Tato bakalářská práce se zabývá zpracováním hedvábného proteinu v kombinaci s polykaprolaktonem metodou 3D tisku. Byly studovány možnosti tisku hedvábného proteinu, přičemž bylo zjištěno, že pro zlepšení zpracovatelnosti je vhodné kombinovat hedvábný protein s jinými materiály. Byly připraveny roztoky polykaprolaktonu a hedvábného proteinu v hexafluoroisopropanolu, ze kterých byly následně extruzním tiskem připravovány mřížky. Změny povrchové textury výtisků způsobené složením tištěného materiálu byly sledovány pomocí elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil, složení směsi bylo analyzováno pomocí infračervené spektroskopie a konfokální mikroskopie. Bylo zjištěno, že hedvábný protein ve směsi s polykaprolaktonem tvoří mikro až nano částice ovlivňující uspořádání sférolitů PCL matrice.
Annotation in English
This bachelor thesis deals with the processing of silk protein in combination with polycaprolactone by 3D printing method. The possibilities of printing silk protein were studied and it was found that it is advisable to combine silk protein with other materials to improve processability. Solutions of polycaprolactone and silk protein in hexafluoroisopropanol were prepared, from which grids were subsequently prepared by extrusion printing. Changes in the surface texture of the prints caused by the composition of the printed material were monitored by electron microscopy and atomic force microscopy, and the composition of the mixture was analyzed by infrared spectroscopy and confocal microscopy. It was found that silk protein mixed with polycaprolactone forms micro to nano particles affecting the spherulite arrangement of the PCL matrix.
Tato bakalářská práce se zabývá zpracováním hedvábného proteinu v kombinaci s polykaprolaktonem metodou 3D tisku. Byly studovány možnosti tisku hedvábného proteinu, přičemž bylo zjištěno, že pro zlepšení zpracovatelnosti je vhodné kombinovat hedvábný protein s jinými materiály. Byly připraveny roztoky polykaprolaktonu a hedvábného proteinu v hexafluoroisopropanolu, ze kterých byly následně extruzním tiskem připravovány mřížky. Změny povrchové textury výtisků způsobené složením tištěného materiálu byly sledovány pomocí elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil, složení směsi bylo analyzováno pomocí infračervené spektroskopie a konfokální mikroskopie. Bylo zjištěno, že hedvábný protein ve směsi s polykaprolaktonem tvoří mikro až nano částice ovlivňující uspořádání sférolitů PCL matrice.
Annotation in English
This bachelor thesis deals with the processing of silk protein in combination with polycaprolactone by 3D printing method. The possibilities of printing silk protein were studied and it was found that it is advisable to combine silk protein with other materials to improve processability. Solutions of polycaprolactone and silk protein in hexafluoroisopropanol were prepared, from which grids were subsequently prepared by extrusion printing. Changes in the surface texture of the prints caused by the composition of the printed material were monitored by electron microscopy and atomic force microscopy, and the composition of the mixture was analyzed by infrared spectroscopy and confocal microscopy. It was found that silk protein mixed with polycaprolactone forms micro to nano particles affecting the spherulite arrangement of the PCL matrix.
Vypracujte literární rešerši zaměřenou na tisk polymerních směsí s obsahem hedvábného proteinu.
Připravte směsi s hedvábným proteinem a otestujte možnosti 3D tisku pomocí dostupných tiskáren.
Tisknuté struktury charakterizujte pomocí mikroskopických technik.
Výsledky přehledně zpracujte a diskutujte hlavní závěry.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši zaměřenou na tisk polymerních směsí s obsahem hedvábného proteinu.
Připravte směsi s hedvábným proteinem a otestujte možnosti 3D tisku pomocí dostupných tiskáren.
Tisknuté struktury charakterizujte pomocí mikroskopických technik.
Výsledky přehledně zpracujte a diskutujte hlavní závěry.
Recommended resources
Tao, H.; Marelli, B.; Yang, M.; An, B.; Onses, M. S.; Rogers, J. A.; Kaplan, D. L.; Omenetto, F. G. Inkjet Printing Of Regenerated Silk Fibroin: From Printable Forms To Printable Functions. Advanced Materials 2015, 27 (29), 4273-4279. https://doi.org/10.1002/adma.201501425.
Narayan, R. Rapid Prototyping Of Biomaterials : Principles And Applications; Woodhead Publishing: Oxford, 2013; p. 328, ISBN: 9780857097217.
Rodriguez, M. J.; Dixon, T. A.; Cohen, E.; Huang, W.; Omenetto, F. G.; Kaplan, D. L. 3D Freeform Printing Of Silk Fibroin. Acta Biomaterialia 2018, 71, 379-387. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.02.035.
Guvendiren, M.; Molde, J.; Soares, R. M. D.; Kohn, J. Designing Biomaterials For 3D Printing. ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING 2016, 2 (10), 1679-1693. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.6b00121
Recommended resources
Tao, H.; Marelli, B.; Yang, M.; An, B.; Onses, M. S.; Rogers, J. A.; Kaplan, D. L.; Omenetto, F. G. Inkjet Printing Of Regenerated Silk Fibroin: From Printable Forms To Printable Functions. Advanced Materials 2015, 27 (29), 4273-4279. https://doi.org/10.1002/adma.201501425.
Narayan, R. Rapid Prototyping Of Biomaterials : Principles And Applications; Woodhead Publishing: Oxford, 2013; p. 328, ISBN: 9780857097217.
Rodriguez, M. J.; Dixon, T. A.; Cohen, E.; Huang, W.; Omenetto, F. G.; Kaplan, D. L. 3D Freeform Printing Of Silk Fibroin. Acta Biomaterialia 2018, 71, 379-387. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.02.035.
Guvendiren, M.; Molde, J.; Soares, R. M. D.; Kohn, J. Designing Biomaterials For 3D Printing. ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING 2016, 2 (10), 1679-1693. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.6b00121
