|
|
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.
|
|
|
Interakce aminojílů s polyelektrolyty přírodního původu
Jančík Procházková, Anna ; Mravec, Filip (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou produktů interakce aminojílů s polyelektrolyty přírodního původu, konkrétně byla zvolena sodná sůl kyseliny hyaluronové jako polyelektrolyt. Cílem bylo nalézt koncentrační a objemové poměry roztoku aminojílu a roztoku zvoleného polyelektrolytu, které vedly ke vzniku sraženiny. Výsledné sraženiny byly charakterizovány pomocí mikroskopie, FTIR spektroskopie a pomocí reologie. Dále byla vyzkoušena možnost navázání fluorescenčních sond na aminojíl a na výsledný intermediát vzniklý interakcí aminojílu s hyaluronanem sodným.
|
|
|
Interakce hyaluronan tenzid - dynamická tenziometrie
Herzog, Milan ; Žídek, Jan (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem bylo charakterizovat interakce mezi tenzidem a negativně nabitým biopolymerem hyaluronanem sodným. Zvoleny byly dva kationické tenzidy: cetyltrimethylammonium bromid (CTAB) a tetradecyltrimethylammonium bromid (TTAB). Vzhledem k opačným nábojům hyaluronanu a obou tenzidů lze předpokládat vzájemné interakce, které se projeví například ve změně povrchového napětí. Pro studium těchto interakcí byla zvolena dynamická tenziometrická metoda – metoda maximálního tlaku v bublině. Byl sledován vliv konstantního přídavku hyaluronanu o dvou molekulových hmotnostech (90 a 1400 kDa) na změnu hodnoty povrchového napětí při zvyšující se době života bubliny. Výsledky byly také srovnány z hlediska různé iontové síly prostředí, protože vzorky byly připraveny ve vodě a v 0,15 mol/l NaCl. Získané výsledky o interakci hyaluronan-tenzid mohou sloužit nejen k popisu dynamického chování tenzidů v přítomnosti zvoleného biopolymeru, ale také v oblasti cílené distribuce léčiv.
|
|
|
Fluorescence ve výzkumu hydrofilních oblastí asociativních koloidů
Londinová, Monika ; Knotková,, Kateřina (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Pomocí různých fluorescenčních sond byly zkoumány vlastnosti hyaluronanu, neboť je slibným nosičem aktivních substancí v medicíně a kosmetice. Zvolenými sondami byly: kationaktivní akridinová oranž, Nilská modř A, methylenová modř, amfifilní 4-Di-2-ASP a anionaktivní fluorescein. Kromě fluorescenčních a absorpčních spekter sond byly sledovány elektrostatické a hydrofobní interakce. Sondy v různě polárních prostředích (MeOH, EtOH, DMSO) vykazovaly bathochromní posun emisního maxima a zhášení fluorescenčního záření s rostoucí polaritou roztoků. Ve vodných roztocích chloridů byl zkoumán vliv iontové síly na fluorescenční vlastnosti sondy akridinová oranž a 4-Di-2-ASP. V případě AO se s rostoucí iontovou silou více bránilo tvorbě dimerů AO. CaCl2 nejvíce zvýšil iontovou sílu, nejvíce bránil repulzi karboxylových skupin a tedy expanzi klubka hyaluronanu do roztoku. Naopak emise sondy 4-Di-2-ASP se nejvíce zhášela s přídavkem CaCl2. Při sledování vlivu přídavku hyaluronanu na absorpční a emisní vlastnosti AO způsobily první přídavky (COO– skupin) tvorbu dimerů AO, následovala depolymerizace dimerů a nárůst intenzity emise. Repolymerizace způsobila pokles a poté došlo k opětovnému nárůstu. V případě 4-Di-2-ASP se charakter fluorescence (intenzita emise, poloha maxima) zpočátku neměnil, ale od koncentrace 1 g dm–3 došlo k nárůstu intenzity emise. Sondy methylenová modř a fluorescein byly použity pro spektroskopické studium interakce mezi methylenová modř-fluoresceinovým komplexem a aniontovým a kationtovým tenzidem. Absorbance samotné methylenové modři a fluoresceinu se měnily jen s přídavkem tendzidů s opačným nábojem. Absorbance směsi MB-F se měnila s přídavkem tenzidu CTAC, přídavek SDS do směsi způsobil jen změnu absorpčního spektra MB.
|
|
|
Studium interakcí biopolymer - tenzid pomocí mikrokalorimetrie a metod rozptylu světla
Šojdrová, Kamila ; Mravec, Filip (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
S využitím různých fyzikálně chemických metod byly studovány systémy biopolymer tenzid. Jako biopolymer byl zvolen hyaluronan sodný o vysoké (1400–1600 kDa), střední (250–450 kDa) a nízké (8–15 kDa) molekulové hmotnosti. Dále byly vybrány dva kationické tenzidy – cetyltrimethylammonium bromid (CTAB) a karbethopendecinium bromid (Septonex), které s opačně nabitým hyaluronanem poskytují polyelektrolytové komplexy. S využitím přístroje Zetasizer Nano ZS byla prostřednictvím dynamického rozptylu světla sledována kritická agregační koncentrace tenzidu v systému, daná změnou Z-průměru velikosti částic a zeta potenciálu. Metodou SEC-MALS bylo popsáno konformační uspořádání hyaluronanu o různých molekulových hmotnostech a charakterizovány polyelektrolytové komplexy hyaluronan tenzid po dosažení bodu agregace. Izotermická titrační kalorimetrie (ITC) byla využita pro stanovení kritické agregační koncentrace tenzidu sledováním tepelných změn doprovázejících agregaci systému. Bylo zjištěno, že s rostoucí molekulovou hmotností tato koncentrace klesá, a naopak.
