Biodegradowalne antybakteryjne kompozyty polimerowe o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej do zastosowań na elementy sprzętu medycznego : rozprawa doktorska = Biodegradable, antibacterial polymer ... więcej

Biodegradowalne antybakteryjne kompozyty polimerowe o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej do zastosowań na elementy sprzętu medycznego : rozprawa doktorska = Biodegradable, antibacterial polymer composites with increased mechanical strength properties for medical equipment / Karolina E. Mazur. – Kraków, 2023. – 145 k. : rys., schem., tab., wykr. – Politechnika Krakowska. Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki. – Promotor: dr hab. inż. Stanisław Kuciel, prof. PK. – Bibliogr. 131 poz., Streszcz., Abstr.

W ramach przedstawionej rozprawy doktorskiej podjęto próbę wytworzenia i scharakteryzowania antybakteryjnych, biodegradowalnych kompozytów polimerowych o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej. ... więcej

W ramach przedstawionej rozprawy doktorskiej podjęto próbę wytworzenia i scharakteryzowania antybakteryjnych, biodegradowalnych kompozytów polimerowych o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej. Jako osnowy wybrano dwa najpopularniejsze polimery z grupy biodegradowalnych polimerów: polilaktyd (PLA) oraz polimer z grupy hydroksyalkanianów – poli(3-hydroksymaślan-co-3-hydroksywalerianian) (PHBV). Jako napełniaczy użyto zarówno tych w celu podniesienia antybakteryjności: nanosrebro (Ag) oraz tlenek miedzi (CuO) jak i napełniaczy w celu poprawy właściwości mechanicznych: włókna drzewne, włókna bazaltowe i włókna aramidowe.
Pierwszy etap prac polegał na wytworzeniu i scharakteryzowaniu głównie pod kątem biologicznym i antybakteryjnym kompozytów na osnowie PLA i PHBV modyfikowanych Ag oraz CuO. W pracy zasadniczą kwestię miały właściwości wytrzymałościowe i w etapie 2 zostały wytworzone i scharakteryzowane kompozyty z dodatkiem biopochodnych napełniaczy włókien drzewnych i bazaltowych. Innowacyjnym podejściem w tej pracy było stworzenie hybrydowych kompozytów polimerowych i w 3 etapie wytworzono systemy hybrydowe z jednoczesnym dodatkiem dwóch rodzajów napełniaczy: cząstek kukurydzy oraz włókien bazaltowych.
W ostatnim etapie podjęto próbę wytworzenia wysokowydajnych kompozytów o właściwościach wytrzymałościowy zbliżonych do ludzkiej kości dystalnej w celu możliwości przenoszenia obciążeń w elementach na sprzęt medyczny. Jako napełniacze w 4 etapie jednocześnie zostały dodane włókna.

The presented doctoral dissertation, an attempt was made to produce and characterize antibacterial, biodegradable polymer composites with increased mechanical strength. The two most popular polymers from ... więcej

The presented doctoral dissertation, an attempt was made to produce and characterize antibacterial, biodegradable polymer composites with increased mechanical strength. The two most popular polymers from the group of biodegradable polymers were selected as matrixes: polylactide (PLA) and a polymer from the group of hydroxyalkanoates – poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV). As fillers, both those were used to increase antibacterial properties: nanosilver (Ag) and copper oxide (CuO) as well as fillers to improve mechanical properties: wood fibers, basalt fibers, and aramid fibers.
The first stage of the work consisted of the production and characterization, mainly in terms of biological and antibacterial properties, of composites based on PLA and PHBV modified with Ag and CuO. Another issue in the work was the strength properties and in stage 2, composites with the addition of bio-based fillers of wood and basalt fibers were produced and characterized. An innovative approach in this work was the creation of hybrid polymer composites, and in the third stage, hybrid systems were produced with the simultaneous addition of two types of fillers: corn particles and basalt fibers. In the last stage, an attempt was made to produce high-performance composites with strength properties similar to those of the human distal bone in order to be able to transfer loads in the components to medical equipment. As fillers in the fourth stage, aramid fibers and basalt fibers were added at the same time.