Polyoxazolines are class of polymers which are suitable for medical applications because they have many interesting properties. These polymers are characterized by antibacterial properties so they can stop bacterial colonization of medical devices and significantly reduce the risk of infection. Furthermore, polyoxazolines are interesting for good biocompatibility. Basic topic of this diploma work is preparation of oxazoline-based thin films by plasma polymerization. Thin films were prepared by plasma polymerization from 2-methyl-2-oxazoline vapors in a nitrogen atmosphere in a dielectric barrier discharge. During the deposition was increased the substrate temperature. Polyoxazoline films were analyzed by several diagnostic methods. Physical and chemical properties of thin films were studied by SEM, AFM, FTIR by measuring contact angles and nanoindentation method. The films were found to be homogeneous, hydrophilic and have a higher nitrogen content. Furthermore, films showed viscoelastic properties. Polyoxazoline films were subjected to antibacterial and biocompatibility tests and the result showed, that films have antibacterial properties and support of viability cells viability.

This diploma thesis dealt with the comparison of different methods of amination of polycaprolcatone in terms of their effectiveness for tissue engineering. A polycaprolactone membrane was prepared by an electrospinning method, which was subsequently modified by three different amination methods. Selected types of amination were plasma polymerization with cyclopropylamine monomer, hybrid modification using plasma and N-allylmethylamine monomer, and chemical amination using aminolysis with diaminohexane. Surface amines were subsequently characterized by electron scanning microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), attenuated total reflection infrared spectroscopy (ATR-FTIR) and contact angle measurement. A cell culture designated A375 (Human malignant melanoma cell lines A375® CRL-1619®) was cultured on the thus modified membranes, which was analyzed by optical microscopy, and a proliferation assay was performed by determining the relative amount of ATP. Based on the experimental results, we can confirm the success for all types of amination. In terms of efficiency for tissue engineering, the amination method by plasma polymerization with the monomer cyclopropylamine has the most satisfactory results.

The theoretical part of the thesis is focused on surface treatments, their evaluation from the point of view visual properties, plasma-enhanced chemical vapor deposition and analysis of thin layers prepared by plasma polymerization. The experimental part of the thesis deals with surface treatment of stainless steel AISI 304. Thin layers of pp-HMDSO (plasma-polymer) and of DLC are deposited on the steel´s surface for the purpose of preparing transparent layer, which protect steel´s surface against of making finger prints visible. As an objective method is chosen an immersion test in artificial sweat solution according to standard ČSN EN ISO 105-E04. Evaluation of the test is measured by a gloss-meter and by a colorimeter. Prepared layers are identificated by FTIR method.

Tato studie je zaměřena na základní výzkum tenkých vrstev plazmových polymerů a vliv depozičních podmínek na strukturu a vlastnosti jednotlivých vrstev a multivrstev připravených pomocí metody PE CVD. Jednotlivé vrstvy a multivrstvy a-SiC:H byly deponovány na křemíkové substráty z monomeru tetravinylsilanu (TVS) při různých výkonech v kontinuálním a pulzním režimu. Vrstvy byly rozsáhle zkoumány pomocí spektroskopické elipsometrie, nanoindentace, mikroskopie atomárních sil (AFM), rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS), spektroskopie Rutherfordova zpětného rozptylu (RBS), rentgenové reflektivity, Fourierovy transformační infračervené spektroskopie (FTIR) a měření kontaktního úhlu, pro zjištění jejich optických, mechanických a chemických vlastností. Byl zkoumán a prokázán vliv depozičních podmínek na fyzikálně-chemické vlastnosti pp-TVS vrstev. Jednotlivé vrstvy byly v rámci po-depoziční úpravy vystaveny UV záření a byl zkoumán účinek stárnutí a vliv UV záření na jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Multivrstevnaté struktury (plazmaticky polymerizované 2-vrstvy a 10-ti-vrstvy) s tloušťkou jednotlivých vrstev od 0,5 µm do 25 nm byly úspěšně deponovány a charakterizovány pomocí elipsometrické spektroskopie. Na základě získaných poznatků je možné připravit materiály s vlastnostmi upravenými podle požadavků pro využití v nanokompozitních aplikacích a optických zařízeních.

Title: In-flight modification of nanoparticles by chemically active plasma Author: Hana Libenská Department: Department of Macromolecular Physics Supervisor: Mgr. Jan Hanuš Ph.D., Department of Macromolecular Physics Abstract: This diploma thesis is focused on a fabrication of the iron nanoparticles using the gas aggregation source with a planar magnetron and their in flight modification by chemically active plasma. The modification of the nanoparticles is based on a radiofrequency glow discharge, that takes place right after the nanoparticles flew out of the gas aggregation source. Nanoparticles are prepared in an argon atmosphere in which a small amount of the n-hexane has been admixed. This n-hexane impurity caused an increase in a deposition rate and higher time stability. The modification takes place in a glow discharge containing a pure argon, or in the mixtures of argon with n-hexane, ethylendiamine, hydrogen or nitrogen. Prepared nanoparticles were characterized using the X-ray photoelectron spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction and other techniques. The main aim of this work was to study the influence of the additional discharge on the iron nanoparticles. The chemical composition of the nanoparticles was measured immediatelly after their deposition without...

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Lors de ce travail, de fins films de polystyrène ont été déposés dans la post-décharge d’une torche plasma atmosphérique commerciale, mais aussi dans la décharge d’une DBD (Décharge à Barrière Diélectrique), conçue et développée par nos soins au laboratoire. Une DBD est un procédé permettant d’obtenir des plasmas froids à pression atmosphérique. <p><p>Nos résultats ont montré que la DBD permettait d’obtenir des films de polystyrène de meilleure qualité (degré d’oxydation moindre…) qu’avec la torche commerciale en raison de l’atmosphère contrôlée de l’enceinte DBD. Les films sont déposés en présence d’un gaz porteur (Ar ou He dans la DBD). Nous avons pu mettre en évidence l’influence de la nature de ce gaz porteur sur la structure des films (degré de branchement, et de réticulation des films et de préservation des cycles aromatiques de la molécule de départ). <p><p>Les dépôts de polystyrène sulfoné ont été synthétisés dans la DBD en une seule étape, par « copolymérisation » de deux précurseurs (styrène et acide trifluorométhane sulfonique) injectés simultanément dans la décharge. Ces membranes pourraient servir d’électrolyte dans les piles à combustibles miniaturisées de type PEMFC (« Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell »), utilisant de l’hydrogène ou du méthanol et ce pour des applications portables. <p><p>L’acide trifluorométhane sulfonique permet le greffage de groupements sulfoniques échangeurs d’ions (nécessaires pour la conductivité de la membrane) sur le squelette de polystyrène. <p><p>La complémentarité des différentes techniques spectroscopiques utilisées -Spectroscopie des Photoélectrons X (XPS), Infra-Rouge à Transformée de Fourier (FTIR), Spectroscopie des Ions Secondaires (SIMS) statique et dynamique- ont montré que les groupements acides sulfoniques (bien préservés dans la décharge à pression sub-atmosphérique) étaient bien greffés dans la matrice de polystyrène, et ce sur toute l’épaisseur de la membrane. L’influence des paramètres (température de l’acide, tension appliquée entre les électrodes, nature du gaz porteur…) sur la quantité de groupements ionisables greffés, sur la vitesse de dépôt et aussi sur la morphologie des films a été étudiée respectivement par XPS et par microscopie. <p><p>En plus des dépôts sur substrats usuels (Si, acier…) utilisés pour les caractérisations chimiques, nous avons synthétisé les films directement sur des électrodes de carbone enrichies en platine.<p> <p>Nous avons déposé le catalyseur à partir d’une solution colloïdale de platine nébulisée dans la post-décharge d’une torche plasma atmosphérique sur des couches de carbones poreuse et sur du carbone vitreux (utilisé comme modèle pour le profilage par SIMS dynamique) dans différentes configurations et ce pour différents paramètres afin de constituer des électrodes servant de substrat pour l’adhésion de la membrane-plasma pour des perspectives d’assemblage membrane-électrodes pour PAC. /<p><p>\ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished