntetické polyméry nesú vlastnosti, ktoré ich zvýhodňujú oproti iným materiálom používaným na poli regeneratívnej medicíny a tkanivového inžinierstva. Najdôležitejšie výhody zahŕňajú schopnosť prispôsobovať mechanické a chemické vlastnosti aj kinetiku degradácie. Obzvlášť polyestery sú zaujímavé z pohľadu na ich biodegradáciu. Podliehajú hydrolýze, počas ktorej dochádza k štiepeniu esterových väzieb a degradačné produkty sú metabolizované bez akýchkoľvek škodlivých účinkov. Diplomová práca je zameraná na syntetické biodegradabilné triblokové kopolyméry PLGA-PEG-PLGA s obsahom kyseliny polymliečnej (PLA), kyseliny polyglykolovej (PGA) a polyetylénglykolu (PEG), ktoré patria do skupiny biodegradabilných polyesterov. Obsah hydrofilnej a hydrofóbnej zložky polymérneho reťazca spôsobuje amfifilný charakter kopolyméru. Pripravené triblokové kopolyméry sú schopné tvoriť hydrogél pomocou fyzikálneho sieťovania v dôsledku ich amfifilného charakteru. Tieto materiály zaznamenali významný záujem vo vedeckej oblasti. Teoretická časť diplomovej práce všeobecne popisuje hydrogély, bližšie sa venuje fyzikálnemu sieťovaniu amfifilných blokových kopolymérov a mechanizmom degradácie. Podrobný popis triblokového kopolyméru PLGA-PEG-PLGA je rozdelený na PLGA kopolyméry, PEG a ich fyzikálno-chemické vlastnosti. Zahrnuté sú aj poznatky o chemickej funkcionalizácii anhydridom kyseliny jantárovej, anhydridom kyseliny itakonovej a kyselinou listovou. Dopamín je prezentovaný ako spájací faktor a spomenuté sú taktiež najdôležitejšie bioaktívne látky. Experimentálna časť sa zaoberá konkrétnymi metódami syntézy, ktoré viedli k funkcionalizácii a modifikácii triblokových kopolymérov PLGA-PEG-PLGA. Funkcionalizáciou anhydridom kyseliny itakonovej bol získaný kopolymér s oboma koncami obohatenými o reaktívne dvojité väzby a karboxylové funkčné skupiny. Dvojité väzby umožňujú chemické sieťovanie a koncové karboxylové skupiny ponúkajú možnosť modifikácie kopolyméru biologicky aktívnymi látkami. Modifikácia bioaktívnymi látkami L-lyzínom a butylamínom obohacuje polymérnu sieť a dopamín v roli spojovacieho faktoru poskytuje univerzálnosť v naväzovaní bioaktívnych látok, stabilizuje ich a zabezpečuje zachovanie biologickej aktivity naviazaných bioaktívnych látok predĺžením reťazca. Výsledné produkty boli charakterizované pomocou 1H NMR, FTIR a DRA analýz. Funkcionalizácia anhydridom kyseliny itakonovej bola prevádzaná v tavenine. Podarilo sa dosiahnuť vyššieho množstva naviazanej kyseliny itakovovej s hodnotou 79,4 mol % a následné modifikácie boli prevádzané vo vodnom roztoku, organickom roztoku a taktiež v tavenine. Bolo zistené, že najefektívnejšia metóda modifikácie bola syntéza v organickom roztoku s rozpúšťadlom N,N-dimetylformamidom a aktivačným systémom dicyklohexylkarbodiimid/4-(dimetylamino)pyridínom. Najvyššie množstvo naviazaného dopamínu bolo 18,6 mol %, najvyššie množstvo naviazaného butylamínu bolo 7,8 mol % a L-lyzín sa naviazať nepodarilo.
|
|
|
Heterogeneous Radical Modification of Polypropylene
Brňák, Matúš ; Petruš, Josef (referee) ; Kučera, František (advisor)
The diploma thesis deals with the heterogeneous technique of preparation of grafted polypropylene g maleic anhydride (PP-g-MAH). The knowledge of the course of the reaction and its impact on the PP grafting process are summarized in the theoretical part. The preparation of the grafted PP was carried out in a fluidized polymerization reactor at 115 °C, speed of mixing 210 rpm, reaction time 60 min and pressure 6 bar. The amount of grafted MAH was monitored by using a MAH concentration 3 and 5 wt% and an initiator concentration 0.25; 0.5; 1; and 1.5 wt%. Modification efficiency was compared by using 3 types of PP with different particle morphology and specific surface area. By creating the theoretical model, the maximum surface concentration of MAH was calculated and compared with experimental data. Characterization of PP materials was performed by Electron Scanning Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and particle surface analysis by BET. Quantitative analysis of grafted MAH was determined by FTIR spectroscopy and acid-base titration.
