|
|
Electrospinning of Modified Biopolymers for Medical Applications
Pavliňáková, Veronika ; Martinová,, Lenka (oponent) ; Zajíčková, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed dissertation thesis is dedicated to the preparation and characterization of novel biocompatible nanofibers with both biological and medical potential applications. The main emphasis of this thesis was focused on the preparation of composite nanofibers respecting the principles of "green chemistry", meaning hard requirements of tissue engineering. The theoretical part summarizes knowledge about the electrospinning process and its parameters. The literature review also describes the electrospinning of proteins like collagen and gelatin, their blends with synthetic polymers and biopolymers as well as with inorganic fillers. One chapter deals with various kinds of crosslinking agents to improve nanofiber hydrolytic stability. The last chapter is aimed to halloysite inorganic nanotubes (HNT) gaining much attention for the use as drug carrier due to its remarkable physical (mechanical reinforcement) and biological (biocompatibility and low toxicity) properties. The experimental part is divided into two chapters, each of them examines issues of nanofibrous material preparation from different perspective. The first part is focused on novel hydrolytically stable antibacterial gelatin nanofibers modified with oxidized cellulose. The unique inhibitory effect of the nanofibers was examined by luminometric method using genetically modified Escherichia coli strain. Seeded adenocarcinoma lung cells proved good adhesion and proliferation. Second experimental part explores the effect of source and amount of natural tubular halloysite on the structure and properties of biocompatible amphiphilic nanofibers based on a polycaprolactone and gelatin. The addition of HNT improved the thermal stability, mechanical properties (both stiffness and elongation) and reduced the crystallinity of nanofibers. The HNT from different sources did not affect the cell behavior but slightly influenced the proliferation and viability of cells on nanofibers.
|
|
|
Crosslinking of polysaccharide microfibers
Svidroňová, Barbora ; Abdellatif, Abdelmohsan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The general goal of the proposed diploma work was preparation and characterization of crosslinked hyaluronan microfibres, which would be stable in aqueous environment with proper mechanical properties. The fibres prepared by the wet spinning technique, were crosslinked with solution containing crosslinking reagent 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide or two crosslinking reagents, 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide and N-hydroxysuccinimide, leading to amidation and formation of ester bonds. Characterization of prepared samples is the main goal of experimental part of the thesis. The swelling characteristics were carried out to determine the stability of fibres in three different solutions (with pH 7.4, 3 and 11). For determination of thermal stability was used thermogravimetrical analysis, and for determination of esterification and amidation was used infrared spectroscopy with Fourier transformation. Mechanical properties of fibres were studied by stress-strain tester. Additionally, the rheological properties were investigated, as well as the microstructure and surface of fibres by scanning electron microscopy. The fibres before chemical crosslinking had lower stability in all three types of solutions; the thermal stability was also lower, than the stability of crosslinked fibres. For not chemically modified fibres with crosslinking reagent, only one type of peak for esterification occurred. The infrared spectra of chemically crosslinked fibres showed the presence of two esterification peaks, which was the result of the effectiveness of the crosslinkig reagent. Amidation was also stronger for crosslinked fibres, especially for fibres crosslinked long time and in the solution with higher concentration of crosslinking reagent. Due to the heterogeneity of fibres, mechanical properties did not show evidence of any dependence on the crosslinking. The rheological study showed that the viscosity of fibre dissolved in water is less dependent on the shear rate than the powder of sodium hyaluronan dissolved in water. Despite more different methods of characterization of fibres which were used in this work, there are still many options for better characterization and closer understanding of this biopolymeric material.
|
|
|
Transportní charakteristiky tenkých filmů na bázi polyvinylalkoholu
Blažková, Dominika ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací přípravy hydrogelových tenkých filmů na bázi polyvinylalkoholu (PVA). Prvním krokem byla optimalizace přípravy filmů. Pro přípravu PVA filmů bylo používáno PVA o molekulové hmotnosti 130 kDa a byly z něj připravovány 10 hm.% roztoky v ultračisté vodě. Doba zahřívání roztoku byla stanovena na 1,5 h při 90 °C. Následovalo sušení 24 h při 50 °C. Následně byly také připraveny PVA filmy z roztoků methylenové modři ve vodě a z roztoků methylenové modři ve vodném roztoku NaCl. Připravené filmy byly následně charakterizovány pomocí měření jejich tloušťky, schopnosti botnání, specifického povrchu a difúzních vlastností. Morfologie PVA filmů byla zobrazena rovněž pomocí SEM mikroskopie. Všechny připravené PVA filmy byly hladké a měly velmi malý specifický povrch. Byly sledovány transportní vlastnosti metodou uvolňování do roztoku. Jako sonda byla použita methylenová modř. Bylo pozorováno uvolňování do 5, 10 a 20 ml ultračisté vody. Ze získaných výsledků vyplývá, že se nejvíce methylenové modři uvolnilo do roztoku s největším objemem a uvolňování methylenové modři z PVA filmu probíhá volně bez výrazné interakce s matricí PVA filmu.
