|
|
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 sklokeramických materiálů pro dentální aplikace
Hasalíková, Tereza ; Dlabajová, Lucie (oponent) ; Bartoníčková, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem sklokeramických materiálů a jejich použitím ve stomatologii. V dnešní době je kladen důraz především na zdravotní nezávadnost materiálu, schopnost přizpůsobit se hostitelské tkáni, na mechanické vlastnosti, cenovou dostupnost, snadnou a rychlou výrobu, estetiku a rychlou rekonvalescenci pacienta. Teoretická část práce se věnuje různým materiálům z různých vstupních surovin používaných pro zubní náhrady. Zvláštní pozornost je věnována sklokeramickým a keramickým biomateriálům, jejich přípravě, tepelnému zpracování a testování zdravotní nezávadnosti. Experimentální část se věnuje přípravě práškových materiálů metodou sol-gel. Z většího počtu vzorku byly vybrány ty, u nichž proběhla gelace a vykazovaly dobré výsledky z XRD a žárové mikroskopie. Vybrané vzorky byly následně podrobeny tepelnému zpracování za vzniku sklokeramického materiálu. Produkty byly charakterizovány z hlediska fázového složení pomocí XRD, z hlediska chování za vyšších teplot pomocí analýzy TG-DTA, žárové mikroskopie a z hlediska morfologie připravených částic pomocí SEM analýzy.
|
|
|
Tailoring of phase composition and microstructure of calcium phosphate scaffolds applied in regenerative medicine.
Pejchalová, Lucie ; Novotná, Lenka (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Calcium phosphates are the most used ceramic materials for bone regeneration. Calcium phosphates are biocompatible, bioactive and differ in solubility and related degradation in organism. Therefore, calcium phosphate materials are used to regenerate bone defects of small size and as coatings for metallic implants. The solubility of the used materials in body environment after implantation is determined by the ratio of individual calcium phosphates and related degradation rates. This thesis deals with the impact of shaping methods on microstructure and phase composition of calcium phosphates. Commercial hydroxyapatite powder was used as a starting ceramic powder and was treated by calcination at 800 °C for one hour. The biphasic mixture of hydroxyapatite and -tricalcium phosphate was formed during the calcination and this mixture was used for ceramic suspension preparation, with solid loading of 15 vol%, as well as for green bodies preparation. Samples were prepared using several shaping methods: freeze casting, cold isostatic pressing, uniaxial pressing, and slip-casting. Characterization of both, green bodies and sintered samples was performed and the impact of used shaping methods on microstructure and phase composition, was confirmed. It was also observed that the hydroxyapatite content is increasing with increasing porosity, and pore size. This trend applies for samples with unimodal pore size distribution as well as for samples with bimodal pore size distribution.
|
|
|
Příprava rozměrných a tvarově složitých keramických dílů
Prehradná, Jana ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Trunec, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá rešerší keramických materiálů v oboru materiálového inţenýrství. První část se věnuje biomateriálům, především biokeramice, jejími typy, vlastnostmi a jejím pouţitím. Ve druhé části se práce zabývá transparentní keramikou a třetí část obsahuje postup a moţnosti pouţití metody gelového lití – gelcasting. Experimentální část se věnuje výrobě velkých a tvarově sloţitých součástí – kolenního kloubu, sférického krytu a disků s transparentními vlastnostmi. Pro přípravu těchto vzorků byla pouţita metoda gelového lití. Úkolem bylo nejenom tyto vzorky vyrobit, ale také nalézt vhodné okolní podmínky pro správný průběh celého výrobního procesu.
|
|
|
Příprava a vlastnosti obrobitelných keramických materiálů
Sláma, Martin ; Matoušek, Aleš (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium obrobitelnosti keramických materiálů v závislosti na teplotě předslinutí. Použitým materiálem byla keramika na bázi Al2O3. Obrobitelnost oxidu hlinitého byla zjišťována na vzorcích připravených uniaxiálním lisováním. Pro obrábění se používaly vzorky bez tepelného zpracování ihned po vylisování a vzorky předslinuté na teploty 700°C, 800°C, 900°C a 1000°C s rozdílnou dobou výdrže na teplotě předslinutí. Obrobitelnost se testovala v závislosti na vyfrézované hloubce. Vzorek se obráběl do čtyř úrovní hloubky. Ve výsledcích byla hodnocena obrobitelnost materiálu, vliv teploty a doby výdrže na předslinovací teplotě na obrobitelnost materiálu a použití v praxi.
