Studium přípravy a struktury nanovláken anorganických a organických biomateriálů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá studiem přípravy a struktury nanovláken anorganických a organických biomateriálů. Nanovlákna chitosanu, polykaprolaktonu a jejich částicových kompozitů s hydroxyapatitem byla připravována metodou odstředivého zvlákňování využívající k tvorbě vláken odstředivých sil. Studovaná nanovlákna by měla v budoucnosti najít uplatnění v kostním tkáňovém inženýrství. Experimentální část práce začala syntézou nanočástic hydroxyapatitu a přípravou polymerních roztoků a kompozitních suspenzí o různých koncentracích, které byly svými vlastnostmi vhodné pro odstředivé zvlákňování. Roztoky a suspenze byly charakterizovány hustotou a viskozitou v závislosti na teplotě a koncentraci polymeru v roztoku. Nanovlákna byla tvořena metodou odstředivého zvlákňování při různých rychlostech otáčení zvlákňovací hlavy za použití dvou velikostí kolektoru. Byla zkoumána závislost tloušťky vláken na rychlosti zvlákňování, velikosti kolektoru a koncentraci polymeru v roztoku. U nanovláken polykaprolaktonu a kompozitních nanovláken hydroxyapatit/polykaprolakton byla testována biologická aktivita pomocí SBF roztoku.The aim of this Master’s thesis is to investigate the preparation and structure of nanofibres of inorganic and organic biomaterials. Nanofibres of polycaprolactone, chitosane and their composites with hydroxyapatite particle were prepared by centrifugal force spinning process, which uses centrifugal forces for nanofibres spinning. Designed nanofibres can be used in bone tissue engineering. Experimental activity has started with synthesis of hydroxyapatite nanoparticles and preparation of polymer solutions and composite suspensions at different concentrations. The solutions and the suspensions were characterized by density and viscosity which were changed in dependence on temperature and polymer concentration. The solutions and the suspensions were spun at varying speeds and using two different sizes of collectors. The dependence of spinneret head revolution speed, size of collectors and polymer concentration on nanofibres diameter was studied. Biological activity of polycaprolactone and hydroxyapatite/polycaprolactone nanofibres was tested by means of SBF.