|
|
|
Difúzní vlastnosti opačně nabitých organických molekul v roztocích hydrofilních polyelektrolytů
Rýcová, Eva ; Márová, Ivana (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem fyzikálních interakcí záporně nabitých polymerů s malými ionogenními fluoreskujícími molekulami. Ověřuje přítomnost této vazby pomocí fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) a poskytuje komplexní pohled na tuto problematiku. Cílem bylo prozkoumat koncentrační závislost na difúzních vlastnostech systému. Pro tento experiment byl zvolen poměr P/D, kde P představuje počet vazných míst na polymeru a D reprezentuje počet vazných míst na molekule fluorescenční sondy. Jako polymery byly zvoleny hyaluronan sodný, chondroitin sulfát sodný a polystyrensulfonát sodný, a jako fluorescenční sondy byly použity akridinová oranž a Rhodamin 6G. Důvodem, proč byly pokusy prováděny právě s těmito sondami, byl předpoklad, že díky kladnému náboji na fluorescenční sondě bude docházet k elektrostatické interakci se záporným nábojem polymeru. U akridinové oranže nebyla vazba jednoznačně prokázána, u Rhodaminu 6G byla interakce detekována.
|
|
|
Vliv přítomnosti alkoholů na tokové vlastnosti hyaluronanu sodného
Habartová, Lucie ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu přítomnosti alkoholů na konformaci vodných roztoků hyaluronanu sodného především s ohledem na využití tokových metod. Byly zkoumány dvě molekulové hmotnosti hyaluronanu sodného, konkrétně pak 1500–1750 kDa dále označovaný jako vysokomolekulární hyaluronan sodný a 500–750 kDa označován jako nízkomolekulární. Tokové a viskozitní vlastnosti vysokomolekulárního hyaluronanu sodného byly zkoumány v přítomnosti methanolu, ethanolu, isopropylalkoholu a terc-butanolu v koncentračním rozsahu 0–80 hm. %. Nízkomolekulární hyaluronan sodný, a především jeho tokové a viskozitní vlastnosti byly měřeny v přítomnosti ethanolu a isopropylalkoholu v koncentračním rozsahu 0–80 hm. %. Na základě naměřených dat, byly vyhodnoceny viskozity při nekonečně malém namáhání odpovídající viskozitám v klidovém režimu. Vysokomolekulární hyaluronan sodný dosahoval až 327 mPas v roztoku terc-butanolu. Hodnoty viskozit se zvyšovaly se vzrůstající délkou řetězce alkoholu. Nízkomolekulární hyaluronan sodný dosahoval maximálně 39 mPas v roztoku isopropylalkoholu. Viskozitní křivky nízkomolekulárního hyaluronanu sodného se blížily chování newtonské kapaliny.
|
|
|
Difúze organických molekul v hydrogelovém prostředí
Holubová, Anna ; Sedláček, Petr (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem hydrogelů vzniklých fázovou separací hyaluronanu s opačně nabitými tenzidy cetyltrimethylamonium bromid (CTAB) a Septonex. Navazuje na bakalářskou práci a rozšiřuje znalosti o podrobnou charakterizaci vnitřního prostředí hydrogelu stanovením difúzního chování fluorescenční sondy Atto 488 a nilské červeně pomocí metody fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) a její upravené verze dvouohniskové fluorescenční korelační spektroskopie (2f-FCS). Porovnané výsledky ukázaly, že obě použité metody vykazují podobné hodnoty a že sondy specificky interagují s CTAB, ale sonda Atto 488 vykazuje pouze slabou interakci se Septonexem ve srovnání s nilskou červení. Tyto interakce navíc nebyly ovlivněny použitou molekulovou hmotností hyaluronanu. Závěrem bylo doporučeno měření uvedeného typu hydrogelu, prostřednictvím klasické metody, v malé hloubce gelu.
|
|
|
Vliv přítomnosti alkoholů na tokové vlastnosti hyaluronanu sodného
Habartová, Lucie ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu přítomnosti alkoholů na konformaci vodných roztoků hyaluronanu sodného především s ohledem na využití tokových metod. Byly zkoumány dvě molekulové hmotnosti hyaluronanu sodného, konkrétně pak 1500–1750 kDa dále označovaný jako vysokomolekulární hyaluronan sodný a 500–750 kDa označován jako nízkomolekulární. Tokové a viskozitní vlastnosti vysokomolekulárního hyaluronanu sodného byly zkoumány v přítomnosti methanolu, ethanolu, isopropylalkoholu a terc-butanolu v koncentračním rozsahu 0–80 hm. %. Nízkomolekulární hyaluronan sodný, a především jeho tokové a viskozitní vlastnosti byly měřeny v přítomnosti ethanolu a isopropylalkoholu v koncentračním rozsahu 0–80 hm. %. Na základě naměřených dat, byly vyhodnoceny viskozity při nekonečně malém namáhání odpovídající viskozitám v klidovém režimu. Vysokomolekulární hyaluronan sodný dosahoval až 327 mPas v roztoku terc-butanolu. Hodnoty viskozit se zvyšovaly se vzrůstající délkou řetězce alkoholu. Nízkomolekulární hyaluronan sodný dosahoval maximálně 39 mPas v roztoku isopropylalkoholu. Viskozitní křivky nízkomolekulárního hyaluronanu sodného se blížily chování newtonské kapaliny.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.