|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelů s využitím reologických technik
Lorenc, Pavel ; Klučáková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem relaxace a časového namáhání viskoelastických látek (hydrogelů) pomocí vybraných reologických technik především s ohledem na oscilační testy. Byly připraveny a při měření porovnány vlastnosti hydrogelů s různým typem síťování. Agarózové hydrogely (fyzikálně), alginátové hydrogely (fyzikálně-chemicky), hydrogely kyseliny hyaluronové (iontově) a polyvinylalkoholové hydrogely (chemicky). V této bakalářské práci jsou navrženy a následně i aplikovány metody měření relaxačních vlastností těchto hydrogelů za použití reometru. Pomocí časově závislých testů, jež zkoumaly změny amplitudy v čase, byly zkoumány relaxační vlastnosti hydrogelů. Proveden byl test, který měl 3 intervaly, kdy změnami amplitud deformace v závislosti na čase byla sledována odezva hydrogelů na tyto změny. Sledovány byly relaxační vlastnosti těchto hydrogelů, jež prokázaly značné rozdíly v chování hydrogelů při měřeních. Těmito metodami bylo zjištěno, že struktura hydrogelů a koncentrace mají vliv na jejich relaxační vlastnosti. Z naměřených výsledků bylo prokázáno, že nejlepší relaxační vlastnosti má chemicky síťovaný polyvinylalkoholový hydrogel, nejnižší schopnost relaxace pak vykazoval fyzikálně-chemicky síťovaný alginátový hydrogel. Výsledky z naměřených dat byly nakonec porovnány, posouzeny a komentovány rozdíly mezi jednotlivými hydrogely.
|
|
|
Hydrogely s inkorporovanými vezikulárními systémy
Kalendová, Lucie ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem inkorporace vezikulárních systémů do hydrogelů na bázi polysacharidů. Zvolené vezikulární systémy byly „Ion Pair Amphiphile“ částice (IPA), které jsou tvořeny cetrimetylamonium bromidem, dodecylsulfátem sodným, dioktadecyldimethylamonium chloridem a cholesterolem. Práce je rozdělena na dvě části. V první části byly zkoumány interakce mezi IPA vezikulami a hyaluronanem sodným a interakce mezi IPA vezikulami a polystyrensulfonátem sodným. Bylo zjištěno, že k interakcím dochází, avšak se na jejich základě nepodařilo připravit hydrogel. V druhé části práce byly IPA vezikuly inkorporovány do agarózového gelu při zahřívání. Pro inkorporaci byly použity částice o dvou různých koncentracích a to 1 mmol·l1 a 2 mmol·l1. Vliv částic na vlastnosti gelu byl pozorován při reologickém měření. Výsledky ukázaly, že v gelu s inkorporovanými částicemi je výrazně delší lineární viskoelastická oblast a také to, že nedochází k interakci mezi částicemi a gelem, ale částice pouze vyplňují prázdná místa v gelové síti. Odlišné chování gelů s rozdílnou koncentrací IPA částic nebylo pozorováno.
|
|
|
Studium transportních procesů v hydrogelech pomocí mikroreologických technik
Píšová, Denisa ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Cieľom tejto diplomovej práce bolo stanovenie viskoelastických vlastnosti agarózových hydrogélov s prídavkom polyelektrolytov použitím mikroreologických a makroreologických techník. Z mikroreologických techník bola vybraná metóda dynamického rozptylu svetla, pomocou ktorej bol sledovaný vplyv prídavku rôzneho objemu aktívnej látky, účinok rozlične nabitého polyelektrolytu a taktiež vplyv iónovej sily na konečné mikroreologické vlastnosti agarózových systémov. Pre zrovnanie výsledkov získaných použitím metódy mikroreológie dynamického rozptylu svetla bola pre charakterizáciu agarózových hydrogélov s prídavkom polyelektrolytov používaná i klasická reológia. Nakoniec boli makroreologické a mikroreologické výsledky vzájomne korelované.