|
|
|
Hydrogel carriers of microbial cultures for contact sampling of biocidic surfaces
Antálek, Adam ; Králová, Marcela (referee) ; Dzik, Petr (advisor)
This bachelor thesis is focused on the development and optimization of material for biological sampling of active surfaces with biocidal properties. The aim was to modify polyvinyl alcohol with methacrylic groups, to determine the degree of conversion of the prepared polymer, to optimize the preparation of hydrogels. Furthermore, the aim was to investigate the effect of copolymerization aditives of sodium methacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate on the swelling and mechanical properties of hydrogels. It was found that 20% vol. the content of polyethylene glycol dimethacrylate most significantly increases the swelling rate in the initial phase of water absorption. The hydrogels of this composition and the hydrogels consisting only of pure methacrylated polyvinyl alcohol, despite the assumption, increase the mechanical resistance after swelling to equilibrium. The hydrogels of the composition containing both copolymer aditives absorb water at equilibrium to the highest extent of the investigated compositions.
|
|
|
Factors influencing the Character of Phase Transformations in the Fe - C System
Gubán, Ivan ; Němec, Karel (referee) ; Molliková, Eva (advisor)
The goal of this thesis is the study of the factors influencing the character of the phase transformation in the Fe-C system. Focusing on the speed of the cooling of alloys under the consideration and concentration of carbon in the alloy, which influences the form of carbon gelling in the alloys of iron and the resulting structure of the material. Because of the limited range, the thesis does not take into account the influences caused by the presence of the impure and alloying elements. The illustrations of the microstructure of the particular alloys or their schematic illustration. In conclusion, there is included transformation diagrams of the particular steel.
|
|
|
Hydrogel carriers of microbial cultures for contact sampling of biocidic surfaces
Antálek, Adam ; Králová, Marcela (referee) ; Dzik, Petr (advisor)
This bachelor thesis is focused on the development and optimization of material for biological sampling of active surfaces with biocidal properties. The aim was to modify polyvinyl alcohol with methacrylic groups, to determine the degree of conversion of the prepared polymer, to optimize the preparation of hydrogels. Furthermore, the aim was to investigate the effect of copolymerization aditives of sodium methacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate on the swelling and mechanical properties of hydrogels. It was found that 20% vol. the content of polyethylene glycol dimethacrylate most significantly increases the swelling rate in the initial phase of water absorption. The hydrogels of this composition and the hydrogels consisting only of pure methacrylated polyvinyl alcohol, despite the assumption, increase the mechanical resistance after swelling to equilibrium. The hydrogels of the composition containing both copolymer aditives absorb water at equilibrium to the highest extent of the investigated compositions.
