Mikrovlákna na bázi polyhydroxybutyrátu pro medicínské aplikace

Abstract

Diplomová práca je zameraná na mikrovlákna na báze biopolyméru poly(3-hydroxybutyrátu) a ich využitie v medicínskych aplikáciách. Teoretická časť práce sa zaoberá štúdiom procesu tvorby vláken pomocou technológie odstredivého zvlákňovania, jeho kinetikou a faktormi ovplyvňujúcimi vznik a vlastnosti vláken. Teoretická časť sa následne orientuje na krátky prehľad biopolymérov používaných v tejto technológii, charakteristiku materiálu poly(3-hydroxybutyrátu) a taktiež prezentuje návrh potenciálnej cieľovej aplikácie daných mikrovláken. Praktická časť sa koncentruje sa prípravu mikrovláken zo spomínaného poly(3-hydroxybutyrátu). Sledované a optimalizované sú viaceré parametre vedúce k lepšej zvlákniteľnosti materiálu. Praktická časť je rozšírená o modifikáciu polymérneho roztoku prídavkom iných biopolymérov a zmäkčovadiel a prípravu mikrovláken z takto modifikovanej polymérnej zmesi. Pozornosť je venovaná taktiež optimalizácii procesných parametrov. Pripravené mikrovlákna sú následne analyzované a charakterizované viacerými metódami a vzájomne porovnávané s cieľom vyvinúť alternatívu k súčasne používaným substrátom pre rast buniek v 3D.Master’s thesis targets microfibers based on biopolymer poly(3-hydroxybutyrate) and their use in medical applications. The theoretical part deals with a study of the microfibers creation process using the technology of centrifugal spinning, its kinetics and factors influencing the creation and properties of prepared microfibres. Subsequently, the theoretical part orientates on a short overview of biopolymers used in the technology, characterization of material poly(3-hydroxybutyrate). It also presents a proposal of a potential target application of the microfibres. The experimental part concentrates on microfibers preparation from the mentioned poly(3-hydroxybutyrate). Several parameters leading to better spinnability of the material are tracked and optimized. The practical part is extended by modifying the polymer solution by adding other biopolymers and plasticizers and producing microfibres from the polymer mixture thus treated. Attention is also paid to the optimization of process parameters. Moreover, the prepared microfibres are analyzed and characterized by several methods and compared to develop a suitable alternative to currently used substrates for cell growth in 3D.