Study and analysis of a Polycaprolactone polymeric solution to produce a nanofibrous coating for medical stitching threads via electrospinning

dc.contributorKunc Štěpán, Ing. Ph.D. : 62113
dc.contributor.advisorLukáš David, prof. RNDr. CSc. : 55119
dc.contributor.authorPérez Aguilera, Juan Pablo
dc.date.accessioned2021-08-20T12:17:39Z
dc.date.available2021-08-20T12:17:39Z
dc.date.committed2021-1-10
dc.date.defense2021-02-01
dc.date.issued2021-02-01
dc.date.submitted2020-1-6
dc.date.updated2021-3-30
dc.degree.levelIng.
dc.description.abstractStabilita polymerních roztoků je velmi důležitou charakteristikou pro proces výroby nanovláken, která se budou mimo jiné používat ve filtraci, medicíně, biotechnologii a elektronice. Bez stabilního polymerního roztoku dojde k fázové separaci [1].To vytváří problémy, protože polymer se sám zhroutí a vytvoří kuličky, což znemožňuje elektrostatické zvlákňování [2]. Stabilita těchto roztoků závisí mimo jiné na atmosférických vlastnostech (teplota, atmosférický tlak, vlhkost atd.), osmotickém tlaku a parametrech interakce polymeru [3]. Stabilita za definovaných podmínek bude pro každý polymerní roztok odlišná. Tato diplomová práce se zaměří na roztok polykaprolaktonu na kyselině octové, kyselině mravenčí a acetonu, který bude použit při elektrostatickém zvlákňování k výrobě nanovlákenné potahové vrstvy používané na vláknu polymléčné kyseliny; tedy vytvoření vylepšené a vysoce biokompatibilní šicí nitě [4]. Úkolem je, že tento specifický polymerní roztok vykazuje za atmosférických podmínek fázovou separaci. Na druhé straně, při teplotě nižší než 3°C toto řešení tvoří termo-reverzibilní gel, který je stabilní a lze jej použít při elektrostatickém zvlákňování, tento účinek je pozorovatelný u vzorků studovaných profesorem Davidem Lukášem v laboratořích TUL. Cílem diplomové práce bude proto studium a porozumění stabilitě tohoto řešení za účelem správné kvantifikace teploty fázového přechodu a umožnění stabilního skladování a pozdějšího elektrostatického zvlákňování, aby byla zajištěna kvalita nanovlákenného povlaku.cs
dc.description.abstractStability of polymeric solutions is a highly important characteristic for the production process of nanofibers that will be used in filtration, medicine, biotechnology and electronics among other applications. Without a stable polymeric solution there will be phase separation [1]. This generates problems because the polymer will collapse on itself and form globules, which makes electrospinning impossible [2]. The stability of these solutions depends on atmospheric properties (temperature, atmospheric pressure, humidity, etc.), osmotic pressure and interaction parameters of the polymer among other properties [3]. Stability at defined conditions will be different for each polymeric solution. This diploma project will focus on a solution of Polycaprolactone on Acetic acid, Formic acid and acetone, which will be used in electrospinning to produce a nanofiber coating layer used on a polylactic acid filament; thus, creating an improved and highly biocompatible stitching thread [4]. The challenge is that this specific polymeric solution shows phase separation at atmospheric conditions. On the other hand, under 3C this solution forms a thermo-reversible gel which is stable and can be used in electrospinning, this effect is observable in the samples studied by professor David Lukáš in the TUL laboratories. Therefore, the focus of this diploma project will be studying and understanding the stability of this solution in order to correctly quantify the phase transition temperature and allow for stable storage and posterior electrospinning to ensure the quality of the nanofibrous coating.en
dc.description.mark
dc.format57
dc.format.extentIlustrace, Grafy, Tabulky
dc.identifier.signatureV 202103302
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/160843
dc.language.isoan
dc.relation.isbasedonbeginenumerate itemF. Tanaka and A. Matsuyama, Theory of Solvation-Induced Reentrant Phase Separation in Polymer Solutions, Physical Review Letters, pp. 70-75, 1990. itemC. Bordes, V. Fréville, E. Ruffin, P. Marote, J. Gauvarit, S. Briancon and P. Lantéri, Pharmaceutical Nanotechnology, pp. 236-243, 2010. itemC. Luo, E. Stride and M. Edirisinghe, Mapping the Influence of Solubility and Dielectric Constant on Electrospinning Polycaprolactone Solutions, Macromolecules, pp. 69-80, 2012. itemH. Wen and H. Zhen-Ming, Development of Functional Sutures through Electrospinning, Tongji University, Shanghai. endenumerate
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.subjectPolykaprolaktoncs
dc.subjectsystém polymer-rozpouštědlocs
dc.subjectfázový přechod sol-gelcs
dc.subjectteplota fázového přechoducs
dc.subjectelektrostatické zvlákňovánícs
dc.subjectnanovláknacs
dc.subjectstehycs
dc.subjectlékařské textiliecs
dc.subjectPolycaprolactoneen
dc.subjectpolymer-solvent systemen
dc.subjectsol-gel phase transitionen
dc.subjectphase transition temperatureen
dc.subjectelectrospinningen
dc.subjectnanofibersen
dc.subjectsuturesen
dc.subjectmedical textilesen
dc.titleStudy and analysis of a Polycaprolactone polymeric solution to produce a nanofibrous coating for medical stitching threads via electrospinningcs
dc.titleStudy and analysis of a Polycaprolactone polymeric solution to produce a nanofibrous coating for medical stitching threads via electrospinningen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazující
local.degree.disciplineNNA
local.degree.programmeTextile Engineering
local.degree.programmeabbreviationN3106
local.department.abbreviationKNT
local.facultyFakulta textilnícs
local.faculty.abbreviationFT
local.identifier.authorT18000017
local.identifier.stag42053
local.identifier.verbis
local.identifier.verbiscd4b9376-8273-40d0-8ebe-4b5ef26ffc87
local.note.administratorsautomat
local.note.secrecyPovoleno ZverejnitPraci Povoleno ZverejnitPosudky
local.poradovecislo3302
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
J.P.Perez_Aguilera_Diploma_Thesis.pdf
Size:
1.58 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Perez_Aguilera_vedouci_Lukas.pdf
Size:
171.19 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Perez_oponent_Kunc.pdf
Size:
412.19 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
16.3 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP