Laboratorní a počítačové modelování difúze nízkomolekulových látek v gelových nosičích.

Abstract

Táto diplomová práca sa zameriava na kombináciu experimentálneho štúdia a počítačového modelovania difúznych procesov v gélovej fáze. Cieľom experimentálnej časti práce bolo metódou horizontálnych difúznych ciel, bežne používanou pre štúdium difúzie cez membrány, otestovať a optimalizovať pre potreby stanovenia difúzneho koeficientu v gélovom médiu. Konkrétnou náplňou experimentov bolo určenie vplyvu prítomnosti reaktívnej zložky v inertnom nosnom hydrogéle na výslednú hodnotu difúzneho koeficientu modelovej nízkomolekulárnej difúznej sondy. Stanovené závislosti boli následne kombinované s počítačovou simuláciou difúzneho procesu vo vhodne konštruovanom modele, za účelom stanovenia experimentálne nedostupných systémových parametrov. Uvedená kombinácia oboch prístupov sa ukázala ako vhodný prostriedok pre štúdium hydrogélov so širokým potenciálom predovšetkým v oblasti prípravy hydrogélových nosičov s riadeným uvoľňovaním aktívnych látok.

This diploma thesis is focused on combination of experimental study and computer modelling of diffusion processes in gel phases. The aim of experimental part of the diploma thesis was to test and optimize the setting of the diffusion coefficient in gel medium by using the method of horizontal diffusion cells, commonly used for study of diffusion processes through membranes. Specific description of experiments was to determinate the impact of presence of reactive component in inert hydro-gel carrier on final value of diffusion coefficient of low-molecular model diffusion probe. The defined dependencies were subsequently combined with computer simulation of diffusion process in a properly designed model in order to determinate the experimentally unavailable system parameters. The stated combination of both approaches was proved to be an appropriate instrument for studying of hydro-gels with a wide potential especially in the field of preparation of hydro-gel carriers with controlled release of active substances.