|
|
Vývoj senzorické platformy pro studium fyziologických funkcí buněk
Marková, Aneta ; Víteček, Jan (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vyvinout senzorickou platformu na bázi organického elektrochemického tranzistoru (OECT). Hlavní pozornost byla soustředěna na přípravu vhodného elektrodového systému a na optimalizaci vlastností vrstvy organického polovodiče. Jako podložky byly zvoleny komerční skleněné substráty s integrovanými elektrodami z oxidu india a cínu. Tenké vrstvy byly připravovány rotačním litím z organického polovodiče poly(3,4-ethylendioxythiofenu):poly(styrensulfonátu) (PEDOT:PSS). Studovány byly čtyři vybrané formulace tiskových inkoustů. Byly připraveny tenké vrstvy o různé tloušťce, u nichž byl sledován vliv tloušťky vrstvy a poměru šířky a délky vodivého kanálu na transkonduktanci. Byla řešena degradace elektrodového systému pomocí galvanického pokovování zlatem. Pozornost byla také věnována modifikacím materiálu PEDOT:PSS. Bylo zjištěno, že optimální tloušťka vrstvy pro použití v senzorech je přibližně 150 nm. Snížením sériového odporu pomocí stříbrné pasty byla pro vzorek Ink 2 zjištěna transkonduktance 23 mS, pro vzorek Ink 3 pak byla transkonduktance 44 mS. Senzorické platformy vykazující tyto hodnoty jsou již použitelné pro detekci fyziologických funkcí elektrogenních buněk, např. kardiomyocytů.
|
|
|
Organické tranzistory pro senzoriku
Marková, Aneta ; Omasta, Lukáš (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo nalézt nejvhodnější dostupnou komerční formulaci materiálu poly(3,4-ethylendioxythiofen):poly(styrensulfonát) (PEDOT:PSS) a metodu přípravy a úpravy tenkých vrstev, které mohou sloužit jako polovodič v organických elektrochemických tranzistorech (OECT). Cílem bylo připravit vrstvy s takovými parametry, které budou vyhovovat následnému využití v biosenzorech k monitorování fyziologických funkcí kardiomyocytů. Bylo studováno šest různých formulací materiálu PEDOT:PSS. Tenké vrstvy byly nanášeny rotačním litím. Připravené vrstvy byly upravovány třemi způsoby, a to (i) působením ethylenglykolu, (ii) sušením a (iii) kombinací sušení a ethylenglykolu. Vrstvy byly testovány z hlediska vlivu ethylenglykolu, teplotní stálosti, vlivu skladování, působení vodného prostředí a dodatečného žíhání. Na základě porovnání získaných výsledků se jevila u většiny materiálů jako nejvhodnější úprava vrstvy nejprve ethylenglykolem s následným vyžíháním. Jako nejvhodnější materiál byl identifikován SIGMA ALDRICH 739 316 s úpravou vrstvy kombinací sušení, ethylenglykolu a žíhání.
|
|
|
Elektro-optický senzor pro detekci extracelulárních iontů
Bellan, Boris ; Salyk, Ota (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo připravit platformu organického elektrochemického tranzistoru, která by umožňovala elektrickou i optickou detekci výměny iontů mezi elektrolytem a vrstvou organického polovodiče, kterým byl poly(3,4-ethylenedioxythiofen):poly(styrensulfonát). Cílem bylo ověřit, zda navržená platforma vyhovuje požadavkům obou metod charakterizace, a zda při daném uspořádání je citlivost dostačující v požadovaném rozsahu koncentrací analytu. Práce se také zabývala studiem stability platformy ve vybraných rozpouštědlech a kultivačních mediích, současně byla studována metoda optimalizace přípravy distančního rámečku a kompletace měřicí cely OECT. Bylo hledáno vhodné rozpouštědlo polymethylmethakrylátu tak, aby toto rozpouštědlo neovlivňovalo okolní části platformy. Na základě získaných výsledků bylo zjištěno, že zvolený fotorezist pro přípravu distančního rámečku není vhodný. Nicméně, bylo zjištěno, že navržená platforma vyhovuje oběma metodám charakterizace. Při studiu detekce výměny iontů bude tedy nutné současný fotorezist nahradit novým, více chemicky stabilním.
