Hydrogely s gradientovými vlastnostmi
Loading...
Date
Authors
Zinkovska, Natalia
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Předložená dizertační práce se zabývá studiem hydrogelů s gradientovými vlastnostmi, přičemž klade důraz na rozmanité metody jejich přípravy s ohledem na specificitu použitých materiálů a také podmínky a faktory ovlivňující formování gradientů. Hlavní motivací byla skutečnost, že gradientové hydrogely dokážou mnohem lépe než konvenční hydrogely napodobit nebo simulovat specifické biologické struktury, jako je chrupavka či nativní extracelulární matrix (ECM). Díky tomu se jeví jako vhodní zástupci pro široké spektrum biomedicínských aplikací. Součástí této práce byla rozsáhlá analýza existujících postupů přípravy gradientových hydrogelů a popis fyzikálně-chemických technik běžně používaných pro jejich charakterizaci. Experimentální část je rozdělena do dvou hlavních sekcí: ověření vybraných metod přípravy gradientových hydrogelů za použití různých materiálů (agaróza, alginát, chitosan, PVAl), a komplexní charakterizace vybraných agarózových hydrogelů pomocí široké škály fyzikálně-chemických technik (UV-Vis spektrometrie, fluorescenční korelační spektroskopie, reologie, mikroskopie atomární síly, rastrovací elektronová mikroskopie, stanovení procentuálního množství sušiny, jednočásticová mikroreologie, difúzní experimenty). U každé metody přípravy i charakterizační techniky byly detailně rozebrány jejich výhody a omezení, a to jak z hlediska efektivity a výkonu, tak s ohledem na typy materiálů, které lze těmito postupy připravit nebo analyzovat.
The presented dissertation thesis focuses on the study of hydrogels with gradient properties, placing emphasis on the diverse methods of their preparation with regard to the specificity of the materials used, as well as the conditions and factors affecting gradient formation. The main motivation stems from the fact that gradient hydrogels can better mimic or simulate specific biological structures, such as cartilage or native extracellular matrix (ECM), than conventional hydrogels. Therefore, they appear to be promising candidates for a wide range of biomedical applications. This work includes an extensive analysis of existing preparation procedures for gradient hydrogels and a description of the physicochemical techniques commonly used to characterize them. The experimental section is divided into two main parts: verification of the selected preparation methods for gradient hydrogels using various materials (agarose, alginate, chitosan, PVAl), and a comprehensive characterization of selected agarose hydrogels using a broad spectrum of physicochemical techniques (UV-Vis spectroscopy, fluorescence correlation spectroscopy, rheology, atomic force microscopy, scanning electron microscopy, determination of dry mass content, single-particle tracking microrheology, and diffusion experiments). For each preparation method and characterization technique, its advantages and limitations are discussed in detail, both in terms of efficiency and performance, and with respect to the types of materials that can be prepared or analyzed using these methods.
The presented dissertation thesis focuses on the study of hydrogels with gradient properties, placing emphasis on the diverse methods of their preparation with regard to the specificity of the materials used, as well as the conditions and factors affecting gradient formation. The main motivation stems from the fact that gradient hydrogels can better mimic or simulate specific biological structures, such as cartilage or native extracellular matrix (ECM), than conventional hydrogels. Therefore, they appear to be promising candidates for a wide range of biomedical applications. This work includes an extensive analysis of existing preparation procedures for gradient hydrogels and a description of the physicochemical techniques commonly used to characterize them. The experimental section is divided into two main parts: verification of the selected preparation methods for gradient hydrogels using various materials (agarose, alginate, chitosan, PVAl), and a comprehensive characterization of selected agarose hydrogels using a broad spectrum of physicochemical techniques (UV-Vis spectroscopy, fluorescence correlation spectroscopy, rheology, atomic force microscopy, scanning electron microscopy, determination of dry mass content, single-particle tracking microrheology, and diffusion experiments). For each preparation method and characterization technique, its advantages and limitations are discussed in detail, both in terms of efficiency and performance, and with respect to the types of materials that can be prepared or analyzed using these methods.
Description
Citation
ZINKOVSKA, N. Hydrogely s gradientovými vlastnostmi [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc. (člen)
doc. Mgr. Karel Kubíček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. František Krčma, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
Ing. Adam Strachota, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Vladimír Sedlařík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-04-28
Defence
Předseda komise představil doktorandku a předal jí slovo. Ing. Zinkovska má již určité pracovní zkušenosti. Vykonala povinnou pedagogickou praxi (např. vedení Praktika z instrumentální analýzy a Praktika z nanotechnologií). Obdržela několik cen (např. Cena děkana za vynikající studijní výsledky). Účastnila se řady konferencí a je spoluautorkou 6 konferenčních příspěvků. Je spoluatorkou 5 článků v impaktovaných časopisech, ve 3 případech je první autorkou. Byla řešitelkou projektu KInG VUT (2021). Absolvovala tříměsíční stáž na univerzitě KU Leuven v rámci programu Erasmus+.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení