V této diplomové práci je zkoumán kalcium pyrofosfát, který patří do řady biokeramik - apatitů. Tento materiál by měl nalézt svou finální aplikaci na poli biomedicínských implantátů jako povrchová vrstva zaručující biokompatibilitu a bioaktivitu. K velmi důležitým faktorům ovlivňující stabilitu a kontrolovaný proces koagulace patří elektrokinetické vlastnosti. V této diplomové práci byl proveden základní výzkum tohoto materiálu s ohledem na fakt, že tento apatit je na poli biomedicíny nový. Tento výzkum navazuje na předchozí základní výzkum provedený na Ústavu fyziky a materiálového inženýrství ve Zlíně. Pozornost byla věnována zejména studiu {ζ} - potenciálu, elektroforetické mobility a vodivosti. Jmenované elektrokinetické parametry plazmou povrchově modifikovaného kalcia pyrofosfátu byly studovány v závislosti na době plazmování, teplotě a pH prostředí. Tyto faktory hrají významnou roli v prostředí in vivo. Měření byla provedena, jak již bylo zmíněno, u plazmou modifikovaného apatitu, a to v rozmezí 0 - 40 minut. Povrchová úprava plazmou je na poli biomedicínckých materiálů velmi atraktivní. Jako doplňková měření byla provedena měření velikosti částic kalcia pyrofosfátu.
Annotation in English
This diploma work is related to the research of calcium pyrophosphate powder that belongs to a large group of apatites. This research was carried out with respect to its final application in the field of biomedical implants as a surface layer guaranteeing biocompatibility and bioactivity in vivo. Electrokinetic properties belong to very important parameters that are closely connected with the stability of the colloidal system and the controlled process of coagulation. With regard to the fact that this material is relatively new in research of biomedical materials there was carried out the following research. This research follows the basic research of this apatite powder in Department of Physics and Materials Engineering. The attention was paid to measurements of {ζ} - potential, electrophoretic mobility and conductance. There are studied dependences of the above mentioned electrokinetic properties on plasma treatment time, temperature and on pH of the dispersion medium due to their importance in conditions in vivo. These measurements were carried out by plasma treated calcium pyrophosphate in the plasma treatment time range 0 - 40 minutes because plasma surface modification seems to be very attractive and interesting and excels through its purity that is required in biomedical field. Particle size measurements were carried out as additional measurements.
V této diplomové práci je zkoumán kalcium pyrofosfát, který patří do řady biokeramik - apatitů. Tento materiál by měl nalézt svou finální aplikaci na poli biomedicínských implantátů jako povrchová vrstva zaručující biokompatibilitu a bioaktivitu. K velmi důležitým faktorům ovlivňující stabilitu a kontrolovaný proces koagulace patří elektrokinetické vlastnosti. V této diplomové práci byl proveden základní výzkum tohoto materiálu s ohledem na fakt, že tento apatit je na poli biomedicíny nový. Tento výzkum navazuje na předchozí základní výzkum provedený na Ústavu fyziky a materiálového inženýrství ve Zlíně. Pozornost byla věnována zejména studiu {ζ} - potenciálu, elektroforetické mobility a vodivosti. Jmenované elektrokinetické parametry plazmou povrchově modifikovaného kalcia pyrofosfátu byly studovány v závislosti na době plazmování, teplotě a pH prostředí. Tyto faktory hrají významnou roli v prostředí in vivo. Měření byla provedena, jak již bylo zmíněno, u plazmou modifikovaného apatitu, a to v rozmezí 0 - 40 minut. Povrchová úprava plazmou je na poli biomedicínckých materiálů velmi atraktivní. Jako doplňková měření byla provedena měření velikosti částic kalcia pyrofosfátu.
Annotation in English
This diploma work is related to the research of calcium pyrophosphate powder that belongs to a large group of apatites. This research was carried out with respect to its final application in the field of biomedical implants as a surface layer guaranteeing biocompatibility and bioactivity in vivo. Electrokinetic properties belong to very important parameters that are closely connected with the stability of the colloidal system and the controlled process of coagulation. With regard to the fact that this material is relatively new in research of biomedical materials there was carried out the following research. This research follows the basic research of this apatite powder in Department of Physics and Materials Engineering. The attention was paid to measurements of {ζ} - potential, electrophoretic mobility and conductance. There are studied dependences of the above mentioned electrokinetic properties on plasma treatment time, temperature and on pH of the dispersion medium due to their importance in conditions in vivo. These measurements were carried out by plasma treated calcium pyrophosphate in the plasma treatment time range 0 - 40 minutes because plasma surface modification seems to be very attractive and interesting and excels through its purity that is required in biomedical field. Particle size measurements were carried out as additional measurements.
1. Vypracujte literární rešerši na zadané téma.
2. Proveďte základní charakteristiku zkoumaného materiálu - kalcia pyrofosfátu (apatit).
3. Modifikujte povrch částic apatitu oxidační plazmou.
4. Připravte vodné suspenze apatitu o vhodné koncentraci pro měření elektrokinetických vlastností.
5. Prostudujte elektrokinetické vlastnosti připravených suspenzí v závislosti na době opracování oxidační plazmou.
6. Zhodnoťte dosažené výsledky ve formě diplomové práce.
Research Plan
1. Vypracujte literární rešerši na zadané téma.
2. Proveďte základní charakteristiku zkoumaného materiálu - kalcia pyrofosfátu (apatit).
3. Modifikujte povrch částic apatitu oxidační plazmou.
4. Připravte vodné suspenze apatitu o vhodné koncentraci pro měření elektrokinetických vlastností.
5. Prostudujte elektrokinetické vlastnosti připravených suspenzí v závislosti na době opracování oxidační plazmou.
6. Zhodnoťte dosažené výsledky ve formě diplomové práce.
