Publikace & výzkum.

Studie se zaměřila na přípravu biodegradabilních vláken z acetátu celulózy modifikovaných anorganickými nanokrystaly za účelem dosažení antibakteriálních vlastností. Vlákna byla připravena metodou odstředivého zvlákňování a následně upravena metodou Vapor Phase Infiltration a plazmovým ošetřením. Obsah aktivní anorganické složky dosahoval až jednotek hmotnostních procent a analýzy potvrdily její distribuci v objemu vláken i na jejich povrchu. Na rozdíl od předchozí studie, kde byl využit hydrofilní PVA polymer, představuje acetát celulózy hydrofóbnější matrici, která vykazuje vyšší odolnost vůči mikrobiální degradaci a hydrolýze ve vlhkém prostředí, čímž lépe zachovává integritu polymerní struktury i biokompatibilitu výsledného materiálu. Hydrofobní charakter acetátu celulózy však zároveň omezuje přístupnost ZnO nanokrystalů pro vodné prostředí, což bylo překonáno plazmovou úpravou povrchu, která selektivně zvýšila smáčivost vláken a umožnila aktivaci jejich antibakteriálních vlastností. Současně se zvýšila dostupnost aktivních částic na povrchu vláken, což vedlo k významnému nárůstu antibakteriální aktivity vůči testovaným bakteriálním kmenům. Antibakteriální účinek byl potvrzen vznikem inhibičních zón o velikosti až několika milimetrů a materiály si své vlastnosti zachovaly i po dlouhodobém skladování. Studie tak ukazuje možnosti kombinace odstředivého zvlákňování s pokročilými metodami modifikace povrchu pro přípravu funkčních vláken vhodných pro biomedicínské a dermatologické aplikace.

Studie se zaměřila na přípravu biodegradabilních vláken z poly(vinyl alkoholu) modifikovaných ZnO metodou Vapour Phase Infiltration (VPI) pro lokální léčbu Acne vulgaris. Vapor Phase Infiltration je metoda, která umožňuje infiltraci anorganických složek přímo do polymerní matrice prostřednictvím difúze plynných prekurzorů a jejich následné reakce s funkčními skupinami polymeru. Transmisní elektronová analýza potvrdila přítomnost ZnO nanokrystalů s hexagonální wurtzitovou strukturou rovnoměrně distribuovaných ve struktuře vláken. Výsledky ukazují, že PVA/ZnO vlákna připravená kombinací odstředivého zvlákňování a VPI představují perspektivní materiál pro přípravu antibakteriálních systémů pro dermatologické aplikace. VPI přitom umožnila řízenou infiltraci prekurzorů do polymerní matrice a jejich následnou přeměnu na anorganické nanokrystaly přímo uvnitř struktury vlákna, čímž zajistila homogenní distribuci ZnO bez nutnosti jeho přímého přídavku do zvlákňovacího roztoku.

Studie se zaměřila na přípravu přírodních vláken z arabské gumy a pullulanu obsahujících nanočástice oxidu zinečnatého (ZnO NPs, průměr ~40 nm) pro lokální léčbu Acne vulgaris. Metodou odstředivého zvlákňování bylo dosaženo homogenní distribuce ZnO nanočástic ve struktuře vláken v koncentračním rozmezí 0,03-4,5 hm. %. Antibakteriální aktivita testovaná difuzní diskovou metodou proti bakteriím způsobujícím Acne vulgaris (Cutibacterium acnes a Staphylococcus epidermidis) byla pozorována již od koncentrace 1,5 hm. % ZnO nanočástic ve vláknech.

Příprava vláken obsahujících vitaminy E a C byla motivována snahou vytvořit materiál vhodný pro kosmetické aplikace, který umožní efektivní dodání aktivních látek přímo na pokožku. Vitamín E působí jako významný antioxidant, zatímco vitamín C může přispívat k jeho stabilizaci a ochraně před oxidací. Kombinace těchto látek ve vlákenném systému tak nabízí potenciál pro rychlé a účinné uvolňování aktivních složek, což je žádoucí zejména v oblasti péče o pleť.

Tato studie se zabývá přípravou 3D nanovlákenných materiálů (připomínajících cukrovou vatu) pomocí odstředivého zvlákňování ve vodním prostředí a jejich porovnáním s klasickým elektrostatickým zvlákňováním, které vede k tvorbě 2D nanovlákenných filmů (připomínajících papír). Autoři ukazují, že odstředivé zvlákňování umožňuje rychlejší a výrazně levnější výrobu nanovláken bez potřeby vysokého elektrického napětí, což zvyšuje jeho potenciál pro průmyslové využití ve velkém měřítku. Připravené 3D materiály vykazují vyšší tloušťku vrstev a větší porozitu, což je výhodné pro aplikace v tkáňovém inženýrství nebo filtraci. Naopak elektrostatické zvlákňování poskytuje jemnější a rovnoměrnější nanovlákna, ale je energeticky náročnější a hůře škálovatelné. Celkově studie zdůrazňuje, že odstředivé zvlákňování je perspektivní alternativa pro výrobu objemných vlákenných materiálů, zejména tam, kde je klíčová produkce ve velkém měřítku a nízké náklady, i když za cenu mírné ztráty kontroly nad jemností vláken.