Rok 2021
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Rok 2021 by Issue Date
Now showing 1 - 10 of 10
Results Per Page
Sort Options
- ItemVývoj nanovlákenných nosičů pro biomedicínské aplikace(2014-10-6) Zvercová, Iveta; ; Šlamborová Irena, doc. Mgr. Ph.D. Skolitel : 55182Disertační práce je věnována vývoji a testování materiálu pro enzymatický debridement. Konkrétně se jedná o optimalizaci postupu imobilizace proteolytických enzymů na křemičitá nanovlákna. Tímto způsobem upravená nanovlákna mají sloužit k bezbolestnému odstranění nekrotické tkáně díky proteolytické aktivitě enzymů, která katalyzuje odštěpení nekrózy od zdravé spodiny rány. Hlavním úkolem je na základě rozsáhlé rešerše, dostupných technik a analyzačních přístrojů vytvořit vhodný postup kovalentní imobilizace enzymů na nanovlákna a vybrat nejlepší proteolytický enzym. Zvolený postup byl vždy porovnáván s již známým, ale pro medicínu nevyhovujícím postupem, který využívá (3-Aminopropyl)triethoxysilan a glutaraldehyd. Z hlediska techniky imobilizace byl nejpodrobněji testován postup s využitím (3-Aminopropyl)triethoxysilanu, sukcinanhydridu a následně esteru vytvořeného z N-hydroxysukcinimidu a 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)karbodiimidu. Protože výsledky testů cytotoxicity prováděných na myších 3T3 fibroblastech nebyly v případě výše uvedeného postupu uspokojivé, byl vyvinut ještě další postup imobilizace, ve kterém byl 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)karbodiimid nahrazen N,N-Disuccinimidyl karbonátem.V druhé části výzkumu jsem imobilizovala na nanovlákna postupně 7 proteolytických enzymů. Jejich proteolytická aktivita byla měřena pomocí spektrofotometrických metod a byla testována za různých podmínek - změny hodnoty pH, teploty, vlivu teploty na stabilitu enzymů apod. Jako nejvhodnější enzym byl označen trypsin z hovězího pankreatu, výborných výsledků bylo dosaženo také s proteázou z Aspergillus oryzae.Účinnost vytvořených nanovláken s imobilizovaným enzymem byla ověřena pomocí in vitro testů na prasečí kůži. Úspěšná imobilizace byla potvrzena v rámci testů stability vzorků - při dodržení navrhovaných podmínek skladování, trypsin i po 180 dnech vykazoval více jak 90% proteolytickou aktivitu.
- ItemHodnocení vzhledové nestejnoměrnosti plošných textilií(2014-10-6) Jirásková, Petra; ; Ursíny Petr, prof. Ing. DrSc. Skolitel : 55078Tématem disertační práce je objektivní hodnocení vzhledové nestejnoměrnosti simulovaných obrazů plošných textilií (tkaniny vazeb Atlas, Kepr a plátno). Vzhledová nestejnoměrnost byla hodnocena na základě kolísání stupňů šedi v obrazu plošné textilie a vyjádřena jejím variačním koeficientem. Obrazy plošných textilií byly simulovány ze signálu měření hmotové nestejnoměrnosti na aparatuře Uster Tester 4-SX. Pro objektivní hodnocení vzhledu obrazů plošných textilií byly použity obrazová analýza a program plošná nestejnoměrnost (Matlab). Při hodnocení byly použity dva postupy - hodnocení celého obrazu jako jedno pole a určení variačního koeficientu stupňů šedi v obraze. A rozdělení obrazu čtvercovou sítí a hodnocení stupňů šedi a její variability v jednotlivých polích. Na základě variability stupňů šedi v jednotlivých čtvercích různých velikostí byly konstruovány plošné variační křivky - vnitřní a vnější a semivariogramy. Semivariogramy byly použity pro hodnocení směrové nestejnoměrnosti (směr sloupců, řádků, diagonály a všesměrový). Pro hodnocení byly použity obrazy plošných textilií simulované z přízí bez vad a přízí vykazující typické vzhledové vady (moaré efekt, pruhovitost, mrakovitost, neklidný vzhled).
- ItemModelování tepelného odporu a další parametry komfortu ponožek ve vlhkém stavu(2014-10-6) Mansoor, Tariq; ; Hes Luboš, prof. Ing. DrSc. Skolitel : 55146Lidská noha může v horkém prostředí za hodinu vytvořit 30 gramů, někdy dokonce až 50 gramů potu. Průměrná produkce potu při intenzivním cvičení v chladu činí kolem 10 g/h na nohu. Intenzita pocení může dosáhnout až 30 g /h na nohu při velmi vysokých úrovní cvičení, zatímco během běžných pracovních aktivit bude produkce potu ležet mezi 3-6 g/h [3][4]. Tepelný odpor vlhkých textilií se podstatně snižuje díky mnohokrát vyšší tepelné vodivosti absorbované vody ve srovnání s tepelnou vodivostí vzduchu. Zachování vysokého tepelného odporu ponožek je důležité pro osoby pracující ve vlhkých podmínkách, aby byli chráněni před zákopy a problémy s podchlazením. Predikce tepelného odporu je také velmi důležitá při vývoj různých ochranných a sportovních textilií.Ke zkoumání vlivu obsahu vlhkosti ponožkových textilií na jejich tepelný odpor byl v této práci sestaven matematický (algebraický) model a vypočtené výsledky byly v dobré shodě s výsledky experimentálními. Výsledky ukazují, že zvyšující se obsah vlhkosti ve studovaných textiliích vedl k podstatnému snížení jejich tepelného odporu. Ve zmíněném matematickém modelu, ale při proměřování tepelného modelu vzorků byly nově respektovány (realizovány) konkrétní podmínky užívaní ponožek v praxi, tj. kromě vlivu vlhkosti bylo pří výpočtech i měření simulováno prodloužení ponožek při jejich nošení. Obecně, jakékoli úrovně absorbovaná v textiliích významně ovlivňuje všechny parametry jejich termo-fyziologického komfortu. Proto byly hladké ponožkové úplety s různým složením vláken navlhčeny na maximální úroveň a postupně vysoušeny na požadovaný obsah vlhkosti. Takto připravené vzorky ponožek byly poté proměřovány přístrojem Alambeta (pro zjištění jejich tepelného odporu a tepelné jímavosti), dále byl použit i přístroj Permetest typu Skin model (pro stanovení relativní propustnosti vzorků pro vodní páru) a na zahraničním pracovišti byl k relativně novým měřením použit Horizontální deskovým analyzátorem tření (pro zjištění součinitele tření ponožkových textilií ve vlhkém stavu). Kromě toho byly tepelné odpory nezavlhčených vzorků ponožek pro možnost porovnání výsledků měřeny i na jiných tzv. Skin modelech s různou geometrií. Jedním z nich byl tepelný model lidské nohy. Výsledky z tohoto modelu velmi dobře korelují s výsledky získaných pomocí malého Skin modelu Permetest. Pro predikci tepelného odporu vlhké textilie byly původním způsobem modifikovány tři různé již existující matematické modely pro suché textilie. Tyto modely sestavené pro predikci tepelného odporu ponožkových textilií jsou nově založeny na kombinovaném účinku skutečného koeficientu objemového zaplnění a tepelné vodivosti tzv. vlhkého vlákenného polymeru namísto polymeru suchého. Hodnoty objemové porozity textilií, nezbytné ke konstrukci uvedených tepelných modelů, byly zjištěny semi-empirickým postupem a také pomocí tzv. mikro-tomografie. Výsledky obou postupů způsobů jsou pro všechny ponožkové textilie na 95% úrovni spolehlivosti prakticky shodné. Algebraické modely, sestavené na základě výše uvedených postupů a modifikací umožňují stanovení a predikci tepelných odporů všech zkoumaných ponožkových textilií při relativně rozsáhlém stupni zavlhčení s významně vysokým součinitelem korelace. Vedle tepelných odporů, byl v této práci také poprvé experimentálné studován vliv vlhkosti na tepelnou jímavost ponožkových textilií. Tento parametr roste se zvyšováním obsahu vlhkosti v materiálech, v našem případě plošných textiliích a postupně může charakterizovat suchý, teplý chladný a mokrý tepelně - kontaktní vjem. Výsledky této studie ukazují, že hodnoty tepelné jímavosti zkoumaných nezavlhčených suchých tkanin se pohybují od 80 do 180 [Ws1/2m-2K-1]. Ve vlhké textilií je vzduch o nízké tepelné vodivosti částečně nahrazen vodou o cca 25 x vyšší tepelné vodivosti a vysoké tepelné kapacitě, takže výsledná tepelná vodivost vlhké textilie podstatně vzroste.
