Biokompatibilita DLC vrstev
Biocompatibility DLC layers
Type of document
diplomová prácemaster thesis
Author
Písařík Petr
Supervisor
Jelínek Miroslav
Opponent
Remsa Jan
Field of study
Přístroje a metody pro biomedicínuStudy program
Biomedicínská a klinická technikaInstitutions assigning rank
katedra přírodovědných oborůDefended
2010-06-25Rights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Show full item recordAbstract
Diamantu podobný uhlík(DLC) je metastabilní forma amorfního uhlíku obsahujícího spojení atomů uhlíku za pomoci sp2asp3hybridizovaných orbitalů. DLC vrstvy jsou polovodičesvysokou mechanickou tvrdostí, chemickou netečností, nízkým koeficientem tření aoptickou průhledností. Vtéto práci jsou popsány vlastnosti DLC vrstev, možnosti jejich uplatněnívortopedii, kardiologiiavdalších lékařských oblastech, jejich výhodyanevýhody, třídění podle poměru sp3/sp2 vazebametody stanovení tohoto poměru. Použitím mezivrstev či dopováním mohou být zlepšovány vlastnosti DLC. Dále byla studována biokompatibilita DLC vrstev připravených metodou pulsní laserové depozice. Vrstvysodlišnými fyzikálními vlastnostmi byly deponoványzterče tuhy, za použití různé hustoty energie laseru (od 4 do 11 J?cm -2). Byly připraveny vzorkysvysokýmanízkým poměremsp3/sp2vazeb. Pro vrstvy bylo naměřeno zastoupení grafitickýchadiamantových vazeb za pomoci spektroskopie Augerových elektronůafotoelektronů buzených rentgenovým zářením. Uvytvořených vzorků byl zjištěn vliv poměru sp3/sp2vazeb na jejich tvrdost, hrubost, kontaktní úhel, transmisi, zeta potenciálamorfologii povrchu. In vitro testy DLC vrstev byly provedeny použitím lidských keratinocytů afibroblastů. Sohledem na povrchové vlastnosti studovaných materiálů byla ohodnocena cytotoxicita, buněčná adheze, proliferaceaexprese profilových proteinů, jako jsou cytokeratinyafibronektin. DLC vrstvy byly studovány pro jejich následné uplatněnívmedicíně. Diamond-like carbon (DLC) isametastable form of amorphous carbon containing bonded carbon atoms of sp2and sp3hybridized orbital. DLC layers are semiconductors with highmechanical hardness, chemical inertness, low coefficient of frictionand optical transparency. In this work the characteristics of DLC layers, possibilities of applications in orthopedics, cardiovascular surgery together with other medical field, their advantages and disadvantages, the classification of DLC layers by ratio sp3/sp2bonds and methods for determination of this ratio are described. Properties of DLC layers can be improved by using interlayers or doping. Alsobiocompatibility of DLC thin films prepared by pulsed laser deposition method was studied. Layers with different physical properties were deposited fromthe graphite target, using various laser energy density (4 to 11 J/cm2). Layers of low and high sp3/sp2bonds ratio were prepared. The bonds were calculated using X-ray photoelectron and Auger spectroscopy. The generated samples were found to be influencedby the ratio sp3/sp2bonds ontheir properties such as roughness, hardness, Young's model of elasticity, contact angle, transmission, zeta potential and surface morphology of the atomic force microscope were measured. In vitro test of DLC layers was arranged using normal human keratinocytes and fibroblasts. Cytotoxicity, cell adhesion, proliferation and expression of profile proteins such a s keratins and fibronectin were evaluated with respect to surface properties of studied materials. DLC layers have been studied for their subsequent application in medicine.
Collections
- Diplomové práce - 17101 [236]