Přehled
Téma doktorského studia je zaměřeno na podrobný výzkum fyzikální gelace alginátu, a to jak prostřednictvím komplexního studia klasické metody elektrostatického síťování, tak také s ohledem na nově navržené netradiční strategie gelace alginátu. První fáze projektu bude zahrnovat podrobné studium procesu elektrostatického síťování alginátu s důrazem na vliv koncentrace a molární hmotnosti alginátu a typu a koncentrace kationtového síťovacího činidla, a to především s ohledem na morfologické, mechanické a transportní vlastnosti výsledného gelu. Prostřednictvím série pečlivě navržených experimentů a analýz si projekt klade za cíl odhalit klíčové korelace mezi těmito parametry a vlastnostmi vytvořených gelů, což poskytuje cenné poznatky o optimalizaci procesů elektrostatické gelace alginátu. Kromě konvenčního přístupu elektrostatického síťování bude projekt zkoumat také netradiční strategie gelace (např. ionotropní síťování v celém objemu, gelace s použitím nonsolventu, síťování organickými kyselinami)., aby se rozšířil rozsah materiálů na bázi alginátu. Očekává se, že výsledky tohoto výzkumu významně rozšíří aplikační potenciál hydrogelů na bázi alginátu v oblasti biomateriálů a biomedicínských aplikací, nabídnou přesnější pochopení procesu jejich vzniku otevřou cestu k vývoji materiálů s mechanickými a transportními vlastnostmi šitými na míru konkrétní aplikaci v oblasti nosičových systémů nebo tkáňového inženýrství.
This doctoral project proposes a systematic study aimed at advancing the understanding of alginate gelation, with a dual focus on elucidating the intricacies of electrostatic alginate crosslinking and exploring innovative gelation strategies. The first phase of the project involves a detailed examination of the classical electrostatic alginate crosslinking strategy, emphasizing the influence of alginate concentration and molar weight, and type and concentration of the cationic crosslinker on the resulting gel’s morphological, mechanical and transport characteristics. Through a series of meticulously designed experiments and analyses, the project aims to uncover key correlations between these parameters and the properties of the formed gels, providing valuable insights into the optimization of electrostatic alginate gelation processes. In addition to the conventional electrostatic crosslinking approach, the project will explore non-traditional gelation strategies (e.g. ionotropic gelation, non-solvent gelation, organic acid crosslinking) to broaden the scope of alginate-based materials. This entails investigating alternative crosslinking agents, exploring novel environmental conditions, and examining hybrid approaches that combine multiple gelation mechanisms. By embracing a diverse array of methodologies, the project seeks to uncover innovative pathways for achieving unique alginate gel properties and functionalities. The outcomes of this research are expected to contribute significantly to the field of biomaterials and biomedical applications, offering a more nuanced understanding of alginate gelation and paving the way for the development of tailored alginate-based materials with enhanced mechanical and transport properties. Ultimately, the project aspires to advance the design and fabrication of alginate gels for diverse applications, ranging from drug delivery systems to tissue engineering.
Název programu: Biofyzikální chemie
Školitel: doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D.
Termín podání přihlášek: 30. 4. 2024
Přihláška: https://www.fch.vut.cz/uchazeci/prijimacky/d
Případné informace o studiu podá: Sýkorová Alena sykorova@fch.vut.cz, +420 54114 9346