- ItemFunkční vlastnosti superhydrofóbních textilií(2014-10-6) Khan, Muhammad Zaman; ; Wiener Jakub, prof. Ing. Ph.D. Skolitel : 55161V posledních desetiletích se vědci snaží napodobovat přírodu tak, že připravují super hydrofobní povrchy různých materiálů, které mají nesmáčivé projevy. Tyto materiály nacházejí mnoho různých aplikací v řadě oborů a výrobků. Příkladem jsou kosmická technika, vojenský a automobilový průmysl, biomedicínské obory a strojírenství, čidla, speciální oděvy atd. Tato disertační práce se zabývá vývojem superhydrofobních povrchů s multifunkčními projevy (tj. UV ochrana, samočištění, separace olej / voda atd.) pomocí levných, jednoduchých a ekologicky orientovaných technik. Je využito ukládání částic popílku, strukturovaných nanočástic TiO2 a ZnO s následnou silanizací.V první studii je navržen jednoduchý a levný postup ke zlepšení ochrany proti UV záření a získání superhydrofobních vlastností bavlněných tkanin povrchovým nánosem mechanicky aktivovaných částic popílku. Maximální UV blokování bylo pozorováno pro 3 hmotnostní % popílku, kde propustnost UV klesla ze 14,19% pro neošetřené textilie na 0,11% pro upravené textilie. Po následné silanizaci pomocí trimethoxy (oktadecyl) silanu (OTMS) byl kontaktní úhel pro vodu zvýšen na 143o, 147o respektive 153o pro koncentrace 1, 2 a 3 hmotnostní % popílku. Z teorie Cassie-Baxtera byl odhadnut podíl nesmočených vzduchových prostor (kapes) 43%, 55% a 67% pro 1, 2 a 3 hmotnostní % popílku. Kromě toho upravené textilie umožňovaly oddělení olejové vrstvy, kapiček oleje ve vodě nebo směsi oleje a vody. Účinnost separace 98%, 96%, 97% a 95% byla získána pro vybrané modelové oleje, toluen, n-hexan, chloroform a petroléter.Ve druhé studii byl realizován růst částic TiO2 tvaru nano květin na povrchu polyesterových tkanin pomocí dvou stupňového procesu sol-gel a hydrotermálního působení. Ke studiu účinku izopropoxidu titanu (TTIP) byly použity skenovací elektronová mikroskopie, EDS analýza, Ramanova spektroskopie a rentgenová difrakce. Pro vyhodnocení topografie povrchu a drsnosti byla použita mikroskopie AFM. Polyesterové textilie s nánosem TiO2 tvaru nano květin byly následně silanizovány pomocí trimetoxy (oktadecyl) silanu s cílem přípravy samočistících textilií. Fyzikální samočisticí schopnosti byly zkoumány na základě měření superhydrofobicity pomocí kontaktního úhlu. Pro dávku 2 ml TTIP byl nalezen maximální statický kontaktní úhel 160,1° a minimální úhel skoulení kapky (roll off) 3o. Pro potvrzení fotokatalytického chemického samočisticího chování byla hodnocena rychlost degradace barviva Metyl-oranž na upravených vzorcích při ozáření ultrafialovým světlem. U vzorku, kde byly pro růst TiO2 nanočástic použity 2 ml TTIP došlo odbarvení za 150 minut, zatímco u vzorků, kde bylo použito 1 ml a 1,5 ml TTIP došlo k odbarvení po 300 a 210 min.Ve třetí studii byla použita nová mikrovlnná hydrotermální metoda rychlé tvorby uspořádaných nano tyčinek ZnO pro vytvoření superhydrofobního povrchu na bavlněných tkaninách. Pro růst nano tyčinek ZnO byly použity dva kroky. Nejprve byla bavlněná tkanina potažena zárodečnou vrstvou nanokrystalů ZnO syntetizovaných metodou sol-gel s využitím mikrovlnného ohřevu. Růst nano tyčinek ZnO byl realizován na zárodečné povrchové vrstvě bavlněných tkanin mikrovlnnou hydrotermální metodou. Následně byla provedena silanizace pomocí prekurzoru neobsahujícího fluor, tak aby byl vytvořen superhydrofobní povrch. Vliv koncentrace hexahydrátu dusičnanu zinečnatého (Zn (NO3)2, 6H20), reakční doby a mikrovlnné energie na růst nano tyčinek ZnO byl podrobně zkoumán pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Ke studiu strukturních vlastností nano tyčinek ZnO byly použity EDS analýza a rentgenové difrakce (XRD). Povrchová topografie a drsnost textilií obsahujících nano tyčinky ZnO byla studována pomocí AFM. Superhydrofobní vlastnosti byly zkoumány na základě měření kontaktního úhlu a měření úhlu náběhu. Byl nalezen maximální kontaktní úhel vody 170,2° a minimální úhel skoulení kapky 1o pro koncentraci hexahydrátu dusičnanu zinečnatého (Zn (NO3)2.6H2O) 25 mM. Fyzikální samoč