|
|
|
Studium povrchových vlastností tenké vrstvy PEDOT:DBSA
Bellan, Boris ; Salyk, Ota (oponent) ; Tumová, Šárka (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá analýzou povrchových vlastností s dôrazom na drsnosť povrchu a hydrofilitu tenkých vrstiev pripravených z čistých a modifikovaných organických konjugovaných polymérov na báze poly(3,4-etyléndioxytiofénu) (PEDOT) z hľadiska ich potencionálneho využitia v bioelektronických aplikáciach. Hlavným predmetom práce bola povrchová analýza materiálu poly(3,4-etyléndioxytiofén):poly(dodecylbenzosulfonát) (PEDOT:DBSA) a ďalej bol pozorovaný vplyv prídavku sekundárnych dopantov ako (3-glycidyloxypropyl)trimetoxysilánu (GOPS), etylénglykolu (EG) a dodecylbenzosulfonovej kyseliny (DBSA) na zmenu povrchových vlastností polyméru PEDOT:DBSA, s cieľom pripraviť materiál s optimalizovanými povrchovými vlastnosťami pre bioelektronické aplikácie. V prvej časti experimentálnej činnosti bola skúmaná povrchová energia tenkých vrstiev pomocou stanovenia kontaktných uhlov. V druhej časti práce boli pozorované a porovnané morfologické vlastnosti povrchov pripravených tenkých vrstiev pomocou mikroskopie atomárnych síl (AFM), skenovacej elektrónovej mikroskopie (SEM) a profilometrie.
|
|
|
Modelování fotogenerace volných nábojů v jednodimenzionálních polymerních materiálech.
Jex, Michal ; Pfleger, Jiří (vedoucí práce) ; Toman, Petr (oponent)
V této práci se zabýváme fotogenerací volných nosičů náboje v polymerech se zvláštním důrazem na jednodimenzionální modely. Hlavní bodem práce je rozbor nového modelu uvedeného v článku [2] a jeho aplikace na experimentální data naměřená na poly[1-trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylenu. Klíčová slova Fotovodivost, konjugované polymery, fotogenerace volných nosičů náboje v polymerech, poly[1- trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylen, stavy spojené s přenosem náboje.
|
|
|
Elektro-optický senzor pro detekci extracelulárních iontů
Bellan, Boris ; Salyk, Ota (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo připravit platformu organického elektrochemického tranzistoru, která by umožňovala elektrickou i optickou detekci výměny iontů mezi elektrolytem a vrstvou organického polovodiče, kterým byl poly(3,4-ethylenedioxythiofen):poly(styrensulfonát). Cílem bylo ověřit, zda navržená platforma vyhovuje požadavkům obou metod charakterizace, a zda při daném uspořádání je citlivost dostačující v požadovaném rozsahu koncentrací analytu. Práce se také zabývala studiem stability platformy ve vybraných rozpouštědlech a kultivačních mediích, současně byla studována metoda optimalizace přípravy distančního rámečku a kompletace měřicí cely OECT. Bylo hledáno vhodné rozpouštědlo polymethylmethakrylátu tak, aby toto rozpouštědlo neovlivňovalo okolní části platformy. Na základě získaných výsledků bylo zjištěno, že zvolený fotorezist pro přípravu distančního rámečku není vhodný. Nicméně, bylo zjištěno, že navržená platforma vyhovuje oběma metodám charakterizace. Při studiu detekce výměny iontů bude tedy nutné současný fotorezist nahradit novým, více chemicky stabilním.
|
|
|
Optimization of multilayer structures for organic electronics
Paruzel, Bartosz ; Pfleger, Jiří (vedoucí práce) ; Kalvoda, Ladislav (oponent) ; Syrový, Tomáš (oponent)
Elektronické prvky z organických materiálů, jako jsou například organické tranzistory řízené elektrickým polem (OFET), elektroluminiscenční diody (OLED), odporové paměťové prvky nebo fotovoltaické články, jsou v posledních letech předmětem rostoucího vědeckého zájmu, který je způsoben širokými aplikačními možnostmi, zejména s ohledem na možnost budoucí hromadné výroby levné tištěné elektroniky. Řada vědeckých článků publikovaných v posledním desetiletí byla zaměřena na vnitřní materiálové vlastnosti organických vodičů, polovodičů a izolantů. Jelikož většina výše uvedených elektronických elementů je založena na vícevrstvých strukturách kombinujících různé materiály s různými elektronickými a optickými vlastnostmi, mohou vzájemné interakce procesů probíhajících v jednotlivých vrstvách významně ovlivňovat funkční vlastnosti celého prvku. Cílem této disertační práce je přispět k charakterizaci a lepšímu porozumění vzájemného působení procesů probíhajících v jednotlivých vrstvách vícevrstvých struktur organických elektronických prvků. Nejvýznamnější dosažené výsledky jsou následující: (i) Byla zlepšena termická stabilita dielektrických vlastností polymerního dielektrika poly[2- kyanoethyl(vinyl)etheru] (CEPVA), které se vyznačuje vysokou hodnotou elektrické permitivity, ale nízkou teplotou skelného...
|
|
|
Vývoj senzorické platformy pro studium fyziologických funkcí buněk
Marková, Aneta ; Víteček, Jan (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vyvinout senzorickou platformu na bázi organického elektrochemického tranzistoru (OECT). Hlavní pozornost byla soustředěna na přípravu vhodného elektrodového systému a na optimalizaci vlastností vrstvy organického polovodiče. Jako podložky byly zvoleny komerční skleněné substráty s integrovanými elektrodami z oxidu india a cínu. Tenké vrstvy byly připravovány rotačním litím z organického polovodiče poly(3,4-ethylendioxythiofenu):poly(styrensulfonátu) (PEDOT:PSS). Studovány byly čtyři vybrané formulace tiskových inkoustů. Byly připraveny tenké vrstvy o různé tloušťce, u nichž byl sledován vliv tloušťky vrstvy a poměru šířky a délky vodivého kanálu na transkonduktanci. Byla řešena degradace elektrodového systému pomocí galvanického pokovování zlatem. Pozornost byla také věnována modifikacím materiálu PEDOT:PSS. Bylo zjištěno, že optimální tloušťka vrstvy pro použití v senzorech je přibližně 150 nm. Snížením sériového odporu pomocí stříbrné pasty byla pro vzorek Ink 2 zjištěna transkonduktance 23 mS, pro vzorek Ink 3 pak byla transkonduktance 44 mS. Senzorické platformy vykazující tyto hodnoty jsou již použitelné pro detekci fyziologických funkcí elektrogenních buněk, např. kardiomyocytů.
|
|
|
Modelování fotogenerace volných nábojů v jednodimenzionálních polymerních materiálech.
Jex, Michal ; Pfleger, Jiří (vedoucí práce) ; Toman, Petr (oponent)
V této práci se zabýváme fotogenerací volných nosičů náboje v polymerech se zvláštním důrazem na jednodimenzionální modely. Hlavní bodem práce je rozbor nového modelu uvedeného v článku [2] a jeho aplikace na experimentální data naměřená na poly[1-trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylenu. Klíčová slova Fotovodivost, konjugované polymery, fotogenerace volných nosičů náboje v polymerech, poly[1- trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylen, stavy spojené s přenosem náboje.
|
|
|
Organické tranzistory pro senzoriku
Marková, Aneta ; Omasta, Lukáš (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo nalézt nejvhodnější dostupnou komerční formulaci materiálu poly(3,4-ethylendioxythiofen):poly(styrensulfonát) (PEDOT:PSS) a metodu přípravy a úpravy tenkých vrstev, které mohou sloužit jako polovodič v organických elektrochemických tranzistorech (OECT). Cílem bylo připravit vrstvy s takovými parametry, které budou vyhovovat následnému využití v biosenzorech k monitorování fyziologických funkcí kardiomyocytů. Bylo studováno šest různých formulací materiálu PEDOT:PSS. Tenké vrstvy byly nanášeny rotačním litím. Připravené vrstvy byly upravovány třemi způsoby, a to (i) působením ethylenglykolu, (ii) sušením a (iii) kombinací sušení a ethylenglykolu. Vrstvy byly testovány z hlediska vlivu ethylenglykolu, teplotní stálosti, vlivu skladování, působení vodného prostředí a dodatečného žíhání. Na základě porovnání získaných výsledků se jevila u většiny materiálů jako nejvhodnější úprava vrstvy nejprve ethylenglykolem s následným vyžíháním. Jako nejvhodnější materiál byl identifikován SIGMA ALDRICH 739 316 s úpravou vrstvy kombinací sušení, ethylenglykolu a žíhání.
|
host ::
RSS.