|
|
|
Využití mikroskopie atomárních sil ke studiu hydrogelových systémů
Lišková, Kateřina ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem mikroskopie atomárních sil (AFM), zejména optimalizací měřící procedury pro zobrazování povrchu různě síťovaných hydrogelů v hydratovaném stavu. Největší pozornost byla věnována fyzikálně síťovanému polysacharidovému hydrogelu (termoreverzibilní agaróza) v nabotnaném stavu, kdy byl měřen povrch vzorků o hmotnostních koncentracích 4, 2, 1, 0,75 a 0,5 hm. %. Následně byl měřen povrch iontově síťovaného 2 hm. % alginátové gelu s vápenatými ionty. Na základě literární rešerše byla měření provedena ve vodě za použití metody kvantitativního zobrazování (QITM Advanced Imaging), která je vhodná zejména pro měkké vzorky s nerovným povrchem. Pro měření bylo testováno více nosníků, nakonec byl vybrán nosník SNL-10, který se jevil jako nejvhodnější pro zobrazování vzorků v jakémkoliv měřicím prostředí, zejména ve vodném. Pomocí obrazové analýzy ImageJ byly sledovány velikosti pórů agarózových hydrogelů. Pro měření hydrogelů v nabotnaném stavu byla optimalizována procedura měření jejich povrchu pomocí mikroskopie atomárních sil, avšak pro různé druhy hydrogelů bude potřeba individuální optimalizace jak přípravy, tak nastavení přístroje.
|
|
|
Optimalizace mikroreologických technik pro charakterizaci biopolymerních gelů
Dušenková, Alica ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Hlavným cieľom tejto bakalárskej práce je optimalizácia mikroreologických techník pre charakterizáciu biopolymérnych hydrogélov. K tomu boli vyuţité hydrogély na základe termoreverzibilného biopolyméru – agarózy. Skúmaný bol vplyv inkorporovaného polyelektrolytu (polystyrensulfonátu sodného) na štruktúru a viskoelastické vlastnosti agarózového hydrogélu, a to prostredníctvom fluorescenčných značených častíc, ktoré boli začleňované do štruktúry gélu. Zmena výslednej štruktúry bola najprv pozorovaná prostredníctvom difúznych koeficientov a po úspešnej optimalizácii boli stanovené aj MSD krivky. Meranie bolo uskutočnené fluorescenčnou korelačnou spektroskopiou.
|
|
|
Studium sol-gel procesu agarózy pomocí klasické reologie a dynamického rozptylu světla
Krňávková, Šárka ; Hnyluchová, Zuzana (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřená na charakterizaci hydrogelů jak z reologického hlediska, tak z hlediska metody dynamického rozptylu světla. Reologická část výzkumu se týká zjištění vlivu teploty na jejich mechanické vlastnosti hydrogelů, stanovení teploty gelace a teploty tuhnutí a také vliv stáří gelů na mechanické vlastnosti. Pomocí rozptylové techniky byl zjišťován vliv velikosti částic v roztoku na difúzní koeficient a vliv koncentrace hydrogelu s použitými částicemi na difúzní koeficient. Následně byla zjišťována korelace mezi získanými daty z obou typů měření a diskutována vhodnost použití rozptylových metod k charakterizaci hydrogelů.
|
|
|
Viskoelastické vlastnosti hydrogelových systémů v závislosti na relativní vlhkosti
Kouřilová, Ludmila ; Heger, Richard (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá především stanovením závislosti viskoelastických vlastností fyzikálně síťovaných hydrogelů na relativní vlhkosti řízené vlhkostní celou (jakožto příslušenstvím k rotačnímu reometru), popřípadě exsikátorem se sušicím médiem. Hlavním cílem byla optimalizace metodiky vlhkostní cely pro reologické stanovení viskoelastických vlastností hydrogelových materiálů jako funkce relativní vlhkosti a ověření této metodiky na agarózovém hydrogelu. Výsledky ukázaly, že agarózový hydrogel po vystavení zvolené relativní vlhkosti postupně ztrácí disperzní prostředí, což v případě měření se standardním nastavením kontroly měřicí štěrbiny, která je během měření konstantní, vede ke ztrátě kontaktu horního senzoru reometru se vzorkem. Jako vhodné řešení se ukázalo nastavení kontroly normálové síly, které vedlo k postupnému snižování výšky horního senzoru reometru, což umožnilo udržet během vysychání hydrogelu normálovou sílu na požadované hodnotě. Vlhkostní cela se ukazuje jako vhodná metoda stanovení závislosti viskoelastických vlastností hydrogelů na relativní vlhkosti. Na rozdíl od použití exsikátoru se sušicím médiem nedochází k tak prudkému sušení hydrogelového vzorku, které by vedlo k porušení struktury na jeho povrchu. Další výhodou vlhkostní cely je schopnost udržet požadovanou hodnotu relativní vlhkosti i v případě, že gel začne do svého okolí uvolňovat disperzní prostředí, což v exsikátoru se sušicím médiem možné nebylo.
