Příprava nanovlákenných vrstev s obsahem jílových minerálů pomocí elektrostatického zvlákňování.

Abstract

Cílem diplomové práce bylo připravit samonosné homogenní nanovlákenné vrstvy s obsahem jílových minerálů vermikulitu, kaolinitu a těchto minerálů modifikovaných antibakteriální látkou chlorhexidin acetátem (CH). Nanovlákna byla připravena z hydrofobních polymerů, polyuretanu a polykaprolaktonu. Byly připraveny polymerní suspenze s obsahem 2, 5 a 8 hm. % jílu (vzhledem k celkové váze suspenze), které byly vlákněny pomocí přístroje 4SPIN LAB. Morfologie připravených nanovlákenných vrstev byla charakterizována pomocí digitální a skenovací elektronové mikroskopie, bylo použito EDX mapování a Ramanova spektroskopie pro potvrzení přítomnosti jílových minerálů ve vrstvě a také pro analýzu jejich distribuce. Průměr vláken po přidání jílu poklesl a pohyboval se v rozmezí od 600 nm do 5 μm. CH byl nalezen jak v jílové matrici, tak samostatně ve vláknech jako důsledek nedokonalé interkalace. Vzorky obsahující CH vykazovaly dobrou antibakteriální aktivitu vůči Staphylococcus aureus, závislou na míře uvolňování CH z nanovláken.

The aim of this diploma thesis was to prepare self-supporting homogenous nanofibrous layers with a presence of clay minerals vermiculite and kaolinite and these clay minerals modified by antibacterial agent chlorhexidine acetate (CH). Nanofibers were made of hydrophobic polymers, polyurethane and polycaprolactone. Polymer suspensions for electrospinning contained 2, 5 and 8 wt. % (according to the total weight of the suspension) of clay or CH/clay and were electrospun using 4SPIN LAB. Morphology of prepared nanofibrous layers was characterized using digital microscopy and scanning electron microscopy, EDX mapping and Raman spectroscopy was used to confirm the presence of clay minerals in the layer and their distribution. Fibre diameter decreased after adding the clay and was ranging from 600 nm to 5 μm. Antibacterial CH was found in the clay matrix as well as separately in the fibres (result of imperfect intercalation). Samples containing CH had good antibacterial activity against Staphylococcus aureus dependent upon CH release from the nanofiber mat.