|
|
|
Modification of thermosensitive copolymer with bioactive substances for medical applications
Debnárová, Simona ; Vojtová, Lucy (referee) ; Michlovská, Lenka (advisor)
Biodegradabilné syntetické polyméry nesú vlastnosti, ktoré ich zvýhodňujú oproti iným materiálom používaným na poli regeneratívnej medicíny a tkanivového inžinierstva. Najdôležitejšie výhody zahŕňajú schopnosť prispôsobovať mechanické a chemické vlastnosti aj kinetiku degradácie. Obzvlášť polyestery sú zaujímavé z pohľadu na ich biodegradáciu. Podliehajú hydrolýze, počas ktorej dochádza k štiepeniu esterových väzieb a degradačné produkty sú metabolizované bez akýchkoľvek škodlivých účinkov. Diplomová práca je zameraná na syntetické biodegradabilné triblokové kopolyméry PLGA-PEG-PLGA s obsahom kyseliny polymliečnej (PLA), kyseliny polyglykolovej (PGA) a polyetylénglykolu (PEG), ktoré patria do skupiny biodegradabilných polyesterov. Obsah hydrofilnej a hydrofóbnej zložky polymérneho reťazca spôsobuje amfifilný charakter kopolyméru. Pripravené triblokové kopolyméry sú schopné tvoriť hydrogél pomocou fyzikálneho sieťovania v dôsledku ich amfifilného charakteru. Tieto materiály zaznamenali významný záujem vo vedeckej oblasti. Teoretická časť diplomovej práce všeobecne popisuje hydrogély, bližšie sa venuje fyzikálnemu sieťovaniu amfifilných blokových kopolymérov a mechanizmom degradácie. Podrobný popis triblokového kopolyméru PLGA-PEG-PLGA je rozdelený na PLGA kopolyméry, PEG a ich fyzikálno-chemické vlastnosti. Zahrnuté sú aj poznatky o chemickej funkcionalizácii anhydridom kyseliny jantárovej, anhydridom kyseliny itakonovej a kyselinou listovou. Dopamín je prezentovaný ako spájací faktor a spomenuté sú taktiež najdôležitejšie bioaktívne látky. Experimentálna časť sa zaoberá konkrétnymi metódami syntézy, ktoré viedli k funkcionalizácii a modifikácii triblokových kopolymérov PLGA-PEG-PLGA. Funkcionalizáciou anhydridom kyseliny itakonovej bol získaný kopolymér s oboma koncami obohatenými o reaktívne dvojité väzby a karboxylové funkčné skupiny. Dvojité väzby umožňujú chemické sieťovanie a koncové karboxylové skupiny ponúkajú možnosť modifikácie kopolyméru biologicky aktívnymi látkami. Modifikácia bioaktívnymi látkami L-lyzínom a butylamínom obohacuje polymérnu sieť a dopamín v roli spojovacieho faktoru poskytuje univerzálnosť v naväzovaní bioaktívnych látok, stabilizuje ich a zabezpečuje zachovanie biologickej aktivity naviazaných bioaktívnych látok predĺžením reťazca. Výsledné produkty boli charakterizované pomocou 1H NMR, FTIR a DRA analýz. Funkcionalizácia anhydridom kyseliny itakonovej bola prevádzaná v tavenine. Podarilo sa dosiahnuť vyššieho množstva naviazanej kyseliny itakovovej s hodnotou 79,4 mol % a následné modifikácie boli prevádzané vo vodnom roztoku, organickom roztoku a taktiež v tavenine. Bolo zistené, že najefektívnejšia metóda modifikácie bola syntéza v organickom roztoku s rozpúšťadlom N,N-dimetylformamidom a aktivačným systémom dicyklohexylkarbodiimid/4-(dimetylamino)pyridínom. Najvyššie množstvo naviazaného dopamínu bolo 18,6 mol %, najvyššie množstvo naviazaného butylamínu bolo 7,8 mol % a L-lyzín sa naviazať nepodarilo.
|
|
|
Heterogeneous Radical Modification of Polypropylene
Brňák, Matúš ; Petruš, Josef (referee) ; Kučera, František (advisor)
The diploma thesis deals with the heterogeneous technique of preparation of grafted polypropylene g maleic anhydride (PP-g-MAH). The knowledge of the course of the reaction and its impact on the PP grafting process are summarized in the theoretical part. The preparation of the grafted PP was carried out in a fluidized polymerization reactor at 115 °C, speed of mixing 210 rpm, reaction time 60 min and pressure 6 bar. The amount of grafted MAH was monitored by using a MAH concentration 3 and 5 wt% and an initiator concentration 0.25; 0.5; 1; and 1.5 wt%. Modification efficiency was compared by using 3 types of PP with different particle morphology and specific surface area. By creating the theoretical model, the maximum surface concentration of MAH was calculated and compared with experimental data. Characterization of PP materials was performed by Electron Scanning Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and particle surface analysis by BET. Quantitative analysis of grafted MAH was determined by FTIR spectroscopy and acid-base titration.
|
|
|
Factors influencing the Character of Phase Transformations in the Fe - C System
Gubán, Ivan ; Němec, Karel (referee) ; Molliková, Eva (advisor)
The goal of this thesis is the study of the factors influencing the character of the phase transformation in the Fe-C system. Focusing on the speed of the cooling of alloys under the consideration and concentration of carbon in the alloy, which influences the form of carbon gelling in the alloys of iron and the resulting structure of the material. Because of the limited range, the thesis does not take into account the influences caused by the presence of the impure and alloying elements. The illustrations of the microstructure of the particular alloys or their schematic illustration. In conclusion, there is included transformation diagrams of the particular steel.
|
guest ::