- ItemPovrchové ukládání kovů na textilní struktury(2014-10-6) Ali, Azam; ; Militký Jiří, prof. Ing. CSc. Skolitel : 55135Tato disertační práce se zabývá vývojem elektricky vodivých, multifunkčních textilií chránících proti elektromagnetickému záření v širokém rozsahu frekvencí (EMI). V první části práce byly připraveny vodivé textilie pomocí in-situ povrchové depozice částic mědi. Pro studium morfologie nanesených částic mědi byl použit skenovací elektronový mikroskop a rentgenové difrakční techniky. Funkčnost vodivých tkanin byla analyzována hodnocením účinnosti elektromagnetického stínění v kmitočtovém rozsahu 30 MHz až 1,5 GHz. Bylo zjištěno, že stínění elektromagnetického rušení se zvyšuje se zvyšujícím se počtem dílčích nánosů, což přímo souvisí se zvýšeným odrazem elektromagnetického záření jako důsledek tvorby husté (za perkolačním prahem) rovnoměrnější povrchové vrstvy vodivých částic mědi. Dále byla zkoumán vliv povrchové vrstvy částic mědi na antibakteriální odolnost proti patogenním bakteriím, jako je Staphylococcus aureus a Escherichia coli. Textilie s povrchovou vrstvou částic mědi vykazovaly dobrou odolnost v praní, což bylo prokázáno jak mikroskopickým zkoumáním mikrostruktury, tak malou ztrátou elektrické vodivosti po praní.Cílem druhé části disertační práce bylo vyvinout multifunkční tkané vodivé textilie v plátnové vazbě s přijatelnou elektrickou vodivostí pomocí in-situ nanášení částic stříbra. Byl zkoumán vliv koncentrace soli stříbra a počtu dílčích nánosů na změnu elektrické vodivosti, elektromagnetického stínění (EMI) a antimikrobiálních vlastností těchto multifunkčních tkanin. Pro studium morfologie uložených částic stříbra byla použita SEM analýza. Bylo zjištěno, že elektromagnetické stínění se zvyšuje se zvyšováním obsahu částic stříbra.Stříbrné částice byly také nanášeny na elastické pleteniny pomocí stejného způsobu in-situ nanášení. Cílem byla příprava elastických (vratně deformovatelných) vodivých pletenin pro možné aplikace v elektroterapii. Výhodnost těchto pletenin byla hodnocena na základě řady vlastností, jako je elektrická vodivost v normálním a deformovaném stavu, antibakteriální schopnosti a trvanlivost. Do 80% ní tahové deformace byla pozorována velmi malá změna elektrické vodivosti. Po 90% ní tahové deformaci bylo zjištěno, že se elektrický odpor významně zvyšuje. Bylo simulováno chování vodivých pletenin (elektrod) při různých pohybech lidského těla pomocí změn elektrického odporu při opakovaných cyklech prodlužování a odlehčování. Bylo zjištěno, že elektrický odpor zůstává konstantní při více než 100 cyklech prodlužování a odlehčování. Dlouhodobé působení konstantního elektrického proudu nevýznamně změnilo elektrický odpor elastických vodivých pletenin. Tyto elastické vodivé pleteniny textilií bude možno použít jako flexibilní textilní elektrody v elektroterapii transkutánní elektrické stimulace nervů.Třetí část disertační práce je zaměřena na návrh jednoduchého způsobu povrchového ukládání částic kovů na bavlněné tkaniny bez použití elektrického pole zkráceným. Povrch tkaniny byl aktivován nanesením nanočástic stříbra a mědi a následně byla vytvořena tenká vrstva částic mědi bez elektrickým pokovováním. Funkčnost