Detail tématu
| Téma | Přizpůsobení molekulární disperzity v polymerních kartáčích syntetizovaných metodou grafting-from |
|---|---|
| Školitel | Ing. Ognen Pop-Georgievski, Ph.D. |
| Konzultant | doc. RNDr. Ondřej Sedláček, Ph.D. |
| Oddělení | Chemie a fyzika povrchů a bio-materiálových rozhraní |
| Anotace | Polymerní kartáče jsou široce používané pro kontrolu nepříznivých interakcí mezi umělými povrchy a biologickými médii. Nicméně vliv dispersity polymerních řetězců tvořících kartáče na různé biologické odezvy, jako je sorpce (např. absorpce proteinu v rámci struktury kartáče a adsorpce na distálním konci) nebo adheze bakterií a savčích buněk, zůstává neprozkoumán. K řešení tohoto problému bude v rámci disertační práci vyvinut makromolekulární toolbox pro syntézu dobře definovaných a vodou rozpustných lineárních polymer s řízenou disperzitou a molární hmotností. Tyto polymery budou graftovány z povrchu (metoda grafting from) pomocí fotokontrolované povrchově iniciované polymerizace s vratným adičně-fragmentačním přenosem řetězce (RAFT). Disperzita polymerů bude přizpůsobena použitím definovaných směsí různých RAFT přenosových činidel (CTA) s rozdílnými aktivitami - (2-butylthiocarbonothioylthio)propanoic acid pro nízkou disperzitu, (2‐propionic acid) O‐ethyl xanthate nebo 2-[(diethylcarbamothioyl)sulfanyl]propanoic acid pro vysokou disperzitu. Disperzita polymerů bude tedy kontrolována poměrem obou typů CTA. Pomocí optimalizovaného postupu polymerace bude připravena knihovna hydrofilních polymerů na základě N-hydroxyethyl acrylamide (HEAM),N-Acryloylmorpholine (NAM) a/nebo N,N-dimethylacrylamide (DMAM), které všechny poskytující polymery s velmi nízkým biofoulingem. Zvláštní důraz bude kladen na prozkoumání fyzikálně-chemických vlastností polymerních kartáčů a vlivu dispersity na povrchové vlastnosti (např. molární hmotnost, hustota graftování, hydrofilicita, antifouling chování) za konstantní průměrné délky polymerních řetězců a/nebo tloušťky polymerní vrstvy. Zejména polymerní řetězce vázané na rovinné povrchy budou analyzovány pomocí SMFS spektroskopie založené na AFM, a to specifickým shlukováním jednotlivých řetězců prostřednictvím jejich navržených distálních konců. Dále budou navázané polymerní řetězce odštěpeny z povrchu (v případě malého množství polymeru budou použity mikročástice) a analyzovány pomocí SEC, MALDI a NMR. Tato práce se zaměří zejména na vlastnosti kumulativních vrstev, jako je konformační stav, chemická struktura, kovalentní vazba proximálních, tj. kotvících skupin, přítomnost reaktivních skupin na distálních koncích řetězců, bobtnavost a viskoelastické vlastnosti. Zvláštní důraz bude kladen na odhalení profilu hustoty a distribuce konců řetězců v polymerních vrstvách. |
| Vysoké školy |
