Search the digital library catalog

Abstract: V razvitem svetu je tkivni inženiring vedno bolj pomembno področje, saj se zaradi boljšanja življenjskega standarda in razvoja v zdravstvu prebivalstvo stara. Za izdelavo kostnih implantatov materiali potrebujejo posebne lastnosti, ki jih je mogoče doseči le s kreiranjem novih materialov z uporabo različnih tehnologij. Ena izmed možnosti je uporaba nanotehnologije, s katero lahko izdelamo nanokompozitna vlakna. Ena od možnih uporab so biorazgradljivi polimeri, kot je karboksimetil celuloza, in delci hidroksiapatita, ki spada med kalcijeve fosfate in je najboljši sintetiziran približek naravnim trdim tkivom v človeškem telesu. V nalogi smo se osredotočili na študij elektropredenja karboksimetilceluloznih nanovlaken z vključenimi delci nano-hidroksiapatita za uporabo na področju tkivnega inženiringa. Sintetizirali smo nanodelce hidroksiapatita po obarjalni metodi in jih okarakterizirali. S postopkom elektropredenja smo izdelali karboksimetilcelulozna nanovlakna. Pri tem smo optimizirali postopek elektropredenja s stališča uporabljene predilne raztopine, parametrov predenja in okoljskih parametrov na podlagi analize z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Ugotovili smo, da je najprimernejša predilna raztopina iz kombinacije raztopine natrijeve soli karboksimetil celuloze (NaCMC) s koncentracijo 7 ut. % in raztopine poli(etilen oksida) (PEO) s koncentracijo 5 ut. % v razmerju R (NaCMC : PEO) = 50 : 50. Optimalni parametri elektropredenja so električna napetost 65 kV in razdalja med elektrodama 150 mm. Relativna zračna vlažnost v prostoru ne sme presegati 50 %. V optimalno raztopino smo dodali različne koncentracije delcev nano-hidroksiapatita (nHAp) in izpredli nanokompozitna vlakna pri optimalnih pogojih elektropredenja. Na podlagi SEM analize delcev in analize z dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS) smo pokazali, da imajo delci široko porazdelitev velikosti. Prisotni so nanodelci ter številni aglomerati delcev velikosti nekaj μm. Izvedli smo termogravimetrično analizo (TGA) nanokompozitnih vlaken in ugotovili, da odstotek anorganskega ostanka po segrevanju narašča proporcionalno z večanjem koncentracije dodanih delcev nano-hidroksiapatita, s čimer smo potrdili prisotnost delcev v vlaknih. Pripravili smo elektropredena karboksimetilcelulozna nanokompozitna vlakna z vključenimi delci nano-hidroksiapatita.
Keywords: elektropredenje, nanovlakna, hidroksiapatit, karboksimetil celuloza, tkivni inženiring
Published in DKUM: 03.09.2013; Views: 2544; Downloads: 257
Full text (9,48 MB)

Abstract: Vsako leto več milijonov ljudi trpi zaradi bolezni kosti, kot posledic travme, tumorja, zloma, ali napake. Kot alternativni pristop za zdravljenje poškodovanega kostnega tkiva se uporabljajo porozna ogrodja, ki vplivajo na pospešeno formiranje kosti iz okoljskega tkiva. Tako ogrodja imajo veliko prednost pred avtografti in alografti. V sedanjm času se veliko nanomaterialov uporablja v biomedicinskih raziskavah za različne namene. Zanimiva uporaba je posnemanje naravnega tkiva in priprava primarnega ekstracelularnega okolja za rast in razvoj celic znotraj biomimetičnega materiala. Hidroksiapatit je glavna anorganska sestavina kostnega tkiva in zato je primeren za pripravo kostnih nadomestnih tkiv, vendar potrebuje primerno ogrodje. Celuloza je široko uporaben in lahko dostopen polisaharid, ki se pogosto uporablja tudi na področju medicinskih tekstilij. Biokompatibilnost celuloze je dobro raziskana, njene mehanske lastnosti se dobro ujemajo z lastnostmi trdega in mehkega kostnega tkiva. V okviru magistrske naloge smo pripravili biokompatibilen nanokompozit, tako da smo plast delcev hidroksiapatita oblikovali na tekstilni površini, ki mora prav tako zadovoljiti posebnim zahtevam medicinskih tekstilij. Uporabili smo regenerirana celulozna vlakna v obliki netkane tekstilije, ki smo jo pred postopkom nanomodifikacije še ustrezno predobdelali z namenom, da z aktivacijo vlaken zagotovimo pogoje za oblikovanje homogenih plasti delcev na površini vlaken. Vlakna smo alkalno in plazemsko predobdelali in proučili vpliv predobdelave na postopek oblikovanja nanoprevlek na vlaknih. Ugotovili smo, da je aktivacija s plazmo dobra in ekološko prijazna alternativa predobdelavi z NaOH. Razporeditev in velikost delcev nanohidroksiapatita (nHA) na vlaknih, ki so bila predobdelana s plazmo je boljše v primerjavi z vlakni, ki so bila predobdelana z NaOH. Slaba lastnost je, da postopek vpliva na mehanske lastnosti materiala.
Keywords: Kostni tkivni inženiring, celuloza, hidroksiapatit, biokompatibilnost, plazma, NaOH
Published in DKUM: 19.09.2012; Views: 2489; Downloads: 341
Full text (3,16 MB)

Abstract: Zaradi porasta mikrobiološko pogojenih bolezni in okužb potekajo številne raziskave z namenom poiskati trajne rešitve z novimi biorazgradljivimi materiali, obdelavami oz. tehnologijami, ki zagotavljajo trajne učinke ob popolni varnosti tako za človeka kot okolje. Hitozan je eno izmed najbolj obetajočih naravnih sredstev s protimikrobnim delovanjem, vendar pa obdelave tekstilnih vlaken s hitozanom bistveno vplivajo na površinske lastnosti materiala in na njegov hidrofilno/hidrofobni karakter, ki je pri medicinskih aplikacijah bistvenega pomena. Namen diplomskega dela je bil, ugotoviti kako obdelava celuloznih vlaken (bombaž, viskoza, modal in liocel) s hitozanom ter različni pogoji sušenja vplivajo na njihove površinske hidrofilno/hidrofobne lastnosti. Raziskava sprememb hidrofilno/hidrofobnih lastnosti bombaža in različnih tipov viskoznih vlaken bo omogočila izbiro najprimernejše surovine za posamezne izdelke in nakazala možnosti za povečanje njihove vpojnosti, ki bi naj zadostile različnim zahtevam potrošnikov. Rezultati so pokazali, da se regeneriranim celuloznim vlaknom po obdelavi s hitozanom hidrofilnost signifikantno zviša, in sicer v povprečju za 10 %. Sušenje s hitozanom obdelanih vlaken pri višji temperaturi kratek čas ugodneje vpliva na zvišanje hidrofilnosti kot sušenje pri sobni temperaturi. Bombažu pa se po obdelavi s hitozanom hidrofilnost zniža, saj se stični koti z vodo v primerjavi z neobdelanimi vlakni zvišajo za 6 %.
Keywords: medicinske tekstilije, celuloza, bombaž, viskoza, modal, liocel, hitozan, tenziometrija, stični kot
Published in DKUM: 04.10.2011; Views: 3190; Downloads: 278
Full text (1,76 MB)

Abstract: Za zaščito tekstilnih materialov pred delovanjem mikroorganizmov se uporabljajo različne proti-bakterijsko učinkovite spojine, vendar pa večina od teh ne zagotavlja potrebne varnosti za varovanje ljudi in okolja. Med naravnimi sredstvi s protimikrobnim delovanjem je hitozan ena izmed najbolj obetajočih proti-bakterijsko delujočih spojin sodobnega časa. V raziskavi smo uporabili različna celulozna vlakna, predvsem zato, ker je celuloza biološko razgradljiv substrat z dobro površinsko aktivnostjo. Poleg naravne celuloze - bombaža smo v eksperimentalno delo vključili tudi viskozo, liocel in modal kot predstavnike regeneriranih celuloznih vlaken, ki so v primerjavi z bombažem čistejši in zato še posebej zanimiv substrat za funkcionalizacijo s hitozanom. Za dosego optimalne zaščite tekstilnega materiala se predpostavlja da ima, poleg koncentracije hitozana, pomemben vpliv tudi temperatura sušenja, ki bi potencialno lahko vplivala na delež dostopnih aminskih skupin. V ta namen smo v kombinaciji z izbranima koncentracijama hitozana v impregnacijski kopeli skušali določiti optimalno temperaturo sušenja, s pomočjo katere bi bilo morda možno zagotoviti večji delež dostopnih aminskih skupin, ki predstavljajo aktivna mesta protimikrobnega delovanja. Glede na dejstvo, da se obravnavana celulozna vlakna razlikujejo po strukturi, je bil namen raziskave oceniti tudi vpliv nadmolekulske strukture na vezavo hitozana v odvisnosti od izbrane temperature sušenja. Za posamezno vrsto neobdelanih in s hitozanom funkcionaliziranih celuloznih vlaken smo določili vsebnost vlage, kot najpomembnejši kriterij naloge v smislu protimikrobne učinkovitosti pa smo izbrali delež dostopnih aminskih skupin. Tega smo ovrednotili s spektrofotometrično metodo C.I. Acid Orange VII. Rezultati kažejo odvisnost med temperaturo sušenja in deležem dostopnih aminskih skupin funkcionaliziranih vlaken, ki se spreminja glede na izbrano temperaturo sušenja.
Keywords: hitozan, funkcionalizacija, celuloza, Acid orange VII, vsebnost vlage, aminske skupine
Published in DKUM: 31.05.2011; Views: 2544; Downloads: 159
Full text (583,21 KB)

Abstract: Tiskanje je najbolj mnogostranski in pomemben tehnološki postopek, ki vpeljuje barve in dizajn na površino tekstilij. Naravna gostila imajo pri tiskanju tekstilij pomembno vlogo, saj so popolnoma biološko razgradljiva. Celulozna vlakna so najbolj pogosto tiskani substrati in reaktivna barvila so najbolj uporabljena barvila. Mnoge kemikalije, ki jih pri plemenitenju uporabljamo so še zmeraj toksične in/ali ekološko nesprejemljive, zato se jim poskušamo izogniti ali nadomestiti s sprejemljivimi. Reakcije, ki jih katalizirajo encimi, potekajo pri milejših pogojih (pH in temperaturi) hitreje in specifično, zaradi česar ne poškodujejo substrata in ne delujejo na druge komponente v sistemu. Z uporabo celulaznih encimov v postopku tiskanja celuloznih substratov z naravnimi gostili bi tako lahko z (delno ali popolno) razgradnjo celuloznega substrata dobili ekološko prijazen postopek tiskanja, hkrati pa tudi zanimive dezene, predvsem, če bi postopek encimskega tiskanja kombinirali s predhodnim ali naknadnim barvanjem substrata. Tako bi dobili možnost za kombinirano, strukturno in barvno vzorčenje materiala.
Keywords: encimi, tiskarska gostila, tiskarske gošče, tiskanje tekstilij, celuloza
Published in DKUM: 11.10.2010; Views: 2825; Downloads: 150
Full text (3,54 MB)