Příprava a charakterizace antibakteriálních povrchů

Ing. et Ing. Kateřina Sulovská

Doctoral thesis

Preparation and Characterization of Antibacterial Surfaces

Abstract:

Submitted doctoral thesis is dealing with a preparation of active antibacterial surfaces based on a low-density polyethylene pre-processed in a low-temperature plasma. Such prearranged material were exposed to selected functionalization monomers' vapours and consequently immersed into prepared solutions of antibacterial agents that were evaluated as most effective in previous testing, and which are commonly used in the commercial praxis at the same time. Efficacy of these antibacterial materials was studied by chosen methods, e.g. the FTIR spectroscopy, the scanning electron microscopy or the terahertz spectroscopy belonging to newer experimental methods for material study, with advantage in intermolecular forces detection. The antibacterial effect and its activity was verified by the agar diffusion test (standardized method), which is considered to be same effective as the dilution method while meeting the conditions during preparation; all materials were tested on representative of gram positive and negative bacterial strains. Results of our experiments showed that materials with antibacterial compounds chlorhexidine and triclosan embody efficiency against selected bacterial strains growth, while materials containing heparin and fucoidan did not prove its effectivity.

Abstract:

Předložená dizertační práce se zabývá přípravou aktivních antibakteriálních povrchů na bází nízkomolekulárního polyetylenu opracovaného nízkoteplotním plazmatem. Takto předpřipravené materiály byly vystaveny parám vybraných funkcionalizačních monomerů a následně ponořeny do připravených roztoků antibakteriálních činidel, jež byly v minulých pracích vyhodnoceny jako nejefektivnější, a které jsou zároveň i často používanými v komerční praxi. Účinnost vytvořených antibakteriálních povrchů byla charakterizována a zkoumána vybranými dostupnými metodami, např. FTIR spektroskopií, skenovací elektronovou mikroskopií nebo terahertzovou spektroskopií, jež patří mezi novější experimentální metody studia materiálů a mezi jejíž přednosti patří zejména studium mezimolekulových sil. Samotný antibakteriální efekt a jeho účinnost byla ověřena pomocí agarového difúzního testu, jenž je při dodržení postupů považován za stejně efektivní jako diluční metoda a patří mezi normované postupy; veškeré vytvořené materiály byly testovány na zástupci gram pozitivních a negativních bakterií. Z výsledků provedených experimentů lze konstatovat, že vytvořené materiály obsahující antibakteriální látky chlorhexidin a triclosan vykazují účinnost vůči růstu vybraných bakteriálních kmenů, zatímco materiály obsahující heparin a fucoidan účinnost neprokázaly.

Keywords

antibakteriální aktivita, polyetylen, roubování, plazma, spektroskopie, charakterizace povrchu

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 3. 2016

Accessible from:: 18. 3. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 20. 5. 2016

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Doctoral programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Technology of Macromolecular Compounds