|
|
|
Aplikace principu "time-temperature superposition" při studiu reologických vlastností polymerních materiálů
Kadlec, Martin ; Jarábková, Sabína (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem principu „time-temperature superposition“ a jeho možnou aplikovatelností na hydrogely. Na základě literární rešerše byl jako vhodný materiál pro optimalizaci tohoto principu vybrán včelí med z důvodu své jednoduché viskoelastické povahy (newtonovská kapalina). Poznatky získané během optimalizace byly následně využity při studiu reálných hydrogelových materiálů, konkrétně byl vybrán agarózový gel jako zástupce termoreverzibilních hydrogelů, dále pak hyaluronanový a dextranový gel jako zástupci hydrogelů vzniklých interakcí polyelektrolytu s opačně nabitým tenzidem. Aplikací principu „time-temperature superposition“ bylo dosaženo značného zvětšení rozsahu sledované frekvence oscilace u všech vybraných vzorků, což vedlo k zisku informací o paměťovém a ztrátovém respektive komplexním modulu, kterých by nebylo možno dosáhnout pomocí klasického oscilačního testu. Ačkoliv byly vytvořeny generalizované křivky pro všechny zkoumané vzorky, pouze u hydrogelů vzniklých interakcí polyelektrolytu s opačně nabitým tenzidem bylo možno vytvořit zvlášť křivku pro paměťový respektive ztrátový modul. Z tohoto důvodu se jako vhodnější materiály pro aplikaci principu „time-temperature superposition“ jeví právě tato skupina hydrogelů.
|
|
|
Studium interakcí barviv s biopolymerem chitosanem
Kolesa, Pavel ; Kalina, Michal (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Náplní předložené diplomové práce je studium interakcí několika modelových azobarviv s biopolymerem chitosanem. Tyto interakce byly realizovány prostřednictvím difúzních procesů v hydrogelové matrici na bázi termoreverzibilní agarózy. Na základě použité difúzní metody (neustálená difúze v kyvetách) bylo možné otestovat, jaký vliv má hodnota pH prostředí na samotný proces difúze. Vzájemná interakce použitých barviv a chitosanu je elektrostatického charakteru. Aminoskupina chitosanu interaguje s funkčními skupinami zvolených modelových azobarviv a díky tomu ovlivňuje rychlost difúze. Jako modelová barviva byla vybrána Chicago sky blue 6B (C.I. 24 410), Sirius red (C.I. 35 780) a Reactive blue 49 (C.I. 621 526). Použitá difúzní metoda byla založena na monitorování časové závislosti difúzních profilů, které byly získány pomocí UV-VIS spektrofotometrie. Předložená práce navazuje na bakalářskou práci a poskytuje ucelený pohled na reaktivitu chitosanu. Lépe tak umožňuje porozumět jeho chování v různých systémech. Neustálená difúze v kyvetách je použitelná pro stanovení reaktivity celé řady biopolymerů a jeví se jako univerzální nástroj pro studium transportních procesů v prostředí hydrogelů. Kromě univerzálnosti této metody je její nespornou výhodou jednoduchost a především finanční i technická nenáročnost.
|
|
|
Příprava a vlastnosti agarosového hydrogelu s micelárními doménami
Sapárová, Alica ; Krouská, Jitka (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
V tejto diplomovej práci bol skúmaný systém agarózových hydrogélov s micelárnymi doménami. Pre prípravu hydrogélových matríc bol použitý polysacharid agaróza. Ako tenzid bol zvolený katiónový Septonex. Štúdium uvoľňovania solubilizátu z matrice agarózových hydrogélov bolo vykonané pomocou hydrofóbneho farbiva Sudánu III, z dôvodu získania modelového systému solubilizovaných liečiv, ktoré môžu byť tiež hydrofóbneho charakteru. Sudán III bol solubilizovaný pomocou micel tenzidu. Následne bol tento micelárny vodný roztok s rozpusteným farbivom použitý k príprave agarózového hydrogélu. Celý systém bol pripravovaný v prostrediach deionizovanej vody a fyziologického roztoku. Pomocou metódy UV-VIS spektrofotometrie bolo študované postupné uvoľňovanie farbiva do prostredia deionizovanej vody a fyziologického roztoku po dobu 22 dní. Bolo zistené, že po 14 dňoch došlo ku klesaniu koncentrácií uvoľňujúceho sa farbiva do prostredia deionizovanej vody. Príčinou je, že po 14 a 22 dňoch dochádzalo k miernej degradácií gélov, čo bolo zistené pomocou metódy reológie. Pomocou metódy reológie bolo tiež zistené, že Septonex nemá vplyv na proces tvorby gélu.
|
host ::
RSS.