Charakterizace užitných vlastností tenkých vrstev a zhodnocení jejich chování při kontaktu s biologickým materiálem

dc.contributorLouda Petr, prof. Ing. CSc. : 55456
dc.contributor.advisorBakalova Totka, Ing. Ph.D. : 63158
dc.contributor.authorKůtková, Kristýna
dc.date.accessioned2021-12-23T06:44:40Z
dc.date.available2021-12-23T06:44:40Z
dc.date.committed2021-6-30
dc.date.defense2021-09-06
dc.date.submitted2020-9-1
dc.date.updated2021-10-14
dc.degree.levelIng.
dc.description.abstractTenké vrstvy, které přichází do kontaktu s buněčným materiálem, musí splňovat mnoho požadavků a zejména nesmí ohrožovat živý organismus. V průběhu řešení diplomové práce jsou hodnoceny různé typy tenkých vrstev se zastoupením prvků Ti, Zr, Cu a C za účelem vybrat vhodnou modifikaci povrchu s přijatelnými mechanickými a fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Cílená modifikace povrchu tenkými vrstvy zajistí eliminaci vzniku zánětu nebo zamezí negativní reakci těla na cizí těleso (implantát). Zároveň je snaha najít vhodnou modifikaci povrchu s antibakteriálními vlastnostmi, který může být vhodný pro medicinské aplikace.Zkoumané tenké vrstvy jsou nanášeny vakuovými metodami a následně jsou podrobeny hodnocení adheze, nanotvrdosti, třecích vlastností nebo například zvýšení/snížení proliferace buněk na jejich povrchu. Struktura a homogenita připravených vrstev je hodnocena pomocí rastrovací, konfokální mikroskopie či mikroskopie atomárních sil. Odolnost tenkých vrstev vůči otěru a charakterizace jejich kluzných vlastností je provedena na tribometru z firmy Anton Paar. Sledovanou bakteriální populací je kmen Escherichia Coli nebo Micrococcus Luteus. Cílem práce je nalézt tenkou vrstvu, která nebude vyvolávat nežádoucí odezvu organismu a bude odolávat mechanickým a fyzikálně-chemickým vlivům, a tudíž by mohla být vhodná i pro následné použití pro biomedicinské aplikace.cs
dc.description.abstractThin layers, which come in contact with cellular material, have to fulfill many requirements and especially must not endanger live organisms. Different thin layers with the representation of Ti, Zr, Cu and C, are evaluated to find suitable surface modification with suitable mechanical and physical-chemical traits. Targeted modification of the surface with thin layers ensures elimination of inflammation formation or eliminating negative body reactions to foreign objects (implant). Simultaneously there is an effort to find an appropriate surface modification with antibacterial features which can be suitable for medical devices. Researched thin layers are applied by vacuum methods and then subjected to evaluation of adhesion, nanohardness, friction features or for example high/low cell proliferation on their surface. The structure and homogeneity of prepared layers are evaluated by scanning, confocal microscopy or atomic force microscopy. The durability of thin layers to abrasion and characterization of their sliding features are done with an Anton Paar tribometer. The tracked bacterial populations are Escherichia Coli or Micrococcus Luteus. The thesis's target is finding an appropriate layer, which can not cause any unwanted organism feedback, resist mechanical and physical-chemical influences, and therefore could be suitable even for subsequent usage in biomedical applications.en
dc.description.mark
dc.format78
dc.format.extentIlustrace, Tabulky 1x
dc.identifier.signatureV 202103436
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/161115
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedon[1] NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA. Medicínská biofyzika. 2., zcela přepracované a doplněné vydání. Praha: Grada Publishing, 2019. ISBN 978-80-271-0209-9.
dc.relation.isbasedon[2] SEDLÁČEK, Vladimír. Povrchy a povlaky kovů. Praha: České vysoké učení technické, 1992. ISBN 80-01-00799-5.
dc.relation.isbasedon[3] BAKALOVA, Totka, et al. Biocompatibility of Surfaces of TiCN Thin Films. In: Defect and Diffusion Forum. Trans Tech Publications Ltd, 2016. s. 64-68. ISBN 978-303835720-9.
