Elektrostatické zvlákňování z emulzí

Zora Krykorková

Bachelor's thesis

Emulsion electrospinning

Abstract:

Cílem této práce je navrhnout a připravit nanovlákennou vrstvu z polykaprolaktonu a polyvinylalkoholu s použitím v medicíně jako biodegradabilní krycí materiál usnadňující hojení ran (angl. wound dressing). Zkombinování polykaprolaktonu (PCL) a polyvinylalkoholu (PVA) bylo dosaženo metodou zvlákňování z emulze. Teoretická část práce se zabývá vlastnostmi PCL a PVA, přípravou a vlastnostmi emulzí, jejich zvlákňováním a využitím výsledných biodegradabilních nanovláken v medicíně. V praktické části této práce bylo připraveno několik různých emulzí, které se lišily jednak rozpouštědly, která byla použita v roztocích PCL, jednak koncentrací PCL a PVA v roztocích a jednak poměrem PCL a PVA ve výsledných emulzích. Emulze byly zvlákněny pomocí zvlákňování z jehly i pomocí bezjehlového zvlákňování a výsledná vlákna byla charakterizována rastrovacím elektronovým mikroskopem, fluorescenčním mikroskopem a infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací. Pomocí těchto analýz byl vybrán nejlepší vzorek, připravený zvlákňováním z jehly. Emulze použité k přípravě těchto vzorků ovšem nebyly vhodné pro bezjehlové zvlákňování, díky své vysoké viskozitě. Proto byla připravena další emulze o nižší koncentraci PCL i PVA pro bezjehlové zvlákňování.

Abstract:

The aim of this thesis is the preparation of a nanofibre mat consisting of polycaprolactone (PCL) and polyvinyl alcohol (PVA) with medical applications as a biodegradable material used for wound dressing. PCL and PVA were combined into the prepared mat using emulsion electrospinning. The theoretical part of this thesis discusses properties of PCL and PVA, preparation and properties of emulsions, emulsion electrospinning and medical uses of biodegradable nanofibre mats. In the practical part of this thesis were prepared multiple emulsions using a number of different solutions of PCL and PVA. The prepared emulsions differed in solvents used for the PCL and PVA solutions, in concentration of PCL and PVA and in the PCL and PVA ratios in the prepared emulsions. Nanofibre mats were prepared from these emulsion using both needle electrospinning and needle-less electrospinning. Scanning electron microscopy, fluorescent microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy were used in characterization of the nanofibre mats. The most promising mats prepared by needle electrospinning were prepared using needle-less electrospinnig. However, because of the high viscosity of these emulsions, the emusions were not suitable for needle-less electrospinning and a new emulsion of a lower concentration had to be prepared.

Keywords

polykaprolakton, polyvinylalkohol, zvlákňování z emulzí, biodegradabilní nanovlákna, krycí materiál na rány

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 6. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Nanotechnology / Nanomaterials