Studium povrchových vlastností biokompatibilních materiálů metodou XPS

• Thesis title in Czech: Studium povrchových vlastností biokompatibilních materiálů metodou XPS
• Thesis title in English: XPS study of surface properties of biocompatible materials
• Academic year of topic announcement: 2021/2022
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Department: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Supervisor: doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr.

Guidelines

1) Seznámit se s Rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS)
2) Prostudovat ty části doporučené literatury, které se týkají problematiky studované ve vypsané práci.
3) Ve spolupráci s FS ČVUT a FzÚ AV ČR studovat vliv povrchových vlastností materiálů pro kloubní náhrady (např. Ti, TiNb, TiAlV) na výsledky in - vitro experimentů.
4) Získané výsledky interpretovat a sepsat ve formě bakalářské práce.

References

1) L. Eckertová a kol., Fyzikální elektronika pevných látek, Univerzita Karlova, Praha, 1992. (Povrch látky, jeho chování a vlastnosti, metody výzkumu)
2) D. Briggs and M. P. Seah, Practical Surface Analysis, John Willey and Sons, Chichester, England, 1990. (Rentgenová fotoelektronová spektroskopie)
3) Časopisecké články podle doporučení vedoucího práce

Preliminary scope of work

Práce navazuje na výzkum, který naše skupina provádí společně s FS ČVUT (příprava materiálů) a FzÚ AV ČR (studium růstu kostních buněk na biokompatibilních materiálech) již několik let. Jedná se o charakteristiku použitých materiálů, jejich stabilitu a změny v použitých mediích podobným tělesnému prostředí (FR - Fyziologický roztok, HBSS - Hank´s balanced sell solution - Hanksův roztok, SBF - Simulated body fluid atd).

Mechanické vlastnosti používaných materiálů jsou velmi dobře známé, zatímco vlastnosti povrchové vrstvy (2 - 3 nm), která přichází do přímého styku s tělesným prostředím, se studují daleko méně. Přitom stav povrchu (chemický stav a tedy elektronová struktura, hrubost) silně ovlivňují použitelnost materiálů pro medicínské účely.

Ve vypsané práci se zaměříme na studium elektronové struktury povrchů studovaných materiálů (metodou XPS) a pokusíme se srovnat ji s výsledky, které získává spolupracující pracoviště ve FzÚ AV ČR při laboratorním studiu (in vitro) růstu kostních buněk na nich.
Materiály budeme studovat tak, jak budou připraveny i po interakci s výše zmíněnými roztoky, které mění stav povrchu a tím i jeho elektronovou strukturu. Vzhledem k tomu, že při in vitro experimentech jsou buňky obsažené v těchto nebo podobných roztocích, je povrch při experimentech modifikován podobně. Můžeme tedy z našich výsledků učinit závěry, který stav povrchu podporuje dobrý růst buněk (a tedy biokompatibilitu). Srovnání se vzorky dodanými z FzÚ AV ČR po provedených in vitro experimentech se předpokládá.