Polymer and gel networks - From self-assembly to structure, properties, and application

Julkaisun otsikon käännös: Polymeeri- ja geeliverkot

Kia Bertula

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Luonnossa on funktionaalisia materiaaleja, joiden toiminta ja ominaisuudet ovat seurausta monitasoisesta järjestymisestä materiaalin rakenteessa. Eräs esimerkki luonnon materiaalien erityisistä mekaanisista ominaisuuksista on biopolymeeriverkkojen myötöjäykistyminen. Materiaaliteknologia pyrkii jäljittelemään näitä ominaisuuksia hyödyntämällä molekyylien kontrolloitua itsejärjestymistä. Tässä väitöskirjassa käsitellään verkkorakenteiden kontrolloitua itsejärjestymistä, rakenteita, ominaisuuksia sekä käyttöä biolääketieteellisessä sovelluksessa. Julkaisussa I syntetisoitiin tähtimäinen amfifiilinen polymeeri, jonka supramolekulaarista itsejärjestymistä tutkittiin. Liuottimen vaihdolla aikaansaatiin monitasoisia rakenteita, nanometrin kokoisista miselleistä mikrokokoisiin pallomaisiin rakenteisiin. Julkaisussa II suunniteltiin kopolymeerin ja selluloosan nanokiteiden (CNC) kaksivaiheinen geeliytyminen. Ensimmäisessä vaiheessa anionisen selluloosan vesidispersioon sekoitettiin neutraalia polymeeriä, jonka jälkeen sen kationinen varaus saatiin aikaiseksi UV-säteilyllä. Vastakkaisten varausten aikaansaamaa geeliytymistä ja sen palautumista pystyttiin säätelemään lämmitysajan sekä polymeerin ja CNC:n suhteellisten määrien avulla. Julkaisuissa III-IV tutkittiin agaroosihydrogeelin myötöjäykistymistä vertailemalla kahta eri reologista mittausmenetelmää. Myötöjäykistyminen pystyttiin toteamaan, kun geelin lipsuminen mittauksen aikana estettiin. Myötöjäykistymisen syntymekanismia analysoitiin sekä esitettiin agaroosigeelin negativinen normaalivoima. Julkaisussa V hyödynnettiin erilaisia hydrogeelejä 3D-solukasvastusalustoina potilasperäisille rintasyövän kudoseksplanteille. Geelien kemiallinen koostumus vaikutti luminaalisten solutyyppien muuttumiseen basaalisoluiksi. Lisäksi geelien jäykkyys sääteli estrogeenireseptorin ilmeentymistä luminaalisissa soluissa. Väitöskirjassa tutkittiin verkkorakanteiden itsejärjestymisen säätelyyn liittyviä työkaluja, joita voidaan hyödyntää toiminnallisten materiaalien valmistamisessa. Lisäksi väitöskirjassa tutkittiin hydrogeelien verkkorakenteiden ominaisuuksia, joita voidaan hyödyntää synteettisten myötöjäykistyvien materiaalien sekä rintasyöpäsolujen 3D-kasvatusalustojen kehittämisessä.
Julkaisun otsikon käännösPolymeeri- ja geeliverkot
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Ikkala, Olli, Vastuuprofessori
  • Nonappa, Nonappa, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0692-3
Sähköinen ISBN978-952-64-0693-0
TilaJulkaistu - 2022
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • itsejärjestyminen
  • supramolekulaarinen itsejärjestyminen
  • verkko
  • polymeeri
  • hydrogeeli
  • venymäjäykistyminen
  • negatiivinen normaalivoima
  • 3D solukasvatus
  • rintasyöpä

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Polymeeri- ja geeliverkot'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä