Analýza strukturálních změn nanovlákenných scaffoldů vzhledem k jejich relativnímu prodloužení

Abstract

Cílem práce bylo nalézt vhodnou metodu pro hodnocení strukturálních změn scaffoldů vlivem působení vnější mechanické zátěže a ověřit platnost hypotéz, které předpokládají změnu směrovosti vláken a také zužování vláken v závislosti na protažení scaffoldu. Předpoklady formulované ve třech hypotézách byly prověřeny na scaffoldu s povrchovou úpravou plazmováním a na scaffoldu bez povrchové úpravy plazmováním. Ke zkoumání strukturálních změn bylo využito snímání povrchu scaffoldu pomocí elektronového mikroskopu. Vzniklé snímky byly dále zpracovávány pomocí automatické softwarové obrazové analýzy a získaná data statisticky vyhodnocována. Výsledkem experimentu je popis použité metodiky, kterou lze v budoucnu uplatnit k rozsáhlejším studiím. Bylo zjištěno, že u zkoumaných scaffoldů vlivem vnější mechanické zátěži dochází ke směrování vláken ve směru tahu. Dále bylo zjištěno, že průměrná tloušťka vláken se nemění. Výsledky práce dávají vhled do problematiky hodnocení strukturálních změn scaffoldů vlivem působení vnější mechanické zátěže a otvírají možnosti pro hlubší a cílenější zkoumání této problematiky. Klíčová slova: scaffold, obrazová analýza, směrovost vláken, tloušťka vláken.

The goal of this thesis was to find a suitable method for evaluating structural changes of scaffolds as influenced by external mechanical pressure and to verify the validity of hypothesis which assumes a change of directionality of fibers and also thinning of fibers according to the stretching of a scaffold. Assumptions formulated in these three hypothesis were tested on a scaffold with a plasma surface treatment and without any plasma surface treatment. To examine structural changes an electrone microscope was used to observe the surface of scaffolds. Incurred photos were then processed with the help of automatic software picture analysis and observed data were statisticly evaluated. The result of this experiment is a description of used method which can be used in future for larger studies. It was found that by the effect of external mechanical pressure fibers of examinated scaffolds turn in the direction of the pull. It has also been found that the average thickness of fibers didn't change. Results of this work give insight into the evaluation of structural changes of scaffolds when pressured by an external mechanical power and open possibilities for deeper and more exact research in this field. Key words: scaffold, picture analysis, fiber directionality, fiber thickness.