Oblikovanje pametnih tekstilij z uporabo temperaturno in pH odzivnega hidrogela kot nosilca protimikrobnih učinkovinŠtular, Danaja (Avtor) Tomšič, Brigita (Mentor) Jerman, Ivan (Komentor) pametne tekstilijekemijska modifikacijaodzivni hidrogel poli(N-izopropilakrilamid)/hitozanuravnavanje vlagenadzorovana poroznostprotimikrobna aktivnostbiobarieranadzorovano sproščanjeNamen raziskave je bil razvoj novih temperaturno in pH-odzivnih pametnih tekstilij s sočasno nadzorovano poroznostjo in uravnavanjem vlage ter proaktivno protimikrobno zaščito, zagotovljeno preko nadzorovanega sproščanja protimikrobnih učinkovin in oblikovanja biobariere. Z uporabo disperzijske polimerizacije je bil sintetiziran hidrogel na podlagi poli(N-izopropilakrilamida) in hitozana (PNCS) v mikro (PNCS_M) in nano velikostnem (PNCS_N) razredu. Velikost delcev hidrogela PNCS je vplivala na njegove odzivne lastnosti. Hidrogel PNCS_M je izkazal boljšo proaktivno poroznost in uravnavanje vlage ter večjo občutljivost na spremembe temperature, hidrogel PNCS_N pa je ob superiornem izločanju vlage izkazal intenzivnejšo odzivnost na spremembo pH. Obdelava vlaken s 30-sekundno kisikovo plazmo je izboljšala navzemanje in razporeditev hidrogela PNCS_N na vlaknih ter s tem izboljšanje želenih temperaturno in pH-odzivnih lastnosti funkcionaliziranih vzorcev. Za dosego proaktivnega protimikrobnega delovanja so bila v delce hidrogela PNCS_M vstavljena različna protimikrobna sredstva, tj. AgCl, koloidno srebro in eterično olje (EO) šetraja (Satureja montana), ki delujejo po principu nadzorovanega sproščanja, ter 3-(trimetoksisilil) propildimetiloktadecil amonijev klorid (Si-QAC) in (3-aminopropil)trietoksisilan (APTES), ki delujeta po principu oblikovanja biobariere. Pri tem je bilo doseženo odlično protimikrobno delovanje ter temperaturno pogojeno nadzorovano sproščanje srebra, čeprav je slednje nekoliko poslabšalo sposobnost proaktivnega uravnavanja vlage vzorcev ob spremembah temperature in pH. Za vstavitev hidrofobnega EO šetraja v delce hidrogela na vlaknih je bil sintetiziran hidrogel PNCS z vključenim β-ciklodekstrinom (PNCS/CD). Slednji je izboljšal temperaturno odzivnost hidrogela ter s tem omogočil povišanje koncentracije hitozana v strukturi hidrogela. To je zagotovilo sinergistično protimikrobno delovanje med biobariero hitozana in proaktivnim sproščanjem EO šetraja. V primeru kombinacije hidrogela PNCS_M ter Si-QAC in APTES so postopek nanosa, koncentracija in kemijska struktura polisiloksanskih matric pomembno vplivali na odzivne in zaščitne lastnosti ter citotoksičnost funkcionaliziranih vzorcev. Dvostopenjski postopek nanosa, ki je vključeval najprej nanos hidrogela PNCS_M z naknadnim nanosom 0,5-odstotnega Si-QAC, je zagotovil odlično protimikrobno aktivnost funkcionaliziranega vzorca, a je ta izkazal močno citotoksičnost. Ob zamenjavi Si-QAC s 4-odstotno koncentracijo APTES je bila dosežena odlična protimikrobnost, necitotoksičnost in ohranjene odzivne lastnosti. Med postopkom elektropredenja je bil hidrogel PNCS_M vstavljen v vlakna PLA, kar je zagotovilo izdelavo vlaknatih kompozitov z odzivnimi lastnostmi in proaktivnim sproščanjem ultravijoličnega (UV) barvila.20192019-10-02 07:45:22Doktorsko delo/naloga111497VisID: 71302sl