Povrchové úpravy biokompatibilních materiálů

Abstract

Táto bakalárska práca sa zaoberá štúdiom vplyvu plazmového výboja na zmeny povrchových vlastností biomateriálu. Povrchové úpravy boli prevedené pomocou troch typov plazmového výboja: kĺzavý oblúkový výboj (GA z angl. gliding arc), dielektrický barierový výboj (DBD) a mikrovlnný výboj s povrchovou vlnou. Skúmané boli rôzne plynné zmesi v plazmových výbojoch a ich účinok na povrchovú úpravu biomateriálu. Vybraným biomateriálom bol alifatický biopolymér polykaprolaktón (PCL). Je vhodným materiálom na povrchovú úpravu, vďaka biodegradabilite a ľahkej spracovateľnosti. PCL dodaný firmou Sigma-Aldrich bol v podobe peletiek, ktoré boli konvertované na fólie. Vzorky fólii boli následne vystavené účinkom plazmových výbojov. K charakterizácii povrchových vlastností polyméru bolo použité meranie povrchovej energie pomocou metódy sediacej kvapky (sissle drop), k meraniu sa použilo zariadenie See System od firmy Advex Instrumnets. Na základe experimentálnych výsledkov môžeme potvrdiť, že došlo k modifikácii povrchu. Modifikácie plazmovým výbojom však viedli k hydrofilným a nie hydrofóbnym vlastnostiam biomateriálu, pričom najlepších výsledkov v zmysle hydrofility sa dosiahlo pomocou mikrovlnného výboja s povrchovou vlnou. V dôsledku negatívnych výsledkov experimentu, sa nepokračovalo s analýzou baktericídnych účinkov.

This bachelor thesis deals with the study of the influence of plasma discharge on changes in the surface properties of the biomaterial. Surface treatements were performed using three types of plasma discharge: gliding arc, dielectric barrier discharge (DBD) and microwave surface wave discharge. Various gaseous mixtures in plasma discharges and their effect on the surface treatment of the biomaterial were investigated. The selected biomaterial was aliphatic biopolymer polycaprolactone (PCL). It is a suitable surface treatment material, thanks to its biodegradability and easy processability. The PCL supplied by Sigma-Aldrich was in the form of pellets, witch had been converted to foil. The film samples were subsequentely exposed to plasma discharges. To characterize the surface properties of the polymer, surface energy was measured using a sissle drop method, a See System from Advex Instrumnets was used to measure. Based on experimental results, we can confirm that the surface has been modified. However, the plasma discharge modifications have led to hydrophilic and not hydrophobic properties of the biomaterial, with the best results in terms of hydrophilicity being achieved by microwave discharge with surface wave. Due to the negative results of the experiment, bactericidal effects were not investigated.