diplomsko delo
Žiga Gorše (Avtor), Rok Ambrožič (Mentor)

Povzetek

Hidrogeli so tridimenzionalni polimeri, ki lahko absorbirajo velike količine vode in imajo široko uporabo na različnih področjih. Lahko so naravni, sintetični ali polsintetični. Delijo se glede na strukturo (amorfni, kristalni, polkristalni) ter vrsto prečnega povezovanja (fizikalno ali kemično). V biomedicinskih aplikacijah se pogosto uporabljajo polisaharidi, kot so alginat, kitosan in hialuronska kislina, ki se kombinirajo z drugimi polimeri za izboljšanje mehanskih lastnosti. Hidrogele lahko sintetiziramo tudi v mikroreaktorjih, saj omogočajo natančen nadzor kemičnih reakcij v mikrokanalih, pogosto v kombinaciji z biokatalizatorji in hidrogelnimi materiali, kot sta alginat in PVA. Mikrofluidika omogoča ustvarjanje kapljic, ki delujejo kot mikroreaktorji, z različnimi geometrijami kanalov, kot so geometrija s paralelnim (ang, »co flow«, fokusiranim (ang. »flow focusing«) in prečnim tokom (ang. »cross flow«). Gelacija v mikrofluidnih sistemih omogoča nastanek hidrogelskih kapljic, pri čemer se gelacija lahko izvede pred ali po nastanku kapljic, kar omogoči ustvarjanje mikropartiklov različnih oblik in velikosti. Na vajah smo se osredotočili na pripravo in analizo hidrogelov ter preučevanje njihovega obnašanja v različnih pH pogojih. Pripravili smo 1 % raztopino hitozana v 1 % ocetni kislini in 2 % raztopino alginata, ki smo ju mešali na magnetnem mešalu, ter pufrske raztopine s pH 3, pH 5 in pH 7. Pripravili smo tudi raztopine kalcijevega klorida in preučevali, kako vplivajo na obnašanje hidrogelov. Kombinirali smo hidrogele s pufri in opazovali, ali se pri različnih pH vrednostih obarvajo oziroma gelirajo. Z uporabo mikrofluidnega sistema smo formirali kapljice alginata v kalcijevem kloridu pri različnih koncentracijah, pri čemer smo preučili vpliv dimenzij cevke na velikost kapljic in koncentracijo kalcijevega klorida. Kasneje smo uporabili mikroreaktorski generator kapljic, kjer smo dodali dodekan in alginat ter preučili vpliv pretokov obeh snovi na velikost in stabilnost kapljic.

Ključne besede

hidrogeli;alginat;zamreženje;mikrofluidika;diplomska dela;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.11 - Diplomsko delo
Organizacija: UL FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik: [Ž. Gorše]
UDK: 66.02:678.55(043.2)
COBISS: 242117635 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 84
Št. prenosov: 146
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: Synthesis of two-component hydrogels using microreactor technology
Sekundarni povzetek: Hydrogels are three-dimensional polymers that can absorb large amounts of water and have a wide range of applications in various fields. They can be natural, synthetic, or semi-synthetic. They are classified based on their structure (amorphous, crystalline, semicrystalline) and the type of crosslinking (physical or chemical). In biomedical applications, polysaccharides such as alginate, chitosan, and hyaluronic acid are commonly used, often combined with other polymers to improve mechanical properties. Hydrogels can also be synthesized in microreactors, as they allow precise control of chemical reactions in microchannels, often in combination with biocatalysts and hydrogel materials such as alginate and PVA. Microfluidics enables the creation of droplets that act as microreactors with various channel geometries, such as "cross-flow," "co-flow," and "flow-focusing." Gelation in microfluidic systems allows the formation of hydrogel droplets, with gelation occurring either before or after droplet formation, enabling the creation of microparticles with different shapes and sizes. In the lab, we focused on the preparation and analysis of hydrogels and studying their behavior in different pH conditions. We prepared a 1% chitosan solution in 1% acetic acid and a 2% alginate solution, which we mixed on a magnetic stirrer, along with buffer solutions with pH values of 3, 5, and 7. We also prepared calcium chloride solutions and examined how these affected the behavior of the hydrogels. We combined the hydrogels with buffers and observed whether they precipitated or gelled at different pH values. Using a microfluidic system, we formed alginate droplets in calcium chloride at different concentrations, examining the effect of tube dimensions on droplet size and calcium chloride concentration. Later, we used a microdroplet generator, where we added dodecane and alginate, and studied the influence of flow rates of both substances on the size and stability of the droplets.
Sekundarne ključne besede: hydrogel;alginate;microreactor;polysaccharides;Mikroreaktorji;Polisaharidi;Univerzitetna in visokošolska dela;
Vrsta dela (COBISS): Diplomsko delo/naloga
Študijski program: 1000372
Konec prepovedi (OpenAIRE): 1970-01-01
Komentar na gradivo: Univ. v Ljubljani, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo, UNI Kemijsko inženirstvo
Strani: 1 spletni vir (1 datoteka PDF (34 str.))
ID: 26719461