PRACOVNI SKUPINA POLYMERNICH MEMBRAN A BIOANALOGICKYCH ROZHRANI

Vedouci: RNDr. Zbynek Pientka, CSc.
telefon: +420-296 809 247, e-mail: pientka

Vyzkum

Vyzkum je zameren na vyuziti novych materialu a technologii pro pripravu polymernich membran a na metody charakterizace struktur membran a jejich vlastnosti. Vyvijeny jsou nanotechnologie umoznujici rizenou pripravu souboru biologickych a syntetickych makromolekul tvoricich funkcni nanostruktury.

• Byly pripraveny nove proton-vymenne membrany pro vodikokyslikove a prime methanolove palivove clanky. Homogenni membrany ze sulfonovaneho polyfenylenoxidu maji vhodne vlastnosti pro vodikove palivove clanky. Maji vysokou vodivost pro protony a dobrou tepelnou a oxidacni stabilitu, avsak jsou vysoce propustne pro methanol a v dusledku toho je jejich vyuziti v primych methanolovych palivovych clancich obtizne. V tomto smeru maji podobne vlastnosti jako komercni, velmi drahe perfluorovane membrany Nafion. Heterogenni membrany na bazi malych castic sulfonovaneho polyfenylenoxidu nebo sulfonovaneho polyfenylensulfidu, dispergovane v matrici linearniho polyolefinu maji take vysokou protonovou vodivost, ale soucasne vykazuji mimoradne malou propustnost pro methanol. Tyto vlastnosti je radi mezi kandidaty pro pouziti v primych methanolovych palivovych clancich.
• Byly navrzeny a realizovany membranove procesy pro separaci biohydrogenu (smes plynu vznikajici fermentaci nekterymi mikroorganizmy).
• Byla merena difuzivita, propustnost a rozpustnost plynu a par v novych polymernich materialech. Stanovene transportni vlastnosti umoznuji predvidat separacni ucinnost odpovidajicich membran. Byla vypracovana nova metoda mereni transportu plynu ve zbotnalem materialu. Tato metoda je uzitecna pro charakterizaci ruznych materialu v realnych podminkach, napr. stanoveni propustnosti pro kyslik u hydrogelovych kontaktnich cocek, mereni barierovych vlastnosti obalovych materialu a stanoveni propustnosti par pervaporacnimi membranami. Nedavno byly vyvinuty vysoce ucinne membrany pro separaci CO₂/CH₄, ktere nalezly pouziti pri zpracovani odpadnich plynu ze skladek. Membranovy vyzkum rovnez zahrnuje pripravu ultratenkych vrstev, charakterizaci a morfologicka studia heterogennich struktur.
• V ramci programu nanobiotechnologii jsou zkoumany zakladni faktory ridici vznik a stabilitu multivrstev biologickych a syntetickych makromolekul pripravovanych technikou postupneho vrstveni (tzv. �layer-by-layer technique�). Ziskane znalosti byly vyuzity pro pripravu organizovanych souboru ve trech hlavnich oblastech praktickeho vyuziti: (a) imunosenzory nebo magneticke castice pro imunoanalyzu a separaci byly pripraveny pokrytim povrchu senzoru pro optickou detekci metodou SPR nebo pokrytim magnetickych polymernich castic soubory obsahujicimi monoklonalni nebo polyklonalni protilatky proti ruznym analytum, ktere jsou vyznamne z lekarskeho hlediska, nebo proti patogenum v potravinach; (b) materialy snasenlive s krvi byly pripraveny pokrytim povrchu polymeru pro lekarske pouziti multivrstevnatymi soubory albuminu a albuminu a heparinu a byl sledovan vliv struktury multivrstev na biologickou odezvu v plazme a krvi; (c) nosne struktury urcene ke kultivaci bunek pro tkanove inzenyrstvi byly pripraveny pokrytim povrchu polymeru soubory biomolekul adhezivnich pro bunky, jako zelatina, kolagen IV, laminin, fibronektin a poly(L-lyzin).
• Naslednou depozici a aktivaci fibrinogenu a rizenou tvorbou fibrinu byly pripraveny dvourozmerne nanostruktury tvorene fibrinovymi vlakny a trojrozmerne fibrinove site s morfologii rizenou v nanometrovych rozmerech, urcene pro bunecnou terapii.
• Tvorba souboru na rozhrani roztok-povrch a jejich vlastnosti ve vodnem prostredi jsou studovany in situ spektralnimi metodami FTIR MIRS a SPR. Morfologie nanostruktur je studovana ve vodnem prostredi mikroskopii AFM.

Kalendar prace na AFM