dc.relation.isbasedon[4] LEDRAPPIER, F., HOUZE, L.; HEAU, C.; GERSTENBERGER, J. Tenké povlaky pro snížení ztrát třením: Tribologie povlaků typu DLC, Metal 2008, Hradec nad Moravicí.
dc.relation.isbasedon[5] BAKALOVA, Totka, et al. Study of surface morphology, structure, mechanical and tribological properties of an AlSiN coating obtained by the Cathodic Arc Deposition method. In: Superlattices and Microstructures, 2017, 09, s. 402-413. DOI 10.1016/j.spmi.2017.05.022.
dc.relation.isbasedon[6] GAO, X, M. FRAULOB a G. HAIAT. Biomechanical behaviours of the bone-implant interface: a review. Journal of The Royal Society Interface [online]. 2019, 16(156). DOI 10.1098/rsif.2019.0259. Dostupné také z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6685012/
dc.relation.isbasedon[7] KŘEPELKA, Jaromír. Přehled použití tenkých vrstev. Olomouc: Univerzita Palackého v~Olomouci, Přírodovědecká fakulta. Olomouc, 2014.
dc.relation.isbasedon[8] ZHANG, Mengqi et al. Mechanical Properties and Biocompatibility of Ti-doped Diamond-like Carbon Films. ACS Omega [online]. 2020, 5(36), 2470-1343. DOI 10.1021/acsomega.0c01715. Dostupné také z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7495474/
dc.relation.isbasedon[9] BAKALOVA, Totka, et al. Influence of Bias Voltage and CH4/N2 Gas Ratio on the Structure and Mechanical Properties of TiCN Coatings Deposited by Cathodic Arc Deposition Method. Journal of Materials Engineering and Performance. 1. vyd. New York: Springer New York LLC, 2019, roč. 28, č. 1. S. 343 - 354. ISSN 1059-9495.
dc.relation.isbasedon[10] KAVÁNOVÁ, Anna, et al. Evaluation of Changes In The Utility Properties of A Base Material After The Application of Thin Coatings Of Wc/C, Tic/C and A Carbon-Based Coating: Ta-C. Nanocon 2019 - Proceedings 11th International Conference on Nanomaterials - Research & Application. Ostrava: Tanger, Ltd., 2020. S. 244 - 250. ISBN 978-80-87294-95-6, ISSN 2694-930X.
dc.relation.isbasedon[11] VAITHILINGAM, Vijay et al. Biomineralization of osteoblasts on DLC coated surfaces for bone implants. Biointerphases [online]. 2018, 13(4). DOI 10.1116/1.5007805.
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjecttenké vrstvycs
dc.subjectmechanické a tribologické vlastnostics
dc.subjectopotřebenícs
dc.subjectbiokompatibilitacs
dc.subjectthin layersen
dc.subjectmechanical and tribological propertiesen
dc.subjectwear and tearen
dc.subjectbiocompatibilityen
dc.titleCharakterizace užitných vlastností tenkých vrstev a zhodnocení jejich chování při kontaktu s biologickým materiálemcs
dc.titleThe Characterization of utility properties of thin layers and evaluation of their behavior in contact with biological materiálen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazující
local.degree.disciplineBMI
local.degree.programmeBiomedicínské inženýrství
local.degree.programmeabbreviationN3963
local.department.abbreviationFZS
local.facultyFakulta zdravotnických studiícs
local.faculty.abbreviationFZS
local.identifier.authorD19000029
local.identifier.stag41989
local.identifier.verbis
local.identifier.verbis06847f27-96f3-4d89-b0dd-1207028efa1e
local.note.administratorsautomat
local.note.secrecyPovoleno ZverejnitPraci Povoleno ZverejnitPosudky
local.poradovecislo3436
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Kristyna_Kutkova__diplomova_prace.pdf
Size:
3.45 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek_vedouciho_DP_final_zamek.docx
Size:
54.03 KB
Format:
Unknown data format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Kutkova_posudek_oponent.pdf
Size:
799.33 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
20.82 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP