Hierarchically Structured Polymer Surfaces with Nanoparticles

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá přípravou a analýzou hierarchicky strukturovaných polymerních povrchů na bázi polystyrenu, které jsou určeny pro potenciální využití v tkáňovém inženýrství. Hlavním cílem bylo kombinovat mikroměřítkové topografie, vytvořené pomocí tepelného smrštění (tzv. wrinkling), s nanoměřítkovými strukturami tvořenými nanočásticemi polydopaminu (PDA), které byly nanášeny in-situ i ex-situ metodami. Byly zkoumány dvě strategie úpravy povrchu: (i) přímé tepelné strukturování psPS substrátů následované imerzí do alkalické reakční směsi pro syntézu PDA a (ii) nanášení vrstev biopolymerních filmů z lysozymových nanovláken (LNF) a kyseliny hyaluronové (HA) metodou spin-coating, jejich následné zvrásnění a modifikace PDA. Morfologie povrchu byla hodnocena především pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM), zatímco další charakterizace byla provedena pomocí FTIR spektroskopie, dynamického rozptylu světla (DLS) a cirkulárního dichroismu (CD). In-situ depozice PDA na zvrásněné psPS substráty vedla za optimalizovaných podmínek k rovnoměrnému pokrytí. Multivrstvé LNF-HA filmy usnadnily tvorbu vrásek a sloužily jako funkční substráty pro následnou modifikaci PDA, přičemž chemické složení a morfologie povrchu závisely na typu vrchní vrstvy. Ex-situ syntéza PDA ukázala vývoj velikosti částic v čase a potvrdila schopnost vytvořit souvislý film s typickou zvrásněnou morfologií po delším stárnutí. Tato práce představuje dostupný a účinný způsob přípravy strukturálně i chemicky laditelných povrchů a přináší cenné poznatky pro budoucí výzkum v oblasti biorozhraní a tkáňového inženýrství.