povrchově pokovených tkanin byla hodnocena pomocí elektrické vodivosti, elektromagnetického stínění, teploty odporového ohřevu a bakteriální odolnosti. Textilie, kde byla provedena aktivace nanesením částic stříbra s následným bezproudovým pokovováním mědí, vykazovaly vyšší účinnost ve srovnání s textiliemi, kde byla provedena aktivace nanesením částic mědi s následným bezproudovým pokovováním mědí. Textilie aktivované nanesením částic stříbra s elektrolytickým pokovením mědi měly povrchový odpor 20 ?, elektromagnetického stínění 75,53 dB a teplotu 119 ° C při ohřevu pomocí stejnosměrného napětí 10 V při konstantním proudu 1 A (10 wattů). Kromě toho tyto textilie vykazovaly delší trvanlivost efektů.Cílem čtvrté části disertační práce bylo připravit elektricky vodivé multifunkční textilie využitelné jako elektrody pro triboelektrický generátor (TrEG). Vodivé textilie byly vyrobeny depozicí
- ItemK problematice sušících křivek jako parametru komfortu(2019-2-20) Heinisch, Tereza; ; Bajzík Vladimír, doc. Ing. Ph.D. Skolitel : 55140Předmětem dizertační práce je hodnocení sušících křivek ve vztahu k termofyziologickému komfortu zejména sportovních a ochranných textilií. Existuje několik metodik, které se dobou sušení zabývají. Bohužel však u nich nejsou jednoznačně definované podmínky sušení, především rychlost proudění, odvod vlhkosti z prostoru nad vzorkem a definovaná teplota vzorku během sušení. Hlavní pozornost dizertační práce je tedy věnována návrhu a realizaci přístroje, který měří za izotermních podmínek. Nový přístroj je schopen zajistit rovnoměrné ofukování testovaného vzorku a lze na něm nastavit různé rychlosti proudění. K realizaci sušících křivek byl zvolen gravimetrický způsob, který nejpřesněji odráží množství zbývající vlhkosti v textiliích. V práci jsou porovnány dva způsoby vlhčení vzorků, různé rychlosti proudění nad vzorkem a vliv izotermních a neizotermních podmínek na rychlost sušení. Poslední část práce je zaměřena na hodnocení termofyziologického komfortu s ohledem na zbývající množství vlhkosti v textiliích během procesu sušení. Pro vyhodnocení termofyziologického komfortu slouží naměřená data měrné tepelné jímavosti a zároveň subjektivní hodnocení vnímání pocitu sucha či vlhka z textilií.
- ItemStructure and Analysis of Woven Compression Bandages for Venous Leg Ulcers(2019-2-20) Aboalasaad, Abdelhamid Rajab Ramadan; ; Kolčavová Sirková Brigita, doc. Ing. Ph.D. Skolitel : 55106Tkané kompresní obinadla jsou jednou z možností pružných textilií, které vyvíjejí při aplikaci tlak na svaly. Při aplikaci obinadla, při definované pevnosti v tahu, je možné vytvořit požadovanou kompresi na danou část těla. Jedna z navrhovaných studií si klade za cíl zkoumat vztah mezi deformací tkaného obinadla, pórovitostí a vlastnostmi namáhání v tahu u tří hlavních typů kompresních obinadel. Všechny vzorky obinadel se aplikují na lidskou nohu pomocí dvou a třívrstvých technik bandáže. V rámci realizace disertační práce studie byla zaměřená na zkoumání mechanických vlastností komerční 100% bavlněné příze dostupné na trhu pro výrobu kompresního obinadla a experimentálně navržená sada přízí spřádaných v širším rozsahu zákrutu pro možnou výrobu kompresních 100% bavlněných obinadel. Studie navíc analyzovala vliv konstrukce příze versus bandážovací technika na odpovídající tlak v poloze kotníku a lýtka. Výsledky odhalily, že optimální zákrut pro přízi by mohl být (1800 - 2200 Z/m), aby se vytvořil WCB. Další části disertační práce byla modifikace struktury a konstrukce kompresního tkaného obinadla ze 100% bavlny, kde součástí obvazu je integrovaný senzor napětí, které způsobí barevnou změnu obvazu při jeho deformaci. Řešením jsou senzory v obinadle v podobě nití s barevností odlišnou od ostatní struktury obinadla, které se stanou viditelnými vlivem deformace/napětí v obinadla. Realizace je možná aplikací útkových nití s odlišnou barevností barevným házením během tkaní.Naměřený tlak pomocí PicoPress byl porovnán s teoretickou kompresí vypočítanou Laplaceovým zákonem a Al-Khaburiho rovnicemi. Porozita obinadla se následně přepočítá ze snímaného obrazu pro všechny snímky využitím softwaru NIS elements. Hlavní parametry ovlivňující vlastnosti obinadla jsou konstrukční parametry: a) dostavou osnovních a útkových nití, zákrutem osnovních a útkových nití, materiálovým složením nití obinadla a vazbou tkaného obinadla, typem tkaní a dokončovacím procesem. Experimentální výsledky potvrzují, že pórovitost obinadla je přímo úměrná prodloužení obvazu a úhlu deformace nití v provázání nití, který se pohybuje od 44 ° do 90 °. Modifikaci konstrukce kompresního obinadla, vložením barevných vzorů a nití v obinadle, lze použít také k jednoznačné identifikaci, zda tento obvaz je vhodný například pro vysoký či nízký stupeň komprese. Zabrání se omylům při aplikaci.Poslední části práce je zhodnocení chování obinadel z pohledu tepelného odporu, kde tepelný odpor a odpor vodních par se hodnotí pro všechny typy WCB s následným porovnáním s modelem tepelné nohy (TFM). Pro reprezentaci svalů zápěstí, kotníku a středního lýtka jsou vybrány svaly Flexor Carpi (FC), Soleus (SO) a Medial Gastrocnemius (MG), které jsou poté hodnoceny testem elektrického napětí EMG s nebo bez nošení WCB. Použití WCB významně snížilo aktivaci svalu a bylo spojeno s vyšší střední frekvencí pro svaly SO i MG během testovaní.
- ItemStudium smáčení vlákenných útvarů pomocí biokompatibilních hydrogelů(2019-2-20) Jirkovec, Radek; ; Chvojka Jiří, doc. Ing. Ph.D. Skolitel : 58591Disertační práce se věnuje smáčení vlákenných útvarů pomocí biokompatibilních hydrogelů. Během experimentální části byly připraveny hydrogely a bylo měřeno jejich povrchového napětí v závislosti na jejich teplotě. Z výsledků bylo zjištěno, že připravené hydrogely mají téměř shodné povrchové napětí při aplikační teplotě 37°C. V další fázi experimentální části bylo přistoupeno k výrobě vlákenných vrstev, přičemž bylo využito jak stejnosměrné zvlákňování, tak i střídavé zvlákňování. Vyrobené vlákenné vrstvy byly podrobeny zkoumání jejich povrchové energie pro výpočet teoretických kontaktních úhlů, které na nich budou svírat připravené hydrogely. Během tohoto zkoumání však byly zjištěny významné rozdíly v hodnotách povrchových energií, a tím i ve smáčení těchto vyrobených vlákenných vrstev. Z výsledků vyplynulo, že vlákenné vrstvy vyrobené stejnosměrným zvlákňováním pomocí strunové elektrody vykazují hydrofilní chování a vlákenné vrstvy ze střídavého zvlákňování naopak vykazují hydrofobní chování. Na základě zjištění těchto rozdílů byla část práce rozšířena o experimenty vedoucí k vysvětlení těchto rozdílů. Z provedených měření bylo zjištěno, že tento rozdíl je způsoben orientací makromolekul, kde v případě vlákenných vrstev ze stejnosměrného zvlákňování je na povrchu vláken vyšší koncentrace kyslíku než v případě vlákenných vrstev ze střídavého zvlákňování. V experimentální části byla studována možnost vytvoření objemných smáčivých nanovlákenných materiálů, které by byly určeny k tvorbě kompozitního scaffoldů v kombinaci s vytvořenými hydrogely. V důsledku toho bylo přistoupeno ke změně materiálových a následně i procesních podmínek u střídavého zvlákňování. Hydrofilní nanovlákenná vrstva ze střídavého zvlákňování byla připravena pomocí zařízení Trek a generátoru funkcí, a to změnou frekvence střídavého napětí.
