Stabilizace roztoků biopolymerů

Abstract

Tato práce se zabývá stabilizací biopolymerů v roztoku z fyzikálně-chemického pohledu. Pro dosažení nového stabilního uspořádání makromolekulárního systému se zde využívá samoorganizované proudění kapaliny v podobě Bénard-Marangoniho respektive Rayleigh-Bénardovy konvektivní nestability. V rámci tohoto studia byly používány dva modelové systémy, 2-hydroxyethylcelulóza (2-HEC) a sodná sůl kyseliny hyaluronové (HA). Vyvolané změny v makromolekulárních systémech byly sledovány s ohledem na změnu povrchové aktivity polymeru na fázových rozhraních kapalina/plyn, změny ve střední velikosti polymerních klubek a byly studovány viskozitní charakteristiky a schopnosti tvořit samonosné polymerní fólie s rozdílnou mírou organizace polymerní matrice. Pro účely této práce bylo navrženo a zkonstruováno speciální zařízení pro cílenou úpravu polymerních roztoků v definovaně rozložených teplotních spádech s možností následné solidifikace polymerního roztoku do podoby samonosné fólie. Z experimentálních výsledků vyplynulo, že optimálním nastavením procesních (teplota, teplotní spád, čas, výška kapaliny, atd.) a systémových parametrů (molekulová hmotnost a její distribuce, viskozita roztoku, atd.) lze ovlivňovat povrchovou aktivitu, střední velikost a tokové charakteristiky makromolekulárních systémů ve vodných či fyziologických roztocích bez změny iontové síly či pH. Takto upravené roztoky lze následně snadno převést do podoby samonosných polymerních fólií vyznačujících se unikátními topografickými a mechanickými vlastnostmi.