Funkční mikro- a nanostrukturované materiály

 

Vedení skupiny:   prof. Ing. Petr Slepička, Ph.D.
                                 doc. Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.

Vědecký pracovník:   Ing. Iva Labíková, Ph.D.

Doktorandi:   Ing. Bára Frýdlová                                       studenti:   bc. Tatiana Maria Náhluková
                         Ing. Šárka Havlíčková                                                    bc. Klára Zahradníková
                         Ing. Matěj Budina    

 

Hlavní směry výzkumu skupiny

  • Povrchové modifikace a funkcionalizace materiálů
    Plazmatické, laserové a chemické modifikace polymerů a biopolymerů, depozice tenkých vrstev a řízení fyzikálně-chemických vlastností povrchů.
  • Mikro- a nanostrukturované materiály
    Příprava funkčních mikro- a nanostruktur, periodických struktur (LIPSS), porézních a hierarchických povrchů, kovových a uhlíkových nanostruktur a polymerních nanokompozitů.
  • Biomateriály a tkáňové inženýrství
    Vývoj polymerních, biopolymerních a kompozitních materiálů, hydrogelů a strukturovaných substrátů pro regenerativní medicínu a tkáňové inženýrství.
  • Biointerakce a antibakteriální materiály
    Studium vztahu mezi chemickým složením a morfologií povrchu a biologickou odezvou, zejména buněčnou adhezí a proliferací, cytokompatibilitou a antibakteriální aktivitou.
  • Charakterizace povrchů a nanostruktur
    Komplexní studium morfologie a drsnosti povrchu, chemického složení, smáčivosti a dalších vlastností připravených materiálů s využitím pokročilých mikroskopických a povrchově-analytických metod.

 

prof. Ing. Petr Slepička, Ph.D.

  • Laserové a plazmatické modifikace polymerů – cílené změny chemického složení, morfologie, drsnosti a smáčivosti povrchu.
  • Laserem indukované periodické povrchové struktury (LIPSS) – příprava pravidelných nanostruktur a studium jejich fyzikálně-chemických a biologických vlastností.
  • Kovové nanostruktury a tenké vrstvy – depozice kovů na pevné substráty, jejich následná reorganizace a studium interakcí kov–polymer, laserově indukovaný dewetting.
  • Biopolymerní mikro- a nanostruktury – strukturování biokompatibilních polymerů a příprava hierarchických či porézních struktur, včetně struktur typu „včelí plástev“.
  • Materiály pro tkáňové inženýrství – studium vlivu chemie a topografie povrchu na adhezi, proliferaci a orientaci buněk a vývoj materiálů vhodných pro kontakt s biologickým prostředím.
  • Antibakteriální povrchy – kombinace polymerních substrátů a kovových nanostruktur s cílem dosáhnout antibakteriální aktivity při zachování vhodné cytokompatibility.
  • Uhlíkové nanostruktury a kompozity – příprava nových uhlíkových struktur a kombinace uhlíku s kovy a polymerními materiály.
  • Charakterizace povrchů a nanostruktur – zejména AFM, SEM a FIB-SEM, doplněné o studium fyzikálně-chemických vlastností povrchu.
 
 

doc. Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.

  • Biomateriály pro tkáňové inženýrství – vývoj polymerních a kompozitních materiálů určených pro kontakt s biologickým prostředím, včetně biodegradovatelných a biostabilních substrátů a materiálů nejen pro cévní tkáňové inženýrství a inženýrství kůže.
  • Hydrogely a polymerní nosiče – příprava a charakterizace hydrogelových systémů pro medicínské aplikace a tkáňové inženýrství.
  • Povrchové modifikace polymerů – využití plazmatu, laseru, depozice tenkých vrstev (ušlechtilý kov, ulhík a pod.), chemického roubování a dalších postupů pro cílenou změnu chemie, smáčivosti a morfologie povrchu.
  • Mikro- a nanostrukturované biomateriály – příprava povrchů s řízenou topografií/morfologií a studium vlivu mikro- a nanostruktury na interakci materiálu s buňkami.
  • Biokompatibilita a interakce buňka–materiál – studium cytokompatibility, buněčné adheze a dalších biologických interakcí v závislosti na chemickém složení a struktuře materiálu.
  • Antibakteriální materiály – vývoj povrchů kombinujících vhodnou biologickou odezvu s antibakteriálními vlastnostmi, mimo jiné pomocí kovových nebo uhlíkových a nanostruktur.
  • Uhlíkové materiály a nanostruktury – příprava a charakterizace specifických forem uhlíku a uhlíkových nanostruktur nepř. Q-uhlík.
  • Charakterizace povrchových vlastností – studium smáčivosti, morfologie, chemického složení a dalších vlastností povrchu a hledání jejich souvislosti s výslednou biologickou funkcí materiálu.