velikost textu

Nano-structured multicomponent plasma polymers for controlled immobilization of biomolecules

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Nano-structured multicomponent plasma polymers for controlled immobilization of biomolecules
Název v češtině:
Nanostrukturované plazmové polymery pro řízenou imobilizaci biomolekul
Typ:
Disertační práce
Autor:
Iurii Melnichuk, Ph.D.
Školitel:
doc. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D.
Oponenti:
prof. RNDr. Vladimír Čech, Ph.D.
doc. RNDr. Jaroslav Pavlík, CSc.
Konzultanti:
prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc.
RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D.
Id práce:
122082
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Biofyzika, chemická a makromolekulární fyzika (4F4)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
31. 3. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
polyethylen, nano-strukturovaná tenká vrstva, nízkoteplotní plazma, ostrůvkový růst, imobilizace bílkovin
Klíčová slova v angličtině:
poly(ethylene), nano-structured thin film, low-temperature plasma, island growth, protein immobilization
Abstrakt:
Název práce: Nanostrukturované plazmové polymery pro řízenou imobilizaci biomolekul Autor: Iurii Melnichuk Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D. Abstrakt: V této práci studujeme možnosti aplikace nanostruktur při funkcionalizaci povrchů pro interakce s biomolekulami. V první části práce zkoumáme vznik a počáteční stadia růstu tenkých nano- strukturovaných polymerních vrstev nanášených metodou vakuové termální depozice. Růst polyethylenových (PE) ostrůvků je diskutován jak z hlediska kinetických rovnic, tak pomocí teorie dynamického škalování. Druhá část práce je věnována imobilizaci proteinů prostřednictvím kovalentního navázáni na nano- strukturované povrchy aktivované bariérovým výbojem. Diskutujeme jak ovlivňuje morfologie povrchu a přítomnost tropoelastinu proces přežívání buněk na takových površích. Ultra-tenké hydrokarbonové vrstvy schopné imobilizace proteinů jsou vytvořeny metodou plazmové polymerace. Mezi hlavní výsledky práce patří stanovení kritického rozměru ostrůvků a objasnění průběhu nukleace v počáteční fázi jejich růstu. Ošetření PE nanostruktur atmosférickým nízko-teplotním plazmatem vede k jednoduché a účinné kovalentní imobilizaci proteinů na povrchu. Chování buněk na takových površích je závislé na nano-drsnosti. Biologická odezva buněk byla nejvyšší pro kombinaci tropoelastinu s relativně hladkými povrchy. Klíčová slova: Polyethylen, nano-strukturovaná tenká vrstva, nízkoteplotní plazma, ostrůvkový růst, imobilizace bílkovin
Abstract v angličtině:
Title: Nano-structured multicomponent plasma polymers for controlled immobilization of biomolecules Author: Iurii Melnichuk Department / Institute: Department of Macromolecular Physics/Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Doc. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D. Abstract: The aim of this thesis is to highlight the feasibility of tailored nano- structures in functionalizing surfaces for biointerfacial interactions. Development of new techniques for the production of nanoscaled biomaterials can be of use in a variety of medical and biological applications, e.g. biosensors, microarrays, drug sensors, implants, blood-contacting devices. This thesis first examines the early stages of nano-structured thin film growth fabricated by vapor phase deposition of poly(ethylene). We discuss island growth within a framework of rate equation theory, dynamic scaling theory and capture zone distribution. In a second stage, we test dielectric barrier discharge to activate PE nano-pattern for covalent immobilization of proteins. Finally, we assess cell behavior on surfaces in dependence on morphology and the presence of cell adhesive protein tropoelastin. We employ plasma polymerization to produce ultrathin hydrocarbon layer capable of protein anchoring. The thesis findings for the first time manifest the critical island size and nucleation mechanism of the initial stages of macromolecular film growth. Treatment of poly(ethylene) nanopattern with atmospheric low-temperature plasma enables one- step covalent surface immobilization of proteins. Biological response of cells is the highest for tropoelastin-mediated flat plasma polymers. Additionally, it is concluded that cell behavior depends on the surface nanoroughness. Keywords: poly(ethylene), nano-structured thin film, low-temperature plasma, island growth, protein immobilization
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Iurii Melnichuk, Ph.D. 6.52 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Iurii Melnichuk, Ph.D. 60 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Iurii Melnichuk, Ph.D. 62 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D. 190 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Vladimír Čech, Ph.D. 140 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jaroslav Pavlík, CSc. 643 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc. 97 kB