Tato práce se zabývá tiskem a následným studiem polykaprolaktonových scaffoldů určených pro biologické aplikace. Struktury byly tištěny pomocí termoplastické a pneumatické extruze, kdy byly upravovány tiskové parametry (teplota tiskové hlavy, vytlačovací tlak, rychlost pohybu tiskové hlavy) pro dosažení optimálních výtisků. Byl sledován vliv dobrých rozpouštědel nebo směsi dobrého a špatného rozpouštědla na výslednou povrchovou strukturu polykaprolaktonových výtisků. Vytištěné scaffoldy byly nejprve foceny digitálním mikroskopem a analyzovány pomocí infračervené spektroskopie kvůli ověření čistoty použitého materiálu. Ze získaných hodnot bylo potvrzeno, že po určité době jsou výtisky bez přítomnosti rozpouštědel a jsou tedy vhodné pro biologické aplikace. Pro další analýzy tištěných scaffoldů byl použit skenovací elektronový mikroskop a kontaktní profilometrie. Z výsledků vyplývá, že při použití tiskové směsi obsahující polykaprolakton a směs dobrého a špatného rozpouštědla lze připravovat scaffoldy s různou povrchovou strukturou.
Anotace v angličtině
This work deals with the printing and subsequent study of polycaprolactone scaffolds for biological applications. The structures were printed using thermoplastic and pneumatic extrusion, where the printing parameters (print head temperature, extrusion pressure, print head movement speed) were adjusted to achieve optimal prints. The effect of good solvents or a mixture of good and bad solvent on the resulting surface texture of the polycaprolactone prints was investigated. The printed scaffolds were first photographed with a digital microscope and analyzed by infrared spectroscopy to verify the purity of the material used. From the values obtained, it was confirmed that after a certain period of time, the prints are solvent-free and thus suitable for biological applications. Scanning electron microscopy and contact profilometry were used for further analysis of the printed scaffolds. The results show that scaffolds with different surface structures can be prepared using a printing mixture containing polycaprolactone and a mixture of good and bad solvent.
Klíčová slova
3D tisk, Biomateriály, Polykaprolakton, Fázová separace
Klíčová slova v angličtině
3D printing, Biomaterials, Polycaprolactone, Phase Separation
Rozsah průvodní práce
58 s. (86 093 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce se zabývá tiskem a následným studiem polykaprolaktonových scaffoldů určených pro biologické aplikace. Struktury byly tištěny pomocí termoplastické a pneumatické extruze, kdy byly upravovány tiskové parametry (teplota tiskové hlavy, vytlačovací tlak, rychlost pohybu tiskové hlavy) pro dosažení optimálních výtisků. Byl sledován vliv dobrých rozpouštědel nebo směsi dobrého a špatného rozpouštědla na výslednou povrchovou strukturu polykaprolaktonových výtisků. Vytištěné scaffoldy byly nejprve foceny digitálním mikroskopem a analyzovány pomocí infračervené spektroskopie kvůli ověření čistoty použitého materiálu. Ze získaných hodnot bylo potvrzeno, že po určité době jsou výtisky bez přítomnosti rozpouštědel a jsou tedy vhodné pro biologické aplikace. Pro další analýzy tištěných scaffoldů byl použit skenovací elektronový mikroskop a kontaktní profilometrie. Z výsledků vyplývá, že při použití tiskové směsi obsahující polykaprolakton a směs dobrého a špatného rozpouštědla lze připravovat scaffoldy s různou povrchovou strukturou.
Anotace v angličtině
This work deals with the printing and subsequent study of polycaprolactone scaffolds for biological applications. The structures were printed using thermoplastic and pneumatic extrusion, where the printing parameters (print head temperature, extrusion pressure, print head movement speed) were adjusted to achieve optimal prints. The effect of good solvents or a mixture of good and bad solvent on the resulting surface texture of the polycaprolactone prints was investigated. The printed scaffolds were first photographed with a digital microscope and analyzed by infrared spectroscopy to verify the purity of the material used. From the values obtained, it was confirmed that after a certain period of time, the prints are solvent-free and thus suitable for biological applications. Scanning electron microscopy and contact profilometry were used for further analysis of the printed scaffolds. The results show that scaffolds with different surface structures can be prepared using a printing mixture containing polycaprolactone and a mixture of good and bad solvent.
Klíčová slova
3D tisk, Biomateriály, Polykaprolakton, Fázová separace
Klíčová slova v angličtině
3D printing, Biomaterials, Polycaprolactone, Phase Separation
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na téma využití polykaprolaktonu v oblasti regenerativní medicíny.
Pomocí dostupných 3D tiskáren připravte 3D struktury z polykaprolaktonu.
Připravené struktury charakterizujte pomocí dostupných laboratorních technik.
Výsledky přehledně diskutujte a uveďte hlavní závěry.
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na téma využití polykaprolaktonu v oblasti regenerativní medicíny.
Pomocí dostupných 3D tiskáren připravte 3D struktury z polykaprolaktonu.
Připravené struktury charakterizujte pomocí dostupných laboratorních technik.
Výsledky přehledně diskutujte a uveďte hlavní závěry.
2. Sabbatini, Luigia, ed. Polymer surface characterization. Berlin: De Gruyter, c2014, xiv, 292 s. De Gruyter graduate. ISBN 9783110275087.
3. Naraynan, Roger, ed. Rapid prototyping of biomaterials: principles and applications. Oxford: Woodhead Publishing, 2014, 1 online zdroj (xxi, 308 stran). Woodhead publishing series in biomaterials. ISBN 9780857097217.
2. Sabbatini, Luigia, ed. Polymer surface characterization. Berlin: De Gruyter, c2014, xiv, 292 s. De Gruyter graduate. ISBN 9783110275087.
3. Naraynan, Roger, ed. Rapid prototyping of biomaterials: principles and applications. Oxford: Woodhead Publishing, 2014, 1 online zdroj (xxi, 308 stran). Woodhead publishing series in biomaterials. ISBN 9780857097217.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi výsledky své bakalářské práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: Dobře, hodnocení oponenta: Dobře). V rámci posudků byly studentovi položeny následující dotazy oponenta: 1. Mohl byste na příkladech z literatury prezentovat rozdíl v chování buněk na hladkém a texturovaném PCL povrchu? 2. Bylo by možné (a relevantní) charakterizovat připravené struktury pomocí mikroskopie atomárních sil? 3. Na obrázku 9 máte zobrazené tištěné mřížky, které mají různou morfologii, kdy výrazně odlišný je vzorek I. Měla volba morfologie mřížky nějaký význam? Pokud šlo jen o hustotu mřížky, podle čeho jste ji volil? ZODPOVĚZENY ZCELA. Poté byla vedena diskuze o bakalářské práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: dr. Mrázek: 1) Jaká je aplikace keramických materiálů a proč jsou v současnosti na ústupu? DOTAZ BY ZCELA ZODPOVĚZEN. Doc. Mráček: Zkuste oddělit z hlediska mechanického chování polymerní materiály a anorganické keramické materiály, které se používají jako scaffoldy. A kde tedy je lépe použít keramiku nebo naopak polymer. DOTAZ BYL ČÁSTEČNĚ ZODPOVĚZEN.