|
|
|
Příprava materiálů na bázi reaktivně modifikovaných polyolefinů
Běťák, Lukáš ; Žídek, Jan (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Diplomová práce popisuje přípravu modifikovaných polyolefinů roubováním anhydridem kyseliny itakonové a následnou reakcí s primárními anebo sekundárními aminy (diaminododekan, aminoethylethanolamin a aminoethylpiperazin). Současné poznatky o radikálové a kondenzační modifikaci polypropylenu byly shrnuty v teoretické části, kde je popsáno i využití reaktivně modifikovaného polypropylenu. Modifikace polypropylenu byla provedena radikálovým roubováním a následnou kondenzační reakcí amino sloučenin s naroubovaným anhydridem. Příprava radikálově roubovaného polypropylenu (PP-g-IAH) byla prováděna v souběžně rotujícím dvoušnekovém extruderu Brabender (25 DSE L/D = 34) při teplotě 230 °C, otáčkách 30 RPM a reakční době 3 minuty. Hmotnostní obsah monomeru v připraveném polymeru byl 0,5 hm %. Iniciátorem reakce byl peroxid 2,5 dimethy-2,5-bis(tert-butylperoxy) hexan (Luperox 101) v molárním poměru iniciátor/monomer = 1:0,6. Následně byl PP-g-IAH modifikován aminy v molárním poměru anhydrid/amin od 1:0,3 do 1:1 v jednošnekovém extruderu Betol (1825 L/D = 39). Reaktivní extruze probíhala při teplotě 210 °C, otáčky byly 30 RPM po dobu 3 minut. Analýzou vzorků pomocí infračervené spektroskopie byla stanovena konverze roubovací a kondenzační reakce a vliv amino sloučenin na vznik amidu a imidu anhydridu. Vliv přídavku amino sloučenin na krystalinitu polymeru byl analyzován pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie. Termická stabilita modifikovaných polymerů byla studována pomocí termogravimetrické analýzy. Reologické chování modifikovaného PP bylo analyzováno měřením komplexní viskozity.
|
|
|
Modifikace polyethylenu reaktivním kompaundováním
Horkel, Ondřej ; Kučera, Jaroslav (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou radikálově iniciované kompaundace polyethylenu 1-vinyladamantanem. Teoretická část se zaměřuje na teorii roubovacích procesů, na problematiku vlivu procesních parametrů na jejich průběh a na vlastnosti použitého monomeru. V části praktické byly navrženy dvě série pokusů, v obou případech byl použit polyethylen LITEN MB 87, jako iniciátor (2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-butylperoxy)hexan) neboli Trigonox 101 a ke stabilizaci byly použity látky označované jako Ionol a Irgafos 168. Pokusy byly prováděny v hnětiči Brabender, teplota byla 180 – 185 °C, doba reakce 5 minut. K vyhodnocení vlastností připravených vzorků byla použita zkouška v tahu, zkouška vrubové houževnatosti Charpy, měření indexu toku taveniny, analýza točivého momentu při hnětení a analýza IR spektra vzorků. Pomocí těchto experimentů bylo zjištěno, že již obsah iniciátoru 2 hm. % způsobuje za těchto podmínek přílišné síťování. Dále bylo zjištěno, že za těchto podmínek provedená modifikace nezlepšuje tahové vlastnosti vzorků, mírně však navyšuje houževnatost. Vliv modifikace na MFI je třeba dále prověřit. FTIR analýzou byla zjištěna přítomnost nezreagovaného monomeru na základě výskytu pásů vinylových skupin.
|
|
|
Rheological evaluation of thermosensitive macromonomer photogelation in aqueous environment
Habánková, Eva ; Chamradová, Ivana (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The aim of this diploma thesis is to study the possibility of chemical crosslinking of biodegradable thermosensitive macromonomer ,-itaconyl-PLGA–PEG–PLGA in aqueous solutions at ambient and physiological temperature (37 °C). Macromonomer can be crosslinked physically due to hydrophobic interactions between hydrophobic PLGA and hydrophilic PEG. Double bonds from itaconic acid ending the macromonomer provide the possibility of additional chemical crosslinking by photopolymerization. This hybrid network enhances the mechanical stability and lifetime of the hydrogel. Photorheology as a powerful tool for the direct monitoring of the network formation was used to investigate mechanical properties during the irradiation.
|
|
|
Reakce HDPE v tavenině iniciované peroxidy
Hampapa, Břetislav ; Kučera, František (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá modifikací HDPE síťováním. Dostupné literární údaje vztahující se k této problematice jsou přehledně shrnuty v teoretické části. Modifikace vybraného typu HDPE kopolymeru se prováděla v hnětacím zařízení Brabender o velikosti komory 25 ml. Po optimalizaci procesních podmínek byla provedena řada experimentů v závislosti na koncentraci iniciátoru. Reologické vlastnosti vzorků polymeru byly zkoumány měřením indexu toku za různých podmínek. Změny krystalinity a teploty tání byly vyhodnocovány měřením tepelného toku na DSC. Vzorky splňující předpokládané charakteristiky byly vybrány pro měření komplexní viskozity na Reometru AR-G2 TA a pro testování některých mechanických vlastností na přístroji Zwick.
|
|
|
Novel hydrogels based on polysaccharides for soft tissue regeneration: preparation and characterization
Nedomová, Eva ; Abdellatif, Abdelmohsan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with preparation, crosslinking and physico-chemical characterization of natural polysaccharide-based hydrogels. The aim of the work was to evolve elastic thin films with potential application for moist wound healing. The theoretical part summarizes the state-of-art about regeneration of soft tissues and their substitutes (synthetic or nature). There are pointed out the basic information about natural polysaccharide gums (chemical structure, solubility, heat and pH stability etc.), its modification and chemical crosslinking. The experimental part is focused on the modification of natural gum Karaya in order to make transparent hydrogels with adjustable hydrolytical stability. Samples were analyzed by FTIR, TGA followed by evaluation of swelling properties and hydrolytical degradation. Based on the results, chemical modification helped to stabilize polysaccharide hydrogels in water up to 25 days which is useful mainly for moist wound healing (e.g. after burns) because of high values of water uptake (from 85 up to 96%).
|
|
|
Vývoj materiálu pro ultrazvukový mozkový fantom na bázi agaru
Řehořková, Petra ; Smékalová, Monika (vedoucí práce) ; Holas, Ondřej (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra: Farmaceutické technologie Školitel: Mgr. Monika Smékalová, Ph.D. Konzultant: MUDr. Michael Bartoš Posluchač: Petra Řehořková Název diplomové práce: Vývoj materiálu pro ultrazvukový mozkový fantom na bázi agaru Tato diplomová práce se zabývá vývojem materiálu pro ultrazvukový fantom na bázi agaru, který by pomáhal k osvojení zručnosti a zkušeností způsobem přibližujícímu se reálné operaci. Cílem je formulace a optimalizace postupu přípravy agarového hydrogelu, hodnocení jeho akustických vlastností a ztráty vody během skladování. Byla nalezena závislost mezi množstvím odpařené vody při skladování (4 týdny při teplotě 37 řC) a obsahem glycerolu, který přímo úměrně zpomaluje ztrátu vody ze vzorků. Na základě výsledků bylo pro měření akustických vlastností vybráno složení agarového gelu (AG) s 1 % agaru a 60 % glycerolu. Během tohoto experimentu také byla potvrzena mikrobiální stabilita AG. Byly evaluovány výsledky měření akustických parametrů, a to konkrétně rychlosti šíření ultrazvuku, koeficientu útlumu a echogenity vzorků v závislosti na obsahu rozptylových částic Al2O3 a SiC. Ukázalo se, že každý typ částic ovlivňuje jiným způsobem stupeň šedi a koeficient útlumu a volbou množství částic lze regulovat akustické vlastnosti AG....
|
|
|
Vývoj materiálu pro ultrazvukový mozkový fantom na bázi agaru
Řehořková, Petra ; Smékalová, Monika (vedoucí práce) ; Holas, Ondřej (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra: Farmaceutické technologie Školitel: Mgr. Monika Smékalová, Ph.D. Konzultant: MUDr. Michael Bartoš Posluchač: Petra Řehořková Název diplomové práce: Vývoj materiálu pro ultrazvukový mozkový fantom na bázi agaru Tato diplomová práce se zabývá vývojem materiálu pro ultrazvukový fantom na bázi agaru, který by pomáhal k osvojení zručnosti a zkušeností způsobem přibližujícímu se reálné operaci. Cílem je formulace a optimalizace postupu přípravy agarového hydrogelu, hodnocení jeho akustických vlastností a ztráty vody během skladování. Byla nalezena závislost mezi množstvím odpařené vody při skladování (4 týdny při teplotě 37 řC) a obsahem glycerolu, který přímo úměrně zpomaluje ztrátu vody ze vzorků. Na základě výsledků bylo pro měření akustických vlastností vybráno složení agarového gelu (AG) s 1 % agaru a 60 % glycerolu. Během tohoto experimentu také byla potvrzena mikrobiální stabilita AG. Byly evaluovány výsledky měření akustických parametrů, a to konkrétně rychlosti šíření ultrazvuku, koeficientu útlumu a echogenity vzorků v závislosti na obsahu rozptylových částic Al2O3 a SiC. Ukázalo se, že každý typ částic ovlivňuje jiným způsobem stupeň šedi a koeficient útlumu a volbou množství částic lze regulovat akustické vlastnosti AG....
|
host ::
RSS.