|
|
|
Tvarování hydroxyapatitu na mikro úrovni pro přípravu kostních náhrad
Pejchalová, Lucie ; Novotná, Lenka (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Vhledem k celosvětovému stárnutí populace, dochází k častější potřebě opravy pohybového aparátu. V některých případech je proto nutno přejít v konečné fázi k implantaci kostní náhrady. Nejčastěji je pro svoji biokompatibilitu a bioaktivitu využíván hydroxyapatit, který je v kostech přirozeně zastoupen. Využití hydroxyapatitu jako materiálu pro kostní náhrady je omezeno mechanickou stabilitou v porézních systémech. Metoda, při které bylo dosaženo nejlepšího poměru mechanické stability a porozity, se nazývá freeze – casting. Tato metoda využívá tvorbu ledu (v případě vodných suspenzí) ke tvorbě lamelární struktury během kontrolovaného mražení. Dalším krokem je odstranění ledových krystalů lyofilizací. Následně je výsledná porézní lamelární struktura zpevněna slinutím. Změnou složení suspenze nebo podmínek mražení lze dosáhnout různé mezilamelární vzdálenosti, spojení lamel a porozity. V této práci byly připraveny keramické suspenze v objemovém zastoupení hydroxyapatitu 7,5 %, 10 %, 15 % a 20 %, které byly použity při přípravě porézních kostních náhrad metodou freeze – casting. Během mražení byla do struktur implementována 3D mřížka, která posloužila jako šablona pro síť kanálků (v průměru cca 800 mikrometrů). Po lyofilizaci byly následným ohřevem odstraněny z materiálu organické látky, včetně 3D mřížky. Výsledná biokeramická struktura dosáhla porozity víc než 90 % a velmi dobrého poměru mechanické stability a porozity. Implementace 3D mřížky se ukázala být vhodnou metodou pro kontrolovanou tvorbu kanálků s dostatečným rozměrem, sloužící k zvýšení bioaktivity materiálu.
|
|
|
Studium biokeramických materiálů na bázi fosforečnanů vápenatých
Kolář, Martin ; Maca, Karel (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Byla připravena rešerše na téma „Biokeramické materiály“ se zaměřením na vrstevnaté biomateriály na bázi fosforečnanů vápenatých. Na základě získaných informací byly navrženy a provedeny experimenty přípravy vrstevnatých materiálů na bázi fosforečnanů vápenatých metodou spin-coating se zaměřením na optimalizaci podmínek nanášení vrstev. Dále byly provedeny experimenty přípravy objemové hydroxyapatitové keramiky uniaxiálním lisováním s následným tepelným zpracovaním. Připravená vrstevnatá a objemová keramika byla hodnocena z hlediska bioaktivních vlastností testováním interakcí se simulovanou tělní tekutinou.
|
|
|
Tvarování biokeramiky metodou povlakování namáčením
Gockert, Radek ; Částková, Klára (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá popisem základních tvarovacích metod biokeramických materiálů, speciálně popisem metody povlakování namáčením. Následně experimentální část prezentuje použití této metody k přípravě keramických mikro jednotek z hydroxyapatitu, obsahujících mikro kanálek vhodných pro transport médií v živé tkáni. V rámci této metody také popisuje možnosti modifikace tohoto procesu pro tvorbu kapek a stabilního filmu. V následném slinovacím procesu dává do souvislosti vliv teploty a kalcinaci výchozího prášku na výslednou mikrostrukturu, konkrétně porozitu a velikost zrna. V rámci práce byly připraveny mikro jednotky z hydroxyapatitu o velikosti od 50 µm do 1 mm s různou porozitou a velikostí mikro kanálku.
|
|
|
Studium biokeramického kompozitu na bázi hydroxyapatitu a bioskla
Virágová, Eliška ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Drdlík, Daniel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem biokeramických kompozitních materiálů na bázi hydroxyapatitu (HAp) a bioskla (BG). Pro přípravu těchto materiálů byla zvolena metoda mokrého tvarování – elektroforetická depozice (EPD). Byla evaluována metodika přípravy a její vliv na relativní hustotu a distribuci pórů v připravených kompozitech. Bylo provedeno studium slinovacího procesu připravených kompozitních materiálů pomocí vysokoteplotní dilatometrie s následným vyhodnocením mikrostrukturních a mechanických vlastností. Bylo zjištěno, že pomocí EPD lze úspěšně připravit částicové kompozity, jejichž mikrostrukturní kvalitu ovlivňuje zejména elektrická vodivost suspenze. Při studiu kinetiky depozičního procesu bylo zjištěno, že EPD probíhá nejrychleji v suspenzi s nejnižší elektrickou vodivostí. Se zvyšujícím se obsahem BG v HAp rostla relativní hustota materiálů a také docházelo ke snížení četnosti a zvětšení průměru pórů. Při vysokoteplotní dilatometrii byl patrný pokles relativního smrštění se vzrůstajícím obsahem HAp ve struktuře. Pozorování mikrostruktury ukázalo krystalickou strukturu BG a otevřenou porozitu HAp, která je pro biokompatibilní materiály žádoucí. Fázové složení jednotlivých materiálů bylo určeno pomocí rentgenové difrakční analýzy. V rámci mechanických vlastností byl zjištěn nárůst tvrdosti a Youngova modulu pružnosti se vzrůstajícím obsahem BG v biokeramických kompozitech. Na základě získaných poznatků byl identifikován vhodný postup a materiálové složení pro plánovanou přípravu funkčně gradientního materiálu na bázi HAp a BG
|
|
|
Biokeramické materiály a jejich biokompatibilita s kostními tkáněmi
Novotná, Lenka ; Trunec, Martin (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium keramických povlaků na bázi nanočásticového oxidu zirkoničitého, nanesených metodou sprejové depozice na substráty z oxidu zirkoničitého, hlinitého a skla. Byla zkoumána kvalita nanesených povlaků v závislosti na použitém podkladovém substrátu (na jeho chemickém složení, teplotě pří nanášení a drsnosti) a množství dávkované suspenze. Nejlepších výsledků bylo dosaženo při nanášení malého množství suspenze za nízkých teplot na lehce drsný podklad. Biokompatibilita byla testována in vitro. Keramické materiály opatřené nanostrukturním povlakem byly cytokompatibilní.
|
host ::
RSS.