Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Diplomsko delo prikazuje študijo, s katero smo želeli z uporabo dveh različnih monomerov, pentaeritritola tetrakisa (3-merkaptopropionat) (TT) in trimetilolpropana triaktilata (TMPTA), pripraviti polimerne membrane z ustrezno poroznostjo in morfologijo, ki bi lahko nadalje služile različnim aplikacijam. Sinteze smo se lotili s postopkom fotopolimerizacije kontinuirne faze emulzij z visokim deležem interne faze (HIP-emulzije). Kontinuirno fazo je v našem primeru predstavljala mešanica monomerov, interno fazo pa vodna raztopina kalcijevega heksahidrata. HIP emulzije, ki so se skozi celoten čas mešanja, pri 200 obr/min, nahajale v vodni kopeli, s konstantno temperaturo 21 °C, smo pripravili v treh različnih razmerjih med monomeroma (TT : TMPTA) in sicer 1 : 1, 1 : 2 in 1 : 4. Končne produkte smo po uspešni sintezi okarakterizirali s pomočjo infrardeče spektroskopije, z elementno analizo, DMA testi in z uporabo vrstičnega elektronskega mikroskopa (SEM analiza). V okviru diplomske naloge smo pripravili membrane z odprto celično strukturo in z infrardečo spektroskopijo pričakovano potrdili enako kemijsko sestavo pri vseh vzorcih. Hkrati smo zaključili, da spreminjanje razmerij med monomeroma vpliva na morfologijo končnega produkta in njegove mehanske lastnosti. Membrane so z višanjem razmerja TT : TMPTA pridobivale tipično porozno poliHIPE strukturo, medtem ko se je njihova elastičnost zmanjšala.
Ključne besede: porozni polimeri, emulzije z visokim deležem notranje faze, membrana, tiol-en polimerizacija, poliHIPE materiali, pentaeritritol tetrakis (3-merkaptopropionat), trimetilolpropan triaktilat
Objavljeno v DKUM: 26.05.2017; Ogledov: 2415; Prenosov: 214
Celotno besedilo (2,27 MB)

Opis: Tkivno inženirstvo je tehnika, ki temelji na regeneraciji različnih tipov celic, ki rastejo na ustrezni podlagi. V zadnjem času tkivno inženirstvo in tkivne kulture pridobivajo na pomembnosti zaradi uspešne uporabnosti v biomedicini. Tkivno inženirstvo je zelo uporabno predvsem na področju rasti tkiv, presajanja organov in na področju rekonstruktivne kirurgije. Uporaba ustreznih materialov kot matrik je ključnega pomena za tkivno inženirstvo in tudi pri oblikovanju umetne, zunajcelične matrike (podlage), ki podpira 3D tkivno tvorbo. Polimeri so primarni materiali, ki se uporabljajo za ustrezno podlago na področju tkivnega inženirstva, vključno za rast kosti, hrustanca, krvnih žil, mehurja, kože in drugih tkiv. Gre za uporabo kombinacije celic in materialov ter pripadajočih biokemijskih in fizikalno-kemijskih faktorjev za izvajanje ali nadomestilo bioloških funkcij. Za uspešno rast tkiva in razmnoževanje celic je ustrezna podlaga nujna in tako je tudi zelo pomembno, da kontroliramo morfologijo, porozno strukturo in velikost porazdelitve por ustreznega materiala. Poroznost polimernega materiala je lahko dosežena skozi različne procese, med njimi je emulzija osnova za pripravo poroznih materialov. Poleg omenjenih parametrov je znano, da je rast celic boljša na tridimenzionalni porozni podlagi. Dodatno pa je potrebno upoštevati še biokompatibilnost in biorazgradljivost podlage. Ustrezne nosilce smo pripravili tudi s pomočjo polimerov pripravljenih s pomočjo emulzij. Pripravili smo emulzije z visokim deležem notranje faze, pri čemer volumen notranje faze emulzije presega 74.05 % in tako pripravili poliHIPE materiale, ki so bili uporabljeni tudi kot substrati za tkivno inženirstvo. O poliHIP-ih je glede tkivnega inženirstva poznanega zelo malo. Ponavadi so poliHIPE materiali producirani tekom radikalne verižne polimerizacije in tako biodegradibilnost nastalega materiala lahko predstavlja problem. Klasične metode za procesiranje polimernih materialov kot so ekstruzija ali brizganje so pogosto uporabljene za proizvajanje tipičnih biokompatibilnih in biodegradabilnih materialov kot so poli(mlečna kislina) za izdelavo šivov, materiali za vezavo kosti in materiali za druge medicinske pripomočke. Na žalost pa imajo te tehnike zelo omejene zmogljivost za