- ItemDRAWING: Příprava scaffoldů pro regeneraci nervové tkáně(2019-2-20) Strnadová, Kateřina; ; Jenčová Věra, Ing. Ph.D. Skolitel : 63504Materiály založené na orientovaných vláknech mají velký potenciál pro využití v tkáňovém inženýrství a to zejména u tkání, kde je organizace mezibuněčné hmoty zcela zásadní pro funkčnost tkáně. Velmi vhodnou metodou pro tyto aplikace je metoda drawing. Ten je založen na mechanickém tažení polymerního roztoku z kapky polymeru umístěné na podložce, což vede k vytvoření vlákna o definovaných geometrických charakteristikách. Pro tyto účely byl navržen a vyvinut laboratorní přístroj, který umožňuje tažení vláken za stálých podmínek. Výsledky ukazují, že změnou rychlostí tažení vláken a změnou koncentrací polymerních roztoků lze ovlivnit a regulovat průměr vláken a zároveň i distribuci jejich průměrů. Z in vitro experimentů je patrné, že orientovaná vlákna ovlivňují směr růstu buněk a jejich orientaci na scaffoldu ve směru orientace vláken. Na základě těchto experimentů byly tyto scaffoldy dále funkcionalizovány polypyrrolem, čímž se prokázala jejich univerzálnost pro použití v tkáňovém inženýrství. Výsledky z in vitro experimentů s popyrrolovanými vlákny ukazují, že polypyrrole zvyšuje biokompatibilitu vláken. Popyrrolovaná vlákna byla dále použita pro přípravu nových kompozitních míšních můstků, které byly testovány in vitro a in vivo. Výsledky z in vitro experimentů ukazují, že orientovaná vlákna podporují vedení a růst axonů a orientaci axonův těsném kontaktu okolo vláken. Tento jev je ještě více patrný, pokud jsou vlákna potažená polypyrrolem. In vivo experimenty byly provedeny na myších, jimž byly můstky implantovány do mích. Hodnocení pro-zánětlivých a apoptotických markerů naznačuje, že vlákenné míšní můstky jsou neimunogenní. Tyto výsledky ukazují aktivaci imunitní reakce, která je zodpovědná za procesy hojení v těle, a to u obou vlákenných míšních můstků. Míšní můstky obsahující PCL orientovaná vlákna dokonce vykazují vyšší infiltraci axonů do můstků oproti kontrole bez vláken. Okolo 20 % těchto axonů je myelinizovaných, 75 % z tohoto myelinu je odvozeno od Schwanových buněk. Na druhou stranu, u míšních můstků s popyrrolovanými vlákny je infiltrace axonů do můstků oproti kontrole nižší. Nicméně výsledky ukazují, že orientovaná vlákna zvyšují infiltraci axonů do míšních můstků a že kombinace dostupných přístupů a metod funkcionalizace materiálů budou volbou do budoucna pro tkáňové inženýrství nervové tkáně.
- ItemDielektrické vlastnosti epoxidových kompozitů plněných recyklovanými uhlíkovými vlákny(2019-2-20) Novotná, Jana; ; Tomková Blanka, Ing. Ph.D. Skolitel : 55163Tato disertační práce se zabývá návrhem, přípravou a analýzou dvousložkového kompozitního systému tvořeného nevodivou epoxidovou pryskyřicí a vodivým plnivem představovaným krátkými recyklovanými uhlíkovými vlákny. V práci jsou použity tři typy měřících metod pro stanovení efektivní permitivity, jejichž výsledky jsou porovnány s vybranými prediktivními modely. Hlavní pozornost je věnována interpretaci naměřených dielektrických charakteristik materiálu pomocí vhodných směšovacích pravidel a využití získaných poznatků pro predikci při průmyslové výrobě nových kompozitních materiálů z recyklovaných uhlíkových vláken. Dielektrické vlastnosti polymerních kompozitů obsahujících vodivá plniva ovlivňuje nejen obsah plniva, ale také tvar a rozměr částic plniva, což je v disertační práci zohledněno pomocí aproximace Maxwell Garnettova modelu s využitím geometrie vláken. Dále bylo prokázáno, že při stoupajícím množství plniva roste vliv mezifázového rozhraní mezi plnivem a matricí na vlastnosti kompozitních vzorků. V této studii byly pro zlepšení vzájemné adheze zvoleny dva typy plazmatických úprav. Posuzován byl vliv plazmatických úprav recyklovaných uhlíkových vláken na frekvenční charakteristiky a vyhodnocena vhodnost těchto úprav pro změnu vlastností standardního kompozitu vyztuženého recyklovanými uhlíkovými vlákny. Výsledky této práce přispívají k poznání dielektrických vlastností krátkovlákených epoxidových kompozitů obsahujících recyklovaná uhlíková vlákna a k jejich budoucímu praktickému využití pro výrobu konstrukčních kompozitů.