1. The synthesis, surface analysis, and cellular response of titania and titanium oxynitride nanotube arrays prepared on TiAl6V4 for potential biomedical applicationsKatja Andrina Varda, Luka Suhadolnik, Marjan Bele, Uroš Maver, Jan Rožanc, Željko Knez, Maša Knez Marevci, Matjaž Finšgar, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: Titania nanotubes are gaining prominence in the biomedical field as implant materials due to their mechanical durability, nano-rough properties, and positive influence on cellular response. This work aimed to synthesize titania and titanium oxynitride (TieOeN) nano- tubular arrays on TiAl6V4 substrates using an anodic oxidation process followed by annealing in air or by additional nitridation in NH3 atmosphere. Different nanotubular layers of unique morphology and structure were fabricated and investigated using advanced surface analysis and biocompatibility tests. In-depth surface analysis was per- formed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM), 3D profilometry, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and time-of-flight secondary ion mass spectroscopy (ToF-SIMS). Cell testing using adipose- derived mesenchymal stem cells and human fetal osteoblasts demonstrated good cell viability, high proliferative capacity, and a favorable overall effect on cell morphology for the TieOeN nanotubes.
Ključne besede: surface analysis, XPS, AFM, tandem ToF-SIMS, titania nanotubes, Ti-O-N nanotubes, anodization
Objavljeno v DKUM: 07.05.2024; Ogledov: 186; Prenosov: 34
 Celotno besedilo (8,31 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Uporaba različnih načinov merjenja s tehniko mikroskopije na atomsko silo : magistrsko deloAnže Novak, 2023, magistrsko delo Opis: Magistrska naloga prikazuje uporabo in primerjavo različnih načinov merjenja s tehniko mikroskopije na atomsko silo (AFM). Ta analizna tehnika temelji na fizikalni interakciji tipala s površino vzorca in omogoča proučevanje topografije in mehanskih lastnostih vzorca na njegovi površini. V nalogi so podrobno predstavljeni in proučevani kontaktni način delovanja, način potrkavanja in način merjenja prečnih sil.
Kontaktni način AFM je osnovni način delovanja za proučevanje topografskih značilnosti površine vzorcev. S pomočjo kontaktnega načina delovanja smo proučevali enakomerno porazdeljene valjaste strukture na površini kalibracijskega standarda HS 100MG. Na podlagi pridobljenih rezultatov smo določili višino in premer teh struktur in opazili boljšo točnost pri določevanju višine topografskih ovir z manjšanjem analiziranega območja. Poleg tega smo kontaktni način uporabili za proučevanje zelo ravne površine vzorca nerjavnega jekla AISI 316L z določeno vrednostjo aritmetične srednje hrapavosti 1,04 nm, na preiskovanem območju lateralnih dimenzij 5,00 µm ∙ 5,00 µm.
Kot drugi način delovanja AFM smo proučevali uporabo načina potrkavanja. V primeru analize kalibracijskega standarda HS 100MG, v primerjavi s kontaktnim načinom, je ta način delovanja pokazal boljšo točnost določevanja višine topografskih ovir na izbranih preiskovanih območjih, kar pomeni, da je ta način primernejši za vzorce z visokimi in ostrimi višinskimi prehodi na večjih preiskovanih območjih. Slednje pripisujemo načinu delovanja osciliranja tipala nad površino vzorca. Analiza vzorca nerjavnega jekla je z možnostjo beleženja faze oscilacije tipala prikazala dodatne informacije o mehanskih lastnostih površine vzorca, kar predstavlja veliko prednost v primerjavi s kontaktnim načinom merjenja.
Z načinom merjenja prečnih sil smo poleg osnovnih topografskih značilnosti površine proučevali tudi razliko v trenju na površini vzorca nerjavnega jekla, kar predstavlja pomembno prednost v primerjavi z načinom potrkavanja in kontaktnim načinom uporabe, kjer slednje ni mogoče.
Ključne besede: mikroskopija na atomsko silo, AFM, kontaktni način merjenja, način s potrkavanjem, način merjenja prečnih sil
Objavljeno v DKUM: 18.07.2023; Ogledov: 450; Prenosov: 108
Celotno besedilo (6,82 MB) |
3. Priprava in analiza naprednih prevlek na osnovi hidroksiceluloze na kovinskih substratih za biomedicinske aplikacijeDamjan Arbeiter, 2017, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo pripravili in analizirali napredne prevleke na osnovi 2-hidroksietil celuloze na nerjavnem jeklu AISI 316LVM.
Na nerjavno jeklo smo zaporedoma nanašali plasti. Pri tem smo naredili sistem s petimi nanosi (3P2DCF) in sistem s šestimi nanosi (3P3DCF). Ugotavljali smo kako se sprošča zdravilna učinkovina diklofenak v odvisnosti od časa v PBS-u, pri čemer smo ugotavljali kinetiko sproščanja in merili koncentracijo z UV-VIS spektroskopijo. Z ATR-FTIR smo karakterizirali nanešene plasti na nerjavnem jeklu in nerjavno jeklo brez nanosov. Z AFM smo ugotavljali topografijo nerjavnega jekla in nerjavno jeklo z nanosi pri obeh sistemih. Na koncu smo preverjali še korozijsko odpornost z elektrokemijskimi analizami, in sicer z elektrokemijsko impedančno spektroskopijo (EIS) in ciklično polarizacijo (CP).
Ugotovili smo, da lahko s pripravljenimi nanosi nadzorovano sproščamo zdravilno učinkovino. Nerjavno jeklo z nanosi je korozijsko odporno (bolj odporno pri sistemu s petimi nanosi) in ga lahko uporabimo v organizmih.
Ključne besede: nerjavno jeklo AISI 316LVM, hidroksietil celuloza, spektroskopija, AFM, EIS, CP
Objavljeno v DKUM: 31.07.2018; Ogledov: 1433; Prenosov: 131
Celotno besedilo (2,18 MB) |
4. |
5. Modifikacije PA 6 z $NH_3$ plazmoLidija Tušek, Karin Stana-Kleinschek, Volker Ribitsch, 2002, izvirni znanstveni članek Opis: S plazmami modificiramo površinske lastnosti različnih materialov, tudi tekstilnih. Na površine lahko uvedemo dodatne ali nove funkcionalne skupine, jih prevlečemo s tankimi polimernimi filmi ali očistimo. V naši raziskavi smo z nizkotlačno amoniakovo plazmo obdelovali PA 6 folijo ter ovrednotili dosežene modifikacije površine v odvisnosti od časa obdelave (od 7 do 540 s). Z merjenjem stičnega kota smo ugotavljali izboljšanje hidrofilnosti površin, s potencialom zaradi pretoka smo spremljali spremembe površinskega naboja, z elektronsko spektroskopijo (XPS) smo analizirali kemijsko sestavo površin, z mikroskopijo atomskih sil (AFM) pa smo raziskovali topografijo površin. Rezultati so pokazali, da so modifikacije odvisne od časa obdelave. Pri obdelavi PA 6 z $NH_3$ plazmo dosežemo boljšo omočljivost, saj se stični koti zmanjšajo. Z daljšim časom obdelave na površini PA 6 nastaja vedno več funkcionalnih skupin, ki vsebujejo dušik, kar se poleg povečane vsebnosti dušika na površini folije kaže tudi v premiku izolektrične točke (IET) k višjim ph vrednostim. Največji premik IET smo zasledili pri foliji, ki smo jo obdelovali 20 s (od ph 4,2k 6,2). če je čas obdelave daljši, plazma v večji meri uniči površino, pri čemer se odstranjujejo razgradni delci, za to se vsebnost dušika zmanjša, stični koti se nekoliko povečajo in IET se pomakne nazaj k nižjim ph vrednostim (k ph 5,6 pri času obdelave 180s). AFM slike neobdelanih in obdelanih folij so pokazale, da se zaradi obdelave številnejši in večji, srednja hrapavost pa se zato poveča iz 4nm (neobdelan vzorec) na 13,6 nm (čas obdelave 540s).
Ključne besede: tekstilna vlakna, poliamid 6, površinska modifikacija, NH3 plazma, amino skupine, zeta potencial, stični kot, XPS, AFM
Objavljeno v DKUM: 31.08.2017; Ogledov: 1896; Prenosov: 226
Celotno besedilo (636,64 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
6. Chemical modification and characterization of poly(ethylene terephthalate) surfaces for collagen immobilizationMioara Drobota, Zdenka Peršin Fratnik, Lidija Fras Zemljič, Tamilselvan Mohan, Karin Stana-Kleinschek, Aleš Doliška, Matej Bračič, Volker Ribitsch, Valeria Harabagiu, Sergiu Coseri, 2013, izvirni znanstveni članek Opis: The functionalization of poly(ethylene terephthalate) (PET) surface films by reactions with multifunctional amines such as triethylenetetramine (TETA), and tetraethylenepentamine (TEPA) was investigated. For the functionalization of PET films surface we used a new way of treatment, a 'sandwich model'. Physical-chemical properties of functionalized PET films were analysed. Qualitative and quantitative determination of the introduced amine groups were examined by means of Fourier Transform Infrared Attenuated Total Reflexion(FTIR - ATR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and potentiometric titration. Gained wetting properties were determined by using contact angle measurements and thoroughly analysed by acid-base approach. In addition, surface topography was investigated by atomic force microscopy (AFM). The amount of the introduced amino groups after TETA incorporation has been found to be two times higher as compared to TEPA. Wetting properties were significantly improved after aminolysis. Surface free energy was higher for PET - TETA treated film than that observed for PET - TEPA treated which is in accordance with titration results. The collagen immobilization onto PET treated films was evidenced by using AFM and subsequently by using XPS.
Ključne besede: PET, aminolysis, AFM, collagen immobilization
Objavljeno v DKUM: 03.04.2017; Ogledov: 1532; Prenosov: 445
Celotno besedilo (2,48 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
7. POVRŠINSKA OBDELAVA SILIKONSKEGA MATERIALABarbara Polanič, 2016, diplomsko delo Opis: Silikon z kemijskim imenom poli(dimetilsiloksan) ali krajše PDMS je eden izmed pomembnih polimerov uporabnih v številnih industrijskih panogah. Zelo pomemben je na področju medicine, kjer se največkrat uporablja za proizvodnjo različnih implantatov, saj izkazuje dobre kemijske in strukturne lastnosti. Kot implantat je široko uporabljen za proizvodnjo katetrov. Žal je še vedno cca. 80% uroinfekcij posledica uporabe urološkega katetra, ki vpliva na prenos patogenih bakterij v sečnico in posledično v mehur, zaradi česar se uroinfekt tudi pojavi. Vzroke uroinfekta zaradi uporabe katetra je moč pripisati premalo hidrofobni površini, neučinkoviti protimikrobnosti ter nastanku biofilma na površini le tega. Zaradi tega so trendi pri izdelavi uroloških katetrov usmerjeni v oplaščanje njihovih površin s sredstvi, ki znižujejo prisotnost patogenih bakterij v sečnici in s tem preprečujejo nastanek biofilma na njihovi površini. Zaradi vse večje zdravstvene in ekološke ozaveščenosti ljudi se je zato izkazala potreba po uporabi naravnih, biorazgradljivih, netoksičnih spojin za funkcionalizacijo površin katetrov.
Iz tega razloga je diplomsko delo usmerjeno v obdelavo površin silikona, kot najpogosteje uporabljenega materiala za izdelavo uroloških katetrov. Površine silikonskega materiala smo funkcionalizirali s pomočjo uporabe kisikove plazme. Sledil je tudi nanos protimikrobnega in biorazgradljivega polisaharida hitozana za dosego protimikrobnih lastnosti.
Uporabili smo različne tehnike nanosa. Najprej smo uporabili tehniko namakanja neaktiviranih silikonskih ploščic v različno koncentrirane raztopine hitozana, vendar se je ta tehnologija izkazala za nefunkcionalno. Nato smo silikonske ploščice predhodno aktivirali s kisikovo plazmo in ponovili postopek namakanja v raztopine hitozana. Elementno sestavo in morfologijo funkcionaliziranih kot tudi nefunkcionaliziranih materialov smo določali z FTIR, XPS in AFM, omočljivost vzorca pa smo analizirali z goniometrijo.
Ključne besede: Hitozan, poli(dimetilsiloksan), PDMS, AFM, FTIR, XPS, plazma, goniometrija
Objavljeno v DKUM: 04.10.2016; Ogledov: 1843; Prenosov: 232
Celotno besedilo (3,05 MB) |
8. PRIPRAVA IN KARAKTERIZACIJA NOVIH POLISAHARIDNIH MATERIALOVMatej Hribar, 2015, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je bil priprava novih polisaharidnih materialov in njihova karakterizacija. V prvem delu smo preučevali homogeno reakcijo sililiranja hidroksietil celuloze (HEC) in homogeno reakcijo sililiranja hitina. Skupno smo opravili 9 sintez z uporabo različnih sililirnih sredstev in pri različnih reakcijskih pogojih. Nastale produkte reakcij smo analizirali z IR spektroskopijo in preverili topnost produktov v nekaterih organskih topilih.
V drugem delu pa smo se ukvarjali s pripravo tankih filmov celuloze in njenih derivatov s pomočjo ''spin-coating'' tehnike ter kemijsko in površinsko karakterizacijo le-teh. Tanke filme smo pripravili iz raztopin celuloznega acetata (CA), etil celuloze (EC), trimetilsilil celuloze (TMSC) in dvokomponentnih mešanic v različnih razmerjih. Na eni ponovitvi filmov smo izvedli tudi postopek regeneracije. Pripravili smo tudi debelejše filme in njihove regenerirane ponovitve.
V zadnjem delu smo izvedli karakterizacijo tankih filmov. Za pridobitev informacij o površinskih in kemijskih lastnostih tankih filmov smo izvedli meritve stičnega kota, opravili IR spektroskopijo, izvedli meritev adsorpcije različnih proteinov na pripravljene tanke filme s tehniko QCM-D in naredili topografske meritve s tehniko AFM. Na debelejših filmih smo izvedli le meritve stičnega kota.
Z reakcijami sililiranja HEC smo uspešno sintetizirali želen produkt. V primeru sililiranja hitina želenega produkta nismo uspeli sintetizirati. Nastali produkti reakcij so v organskih topilih slabo topni oz. nabrekajo.
Z analizo IR spektroskopije tankih filmov smo dokazali uspešno cepitev na predvideni vezi in nastanek –OH skupine po opravljenem postopku regeneracije. Zaradi nastanka novih –OH skupin po postopku regeneracije je postala površina bolj hidrofilna, kar smo dokazali z meritvami stičnega kota. Meritve adsorpcije proteinov so pokazale, da imajo hidrofobne površine večjo težnjo po ireverzibilni vezavi govejega serumskega albumina (BSA), medtem ko ima fibrinogen visoko afiniteto do adsorpcije na površino celuloznega acetata. Razviti materiali kažejo na potencialno uporabo na področju biomedicine, kot so na primer površine senzorjev ali pa biokompatibilne plasti, ki preprečujejo obraščanje.
Ključne besede: celuloza in celulozni derivati, hitin, sililiranje, tanki filmi, spin-coating, ATR-FTIR, stični kot, adsorpcija proteinov, QCM-D, AFM
Objavljeno v DKUM: 21.10.2015; Ogledov: 2210; Prenosov: 286
Celotno besedilo (4,68 MB) |
9. Functionalization of AFM tips for use in force spectroscopy between polymers and model surfacesTina Maver, Karin Stana-Kleinschek, Zdenka Peršin Fratnik, Uroš Maver, 2011, izvirni znanstveni članek Opis: The following work presents the use of two different methods for the attachment of different functional groups onto the AFM tip surface. Such functionalized tips then allow for further binding of molecules with different origins and natures, thus allowing for use when measuring forces, and the extent of interactions appearing between two model surfaces and in real systems. Force spectroscopy, in combination with chemical force microscopy (CFM), as used in this study, exhibits great potential for chemical sensing in the field of polymer sciences. In modern wound treatment, it is very important to know the type and ranges of interactions between different polymer materials, which are mostly crucial components of the dressings. Precise measurement of these interactions would help to choose those materials that fit together without the use of additional chemical modifications on their surfaces. Such modifications are often the cause of unpredictable complications during the course of wound healing. This same method could also be used for interaction evaluation between chosen polymer materials with biological macromolecules, which appear within the wound during the healing process. Such in vitro testing could be of great help when optimal wound dressing materials need to be chosen in order to alleviate a patient s suffering after application. Scanning electron and atomic force microscopies were used in order to prove the effectiveness and applicability of the used functionalization procedures.
Ključne besede: atomic force microscopy, chemical force microscopy, force spectroscopy, functionalization of AFM tips
Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 1905; Prenosov: 138
Celotno besedilo (550,85 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
10. Use of AFM force spectroscopy for assessment of polymer response to conditions similar to the wound, during healingUroš Maver, Tina Maver, Andrej Žnidaršič, Zdenka Peršin Fratnik, Miran Gaberšček, Karin Stana-Kleinschek, 2011, izvirni znanstveni članek Opis: Force spectroscopy is a very promising technique for the evaluation of interactions within different environments. Knowledge about them is especially important during the design and preparation of those modern wound dressings in contact with a changing wound-environment over a prolonged time. Such exposure can cause a drastic decrease in the materialćs mechanical performance, and can lead to degradation, thus lowering the success of any healing process. Our study tries to establish a model system, which would enable us to assess the applicability of the mentioned technique for the evaluation of any interaction changes between polymer molecules and a chosen surface, after exposure to different environments. Our proposed experimental setup consists of two representative polymers, a model silicon surface, and two solutions of various pHs and ionic strengths, respectively. Within the chosen range of parameters, we are confident that we can prove the usefulness of force spectroscopy for further research into polymer suitability, for the development of novel wound dressings.
Ključne besede: force spectroscopy, AFM, wound dressings, polymer materials, model system
Objavljeno v DKUM: 01.06.2012; Ogledov: 2037; Prenosov: 113
Celotno besedilo (316,48 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