proizvodnjo celičnih matrik. Alternativna metoda kot je litje topila, izpiranje delcev, penjenje plinov and lepljenje vlaken imajo tudi nekatere omejitve kot so nizka sposobnost za natančno kontrolo velikosti por, geometrije por, medsebojne povezanosti por, prostorsko porazdelitev por in konstrukcijo notranjih poti v matriko (podlago). Eden od pomembnih dosežkov v tkivnem inženirstvu je bil razvoj tridimenzionalnih matrik, ki usmerjajo celice, da tvorijo funkcionalna tkiva. Nedavno poznane proizvodne tehnike poznane kot izdelava prosto oblikovanih površin (Solid Freee Form Fabrication-SFF), ali hitra izdelava prototipov (rapid prototoyping-RP), se uspešno uporabljajo za proizvodnjo kompleksnih matrik. Fotopolimerizabilen metakrilat se uporablja kot večina ostalih monomerov, ki so danes na tržišču oz. kot biokompatibilen in biodegradabilen monomer, ki je pogosta tema raziskav v zadnjem obdobju. Čeprav ima ta material številne prednosti pred PLA (poli mlečna kislina) saj na mehanske lastnosti in degradacijsko obnašanje lahko vplivamo. je kot monomer dražljiv. Zato smo razvili novo generacijo biokompatibilnih in biodegradabilnih fotopolimerov, ki temeljijo na vinilestrih in vinilkarbonatih, ki imajo enake prednosti kot (met)akrilati in se izogibajo večini slabih lastnosti. Poleg enostavne sinteze in zelo nizke monomerne citotoksičnosti, nastanejo nestrupeni razgradni produkti, ki se zlahka izločajo iz človeškega telesa. Prvi in vivo eksperimenti so takšni materiali pokazali odlično biokompatibilnost. Raziskovalno doktorsko delo je bilo osredotočeno tudi na pripravo biokompatibilnih in biorazgradljivih poroznih polimerov preko HIPE in uvedba druge hierarhične ravni v 50-100 µm preko 3D fotopolimerizacije. Preizkuï
Ključne besede: poliHIPE, tiol-ene kemija, biološke celice, fotopolimerizacija
Objavljeno v DKUM: 05.12.2014; Ogledov: 3121; Prenosov: 290
Celotno besedilo (9,56 MB)

Opis: V tem diplomskem delu predstavljamo vpliv več dejavnikov na velikost in porazdelitev por v polimernem materialu pripravljenem iz emulzije z visokim deležem notranje faze. Tako smo spreminjali volumski delež vodne faze in topila, spreminjali smo hitrost mešanja pri pripravi emulzije nato pa smo jo starali. Polimerne materiale smo okarakterizirali z VEM (vrstičnim elektronskim mikroskopom) in optičnim mikroskopom, nato pa s primernim računalniškim programom obdelali slike in izmerili pore. Kot monomera pri emulziji voda v olju (v/o) smo uporabili divinil adipat in tetrakis(3-merkaptopropionat). Uporabljen porogen v našem raziskovalnem delu je bil toluen, kot surfaktant pa smo uporabili kombinacijo Span 65 in PEL 121. Za aktivacijo polimerizacije smo uporabili fotoiniciator Irgacure 819. Polimerizacija poteče po mehanizmu tiol-en kemije. Preučevali smo vpliv dodatka vodne faze na velikost por in ugotovili, da pri 85 vol.% dodane vodne faze nastanejo največje pore v tem polimeru in dobimo tipično poliHIPE strukturo. Prav tako smo spreminjali delež toluena, ker dodajanje porogena vpliva na velikost por v polimeru. Z večanjem dodanega porogena smo povečali pore in zaznali največje pore pri dodatku 50 vol.% porogena. Nato smo spreminjali še hitrost mešanja emulzije od 50 do 250 obratov/min (s korakom 50). Iz rezultatov slik SEM-a in optičnega mikroskopa opazimo, da so pore bistveno večje pri emulzijah, ki smo jih mešali pri nižjih obratih (50 obratov/min, 50 TOPLA), kot pa pri višjih. Največje pore smo izmerili pri 50 (Tvodne faze = 40 °C) TOPLA, najmanjše pa pri 200 obratih/min. S staranjem emulzije smo opazili, da se kapljice vodne faze s časom večajo, za kar sta odgovorna koalescenca in Ostwaldovo zorenje. Ugotovimo, da se vsem pripravljenim emulzijam s časom (do 48h) velikosti kapljic povečajo, dokler emulzija ne postane popolnoma nestabilna in se fazi ločita, kar se zgodi po dveh dneh.
Ključne besede: poliHIPE, emulzije z visokim deležem notranje faze, tiol-en polimerizacija, velikosti por, Ostwaldova rast, koalescenca.
Objavljeno v DKUM: 17.09.2012; Ogledov: 3028; Prenosov: 444
Celotno besedilo (4,88 MB)