Hierarchically Structured Polymer Surfaces with Nanoparticles

Hepová, Viktorie

Hierarchically Structured Polymer Surfaces with Nanoparticles

DSpace Repository

Language: English čeština

Hierarchically Structured Polymer Surfaces with Nanoparticles

dc.contributor.advisor	Musilová, Lenka
dc.contributor.author	Hepová, Viktorie
dc.date.accessioned	2025-12-10T23:10:15Z
dc.date.available	2025-12-10T23:10:15Z
dc.date.issued	2025-02-10
dc.identifier	Elektronický archiv Knihovny UTB
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10563/58279
dc.description.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.
dc.format	109
dc.language.iso	cs
dc.publisher	Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
dc.rights	Bez omezení
dc.subject	biopolymery	cs
dc.subject	polydopamin	cs
dc.subject	hierarchické modifikace	cs
dc.subject	spin-coating	cs
dc.subject	SEM	cs
dc.subject	biopolymers	en
dc.subject	polydopamine	en
dc.subject	hierarchical modification	en
dc.subject	spin-coating	en
dc.subject	SEM	en
dc.title	Hierarchically Structured Polymer Surfaces with Nanoparticles
dc.title.alternative	Hierarchically structured polymer surfaces with nanoparticles
dc.type	diplomová práce	cs
dc.contributor.referee	Mráček, Aleš
dc.date.accepted	2025-06-02
dc.description.abstract-translated	This thesis presents the fabrication and analysis of hierarchically structured polystyrene-based polymer surfaces designed for potential applications in tissue engineering. The primary goal was to integrate micro-scale topographies, introduced via thermal wrinkling, with nano-scale features formed by polydopamine nanoparticles (PDA NPs) deposited through both in-situ and ex-situ approaches. Two modification strategies were explored: (i) direct wrinkling of pre-stressed polystyrene (psPS) substrates followed by immersion in a dopamine-based reaction solution, and (ii) spin-coating of biopolymer films composed of lysozyme nanofibers (LNF) and hyaluronic acid (HA), followed by wrinkling and PDA deposition. Surface morphology was primarily assessed using scanning electron microscopy (SEM), while additional characterization was performed using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), dynamic light scattering (DLS), and circular dichroism (CD). In-situ deposition on wrinkled psPS substrates yielded uniform PDA coverage under optimized conditions. Multilayer LNF-HA coatings facilitated wrinkling and served as functionalizable substrates for PDA deposition, with surface adhesion and morphology dependent on the outermost layer. Ex-situ PDA synthesis revealed size evolution of nanoparticles and confirmed their potential to form continuous films with wrinkled morphology after prolonged aging. This work demonstrates a feasible route for the generation of structurally and chemically tunable surfaces using accessible methods, with implications for future studies targeting cell adhesion or biointerfaces.
dc.description.department	Ústav technologie tuků, tenzidů a kosmetiky
dc.thesis.degree-discipline	-	cs
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická	cs
dc.thesis.degree-grantor	Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology	en
dc.thesis.degree-name	Ing.
dc.thesis.degree-program	Biomateriály a kosmetika	cs
dc.thesis.degree-program	Biomaterials and Cosmetics	en
dc.identifier.stag	70952
dc.date.submitted	2025-05-12