|
|
Mikroelektrodová pole pro bioelektroniku
Bráblíková, Aneta ; Vala, Martin (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Organické elektronické biosenzory jsou vyvíjené jako vhodná zařízení, která dokážou přeměnit elektrochemické procesy uvnitř buněčné membrány na elektronický signál a umožňují sledovat aktivitu excitabilních buněk a tkání jak in vitro, tak in vivo a představují tak hodnotné doplnění k současným metodám monitorování buněčné aktivity. V rámci této práce se soustředíme na výrobu elektrofyziologických snímačů na bázi organických polovodičů tištěné metodou materiálového tisku. Aktivní součástí zařízení jsou mikroelektrodová pole (MEA), která jsou schopna nejen sledovat buněčnou aktivitu, ale rovněž dokážou buňky stimulovat elektrickými pulzy. Navržená platforma bude určená k testování cytotoxicity potenciálních léčiv, zejména na srdečních buňkách (kardiomyocytech). Experimentální část se zabývá konkrétními výrobními postupy platforem, které byly připravované v laboratoři s důrazem kladeným na biokompatibilitu a vodivost zařízení.
|
|
|
Pásový dopravník pro křemenný písek
Vala, Martin ; Pokorný, Přemysl (oponent) ; Malášek, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce byl návrh pásového dopravníku dle zadaných parametrů a to dopravovaného materiálu, dopravního výkonu, osové vzdálenosti přesypů a výškového rozdílu. Na základě těchto vstupních parametrů byl proveden funkční výpočet dle normy ČSN ISO 5048. Byly stanoveny hlavní rozměry dopravníku, byly zvoleny vhodné komponenty, které jsou v práci popsány a byly navrženy potřebné části. Práce obsahuje pevnostní výpočet hřídele hnaného bubnu, výpočet trvanlivosti ložisek na hnaném hřídeli a výpočet bezpečnosti vzhledem k meznímu stavu vzpěrné stability šroubu napínacího zařízení. V závěrečné části je vyhodnocení navrhnutého dopravníků pro různé zrnitosti a vlhkosti dopravovaného materiálu. Práce obsahuje požadovanou výkresovou dokumentaci.
|
|
|
Materiály s FR/NIR fluorescencí
Chovanec, Filip ; Kratochvíl, Matouš (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá problematikou materiálov, ktorých fluorescenčné maximá emisných spektier sa nachádzajú v oblasti ďaleko-červeného (far-red, FR), čo značí vlnovú dĺžku 700-800 nm, a blízko-infračerveného (near-infrared, NIR), teda 800-2500 nm, elektromagnetického žiarenia. Materiály, ktoré budú rozoberané v práci, sú organického pôvodu, pričom sú založené na chromoforoch s vnútorným prenosom náboja (charge-transfer, CT). Základom takýchto molekúl je elektrón-donorná skupina atómov, v tomto prípade difenylamín, ktorý je pomocou -konjugovaného mostíku v podobe, buď to difenylstilbénu alebo dixylilstilbénu spojený s elektrón-akceptornou skupinou. Takýto systém má, vďaka variabilite daných skupín, voliteľne nastaviteľnú mieru vnútorného prenosu náboja, ktorého sila sa odráža na pozícii fluorescenčného maxima. Teoretickou rešeršou v oblasti tejto problematiky boli získané znalosti o fluorescencii týchto látok, mechanizmoch a javoch, ktoré môžu túto fluorescenciu sprevádzať. V neposlednom rade boli získané informácie o stratégiách pri vytváraní požadovaného elektrón donor-akceptorného systému alebo iných stratégiách, ktoré vedú k fluorescencii vo FR/NIR regióne. Pomocou fluorescenčnej spektroskopie bola pozorovaná a charakterizovaná závislosť fluorescenčných maxím daných molekúl, či už na elektrón-akceptornej skupine, ktorá sa v molekule nachádzala, alebo na zvolenom -konjugovanom mostíku. Zároveň bola, vzhľadom na tieto štruktúrne zmeny, zaznamenaná aj zmena v hodnotách kvantových výťažkov fluorescencie a dôb života fluorescencie. Výsledkom bakalárskej práce je poznatok, že čím silnejší vnútorný prenos náboja v molekule nastáva, tým sa zväčšuje bathochrómny posun emisného spektra fluoroforu. Súčasne bolo zistené, že toto platí hlavne v prípade kvapalných vzoriek, zatiaľ čo v prípade pevných vzoriek bathochrómny posun nebol tak veľmi výrazný.
|
|
|
Interakce amfiflních fluorescenčních sond s hyaluronanem
Střondalová, Hana ; Vala, Martin (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývala studiem interakcí amfifilních fluorescenčních sond s hyaluronanem, jelikož tyto sondy by mohly výrazně pomoci v objasnění vazeb mezi hyaluronanem a tenzidy. Tento komplex by mohl být velikým přínosem v cílené distribuci léčiv. Tato práce byla zaměřena na interakci hyaluronanu s amfifilními fluorescenčními sondami – konkrétně s dodecyl akridinovou oranží. Nejdříve byla prozkoumána interakce se samotným hyaluronanem a poté se systémem hyaluronan – tenzid. Jako tenzid byl vybrán cetyltrimethylamonium bromid. Vzorky byly prozkoumány pomocí metody fluorescenční spektroskopie. Bylo měřeno emisní a absorpční spektrum dodecyl akridinové oranže. Důvodem proč byl tento pokus prováděn byl předpoklad, že dochází u dodecyl akridinové oranže k tvorbě dimerů stejně jako u akridinové oranže či od ní odvozené nonyl akridinové oranže. Bylo zjištěno ze v systému hyaluronan-sonda byla dodecyl akridinová oranž z komplexu vytlačována cetyltrimethylamonium bromidem, který se vázal místo ní. Tenzid interagoval s vaznými místy hyaluronanu - s karboxylovymi skupinami.
|
|
|
Energetické interakce donor-akceptorových párů pro přeměnu sluneční energie
Hrabal, Michal ; Heinrichová, Patricie (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem přenosu náboje mezi materiály potenciálně vhodnými pro konstrukci organických solárních článků. Přenos náboje je studován pomocí zhášení fluorescence. V teoretické části je provedena rešerše a shrnuty základní poznatky nutné pro interpretaci dat o zhášení fluorescence s důrazem na fotoindukovaný přenos náboje. Dále jsou diskutovány procesy přeměny sluneční energie na energii elektrickou a požadavky na materiály a uspořádání těchto článků. Praktická část zahrnuje vlastní studium zhášení fluorescence pomocí derivátu fullerenu a porovnává účinnost zhášení se standardními materiály.
|
|
|
Preparation of luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
The aim of this bachelor thesis was to study a suitable methodology for the preparation of fluminiscent nanoparticles and to characterize their optical properties associated with various physical properties of environment. Also, their potential use as a means of monitoring biological preparations in 3D microscopy using multiphoton absorption. In particular, we deal with nanoparticles prepared from N,N-diphenylamino-2,5-diphenyl-1,4-distyrylbenzene cyanide and their fluorescence and absorption spectra. Using the dynamic light scattering method and fluorescence spectroscopy, the dependence of the size of the prepared nanoparticles, the change in their fluorescence properties and the change in the quantum yield is observed, depending on the changing environmental properties. Data from multifoton absorption measurements demonstrate that this substance responds to multifoton excitation. It has been shown that this substance retains its unique fluorescence properties also in the form of nanoparticles and thus appears to be a suitable candidate for the observation of biological preparations using multifoton fluorescence microscopy. Therefore, the continuation of this work could be the mere determination of the total multifoton absorption cross section of these prepared nanoparticles.
|
|
|
Optimalizace tiskových metod přípravy organických polovodivých vrstev
Ehlich, Jiří ; Vala, Martin (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Elektrofyziologické biosenzory umožňují moderním způsobem sledovat elektrické aktivity biologických struktur jak in-vitro, tak in-vivo a představují cenné doplnění k současným metodám pozorování buněčné aktivity. V rámci této práce se soustředíme na výrobu a optimalizaci procesů materiálového tisku organických elektrochemických tranzistorů (OECT) na bázi polovodivého polymeru PEDOT:PSS jakožto biosenzorů schopných převodu elektrochemických procesů uvnitř buněčné membrány na elektrický signál. Připravené senzory budou určeny k testování cytotoxicity chemických látek a potenciálních léčiv na srdečních buňkách (kardiomyocytech). Hlavní benefity OECT tkví v jejich zvýšené citlivosti díky schopnosti lokálně zesilovat signál, lepšímu poměru signál šum a skvělé biokompatibilitě. Jejich výroba je jednoduchá a levná díky nenáročné výrobní technologii a materiálům zpracovatelným za pokojových teplot.
|
|
|
Nové diketopyrrolopyrroly pro organickou fotovoltaiku
Hrabal, Michal ; Zmeškal, Oldřich (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá optickou a fotovoltaickou charakterizací derivátů diketopyrrolopyrrolu (DPP), jako materiálů vhodných pro výrobu organických solárních článků s objemovým heteropřechodem. Přenos náboje z donoru (DPP) na akceptor (PCBM) je studován pomocí zhášení fluorescence. Fotovoltaická odezva je studována pomocí Volt – Ampérových charakteristik, ze kterých je možné zjistit parametry, které vypovídají o kvalitě daného článku. Tyto parametry jsou: proudová hustota nakrátko Jsc , napětí naprázdno Voc, faktor plnění FF a účinnost přeměny energie PCE. Charakterizace optických vlastností byla provedena pro symetrické deriváty DPP, které oba obsahovaly difenylaminostilbenové skupiny a lišily se v N-alkylovém řetězci (U69 a U97). Naopak charakterizace fotovoltaických vlastností byla provedena pro analogické materiály, ale nesymetrické (U70 a U99). Navíc byl charakterizován i materiál U29, který vykazoval velice špatné vlastnosti. Z obou těchto charakterizačních metod je patrné, že lepších výsledků bylo dosaženo s látkami s kratšími solubilizačnimi skupinami (U69 and U99). Dosažené PCE u látky U70 bylo 0,74 % a u látky U99 až 1,39 %. Z těchto hodnot lze usoudit, že nízkomolekulární organické materiály mohou být použity pro výrobu organických solárních článků.
|
|
|
Organické pevnolátkové lasery
Koutný, Jan ; Salyk, Ota (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce je příprava a charakterizace modelových součástek pro tenkovrsvé organické pevnolátkové lasery. Práce se dále zabývá srovnáním různých metod určení prahové energie, při které dochází k zesílené spontánní emisi studovaného derivátu diketo-pyrrolo-pyrrolu. Teoretické část je věnována shrnutí poznatků o interakci světelného záření s hmotou a laserům se zaměřením na organické pevnolátkové lasery. Praktická část se zaměřuje na vlastní přípravu modelových součástek pro organické pevnolátkové lasery, úpravu aparatury pro jejich charakterizaci, srovnání vyhodnocovacích metod pro stanovení prahové energie a studium vlivu různých podmínek přípravy součástek.
|
|
|
Vývoj senzorické platformy pro studium fyziologických funkcí buněk
Marková, Aneta ; Víteček, Jan (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vyvinout senzorickou platformu na bázi organického elektrochemického tranzistoru (OECT). Hlavní pozornost byla soustředěna na přípravu vhodného elektrodového systému a na optimalizaci vlastností vrstvy organického polovodiče. Jako podložky byly zvoleny komerční skleněné substráty s integrovanými elektrodami z oxidu india a cínu. Tenké vrstvy byly připravovány rotačním litím z organického polovodiče poly(3,4-ethylendioxythiofenu):poly(styrensulfonátu) (PEDOT:PSS). Studovány byly čtyři vybrané formulace tiskových inkoustů. Byly připraveny tenké vrstvy o různé tloušťce, u nichž byl sledován vliv tloušťky vrstvy a poměru šířky a délky vodivého kanálu na transkonduktanci. Byla řešena degradace elektrodového systému pomocí galvanického pokovování zlatem. Pozornost byla také věnována modifikacím materiálu PEDOT:PSS. Bylo zjištěno, že optimální tloušťka vrstvy pro použití v senzorech je přibližně 150 nm. Snížením sériového odporu pomocí stříbrné pasty byla pro vzorek Ink 2 zjištěna transkonduktance 23 mS, pro vzorek Ink 3 pak byla transkonduktance 44 mS. Senzorické platformy vykazující tyto hodnoty jsou již použitelné pro detekci fyziologických funkcí elektrogenních buněk, např. kardiomyocytů.
|
host ::
RSS.