|
|
Studium protektivního účinku 3-hydroxybutyrátu a jeho derivátů
Černá, Klára ; Smilek, Jiří (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je studium chemických chaperonů, jakožto ochranných látek enzymů před denaturačními procesy. V experimentální části práce byly zkoumány protektivní účinky pěti vybraných potenciálních protektivních látek – derivátů 3-hydroxybutyrátu – na dvou modelových enzymech: lipáze a lysozymu. Protektivní účinky potenciálních chemických chaperonů byly zkoumány metodou dynamického rozptylu světla (DLS), kterou byla stanovována distribuce velikosti vznikajících agregátů lipázy v závislosti na teplotě při tepelně indukované denaturaci. Dále byla použita diferenciální kompenzační kalorimetrie (DSC), kterou byla stanovena teplota denaturace lysozymu v přítomnosti nebo nepřítomnosti potenciálně protektivních látek. Posledním parametrem bylo stanovení vlivu potenciálně protektivních látek při různých koncentracích na katalytickou aktivitu lipázy a stanovení residuální aktivity lipázy po aplikaci dvou denaturačních faktorů – zvýšené teploty a mražení. Ze všech testovaných strukturních analogů 3-hydroxybutyrátu byl nejvyšší protektivní efekt (stabilizace molekuly enzymu) pozorován u jantaranu, který disponuje dvěma karboxylovými skupinami. Naopak 1,3-butandiol nevykázal prakticky žádnou protektivní účinnost, což dokazuje, že přítomnost karboxylové skupiny je pro protektivní účinek zcela zásadní. Nízká protektivní účinnost butyrátu dále naznačuje, že je nezbytné, aby efektivní protektant kromě karboxylové skupiny obsahoval i další funkční skupinu – ať už karboxylovou nebo hydroxylovou. Výraznější protektivní účinek byl pozorován u 3-hydroxybutyrátu, než-li u 2-hydroxybutyrátu. Je zajímavé, že efektivní protektanty zároveň při vyšších koncentracích výrazně inhibují enzymovou aktivitu modelového enzymu, což pravděpodobně souvisí se solvatací a konformací proteinu v přítomnosti protektantů a dostupností aktivního místa pro substrát.
|
|
|
Studium interakcí hyaluronan-aminokyseliny
Jugl, Adam ; Smilek, Jiří (oponent) ; Hurčíková, Andrea (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem interakcí mezi polysacharidem hyaluronanem o různých molekulových hmotnostech s aminokyselinami argininem, lysinem, argininem hydrochloridem a 6-aminokapronovou kyselinou. Předpokládají se interakce mezi karboxylovými skupinami hyaluronanu a aminoskupinami aminokyselin. Interakce byly zkoumány pomocí technik ultrazvukové spektroskopie, DLS, měřením pH a vodivosti. Výsledky byly porovnávány s roztoky polystyren sulfonátu sodného. Pomocí ultrazvukové spektroskopie byla pozorována změna koncentračního inkrementu při titracích aminokyselin do vody a roztoků polymerů především u vysokých molekulových hmotností hyaluronanu a u NaPSS v kombinaci s 6AKK v koncentračním rozsahu přidané aminokyseliny 0–30 mM. Velikost této změny by mohla znamenat míru interakcí mezi polymery a aminokyselinami. Tato teorie ale nebyla potvrzena ostatními metodami. V případě měření pH a vodivosti roztoků byly interakce potvrzeny pouze pro nízkomolekulární hyaluronan a polystyren sulfonát interagující s argininem. U stanovování velikosti částic a měření zeta potenciálu pomocí DLS nebylo ze získaných výsledků možné stanovit jednoznačné závěry. Celkově se problematika interakce aminokyselin spolu s polyanionty ukázala nad očekávání komplexní a bude vhodné pozorování provedená v této práci dále rozšířit.
|
|
|
Charakterizace vybraných polyelektrolytových komplexů metodami strukturní a termické analýzy
Řiháčková, Barbora ; Smilek, Jiří (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou polyelektrolytových komplexů chitosan-lignohumát, chitosan-polystyrensulfonát, chitosan-alginát a chitosan-karagenan. Práce je motivována hledáním vhodné alternativní látky za lignohumát. Metodou SEC-MALLS byly zjištěny molekulové hmotnosti použitých polymerů. Metodami izotermické titrační kalorimetrie a dynamického rozptylu světla byly studovány interakce mezi polyelektrolyty. Kalorimetrická měření prokázala snižování míry interakcí se snižující se koncentrací polyelektrolytů. Jako nejlepší byly vyhodnoceny experimenty, při kterých se přidával chitosan do polymeru. Byly prokázány interakce mezi reaktivními skupinami chitosanu a polyaniontu. Také byl potvrzen pořadí míchání polyelektrolytů na měřené veličiny. Tvorba komplexů byla potvrzena i měřením Z-průměru velikosti částic a zeta potenciálu a turbidimetricky. Nové materiály na bázi chitosanu mají potenciál v zemědělství či medicíně.
|
|
|
Nové metody studia reaktivity a transportních vlastností biokoloidů
Smilek, Jiří ; Weidlich,, Tomáš (oponent) ; Pabst, Willi (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Účelem předložené dizertační práce bylo studium reaktivity, transportních a bariérových vlastností biokoloidních a syntetických polymerních látek prostřednictvím jednoduchých difúzních technik. Studován byl především vliv základních fyzikálně-chemických parametrů (teplota, koncentrace, pH a modifikace materiálu) na reaktivitu výše uvedené skupiny látek. Jako vhodné modelové materiály, jejichž vlastnosti byly zkoumány, byli vybráni zástupci biokoloidních látek (huminové kyseliny, alginát, chitosan respektive hyaluronan) a jako zástupce syntetického polymeru (polystyrensulfonát). Reaktivita výše uvedených substancí byla zkoumána interakcemi s opačně nabitými organickými barvivy (methylenová modř, rhodamin 6G případně amidočerň 10B) v hydrogelových médiích na bázi termoreverzibilního lineárního polysacharidu (agaróza). Pozornost byla věnována rovněž charakterizaci zkoumaných látek, stejně tak jako hydrogelovým matricím, která byla realizována základními fyzikálně-chemickými metodami (infračervená spektrofotometrie, reologie, elementární analýza, termogravimetrie, rastrovací elektronová mikroskopie). Klíčovou oblast celé dizertační práce představuje optimalizace zvolených difúzních technik (metoda difúzní cely a nestacionární difúze v kyvetách) pro studium reaktivity, bariérových a transportních vlastností zvolených látek tak, aby se vyvinuté metody daly využít jako univerzální metoda pro studium reaktivity širokého spektra látek při různých experimentálních podmínkách. Na základě stanovení fundamentálních difúzních parametrů (difúzní koeficient, čas průchodu, koncentrace na rozhraní hydrogel-roztok, tortuozní faktor, zdánlivá rovnovážná konstanta a rozdělovací koeficient) bylo usuzováno o reaktivitě a transportních vlastnostech vybraných biokoloidních respektive syntetických substancí.
|
|
|
Studium reaktivity biopolymerů v gelové fázi
Smilek, Jiří ; Kislinger, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní předložené diplomové práce je studium interakce biopolymerů s modelovými sondami (organická barviva) prostřednictvím difúzních procesů v gelové fázi. Hlavními cíly, kterých bylo úspěšně dosaženo, byla optimalizace a otestování metodiky difúzních cel a neustálené difúze v nekonečném prostředí za účelem studia interakcí zvolených kombinací biopolymer/sonda. Jako modelové reaktivní biopolymery byly zvoleny anionaktivní huminové kyseliny a kationaktivní chitosan, jako modelové sondy methylenová modř resp. methylenová oranž. Nezbytnou součástí předložené práce je také podrobná charakterizace výchozích biopolymerů a použitých gelových materiálů pomocí široké škály analytických a fyzikálně-chemických metod (reometrie, UV-VIS, FT-IR ). Kromě celé řady nových experimentálních poznatků o konkrétních studovaných systémech tkví význam této diplomové práce v tom, že slouží jako odrazový můstek pro vývoj nových difúzních technik jako univerzálních, inovativních a plně automatizovaných nástrojů pro charakterizaci reaktivity biopolymerů.
|
|
|
Transport biomedicínsky aktivních látek skrz porézní membrány
Vašíčková, Kateřina ; Smilková, Marcela (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce je studium transportu biomedicínsky aktivních látek skrz porézní membrány. Hlavní cílem je otestovat a optimalizovat metodu penetrace micelárních roztoků vybraného tenzidu se solubilizovaným barvivem a v dalším kroku i se solubilizovaným léčivem. Vybraným tenzidem schopným tvorby micel je bromid cetyltrimethylamonný (CTAB) a jako modelová difúzní a fluorescenční sonda slouží barvivo nilské červeně. Solubilizovanou aktivní látkou je nesteroidní protizánětlivé léčivo ketoprofen s analgetickými a antipyretickými účinky. Difúzní procesy jsou realizovány ve vertikálních Franzových difúzních celách s polykarbonátovou membránou, jejíž velikost pórů je 2 µm. Během difúze jsou odebírány vzorky ve zvolených časových intervalech a následně vyhodnocovány metodou fluorescenční korelační spektroskopie (FCS). Pomocí této metody je možné monitorovat probíhající difúzi v čase a to i při velmi nízkých, nanomolárních koncentracích vybrané fluorescenční sondy. Práce poskytuje přehled o chování nilské červeně v micelárním roztoku tenzidu při difúzních procesech a dále možnost rozšíření experimentu o použití aktivní látky, např. již zmíněného ketoprofenu.
|
|
|
Vliv vlastností huminových látek na difúzi měďnatých iontů v huminových hydrogelech
Král, Jan ; Smilek, Jiří (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na studium difúze měďnatých iontů v gelech huminových kyselin. Náplní práce bylo posouzení vlivu vlastností huminových kyselin na difúzi jejich gelem. Experimentální část byla zaměřena na testování vlastností tří vzorků huminových kyselin o různé čistotě. K jejich porovnávání byla použita metoda difúze z okamžitého plošného náboje. Tato metoda byla založena na pozorování časového vývoje difúzních profilů v gelech. Měďnaté ionty byly jako difundující médium vybrány pro svou vysokou afinitu a silnou vazbu k huminovým kyselinám.
|
|
|
Polysacharid-proteinové gely
Hájovská, Pavla ; Smilek, Jiří (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem gelace roztoků albuminu a směsných roztoků albuminu a vysokomolekulové kyseliny hyaluronové vlivem zahřívání. Studium bylo realizováno měřením reologických vlastností roztoků, vzniklých gelů i průběhu gelace. U proteinových vzorků ve vodě byl testován vliv koncentrace proteinu, vliv iontové síly a pH roztoku. U směsných roztoků byl testován vliv koncentrace a složení polymerní složky. Se zvyšující koncentrací polymerní složky dochází k posunu bodu gelace směrem k nižším hodnotám teplot, při rozdílu koncentrace 2 % (w/v) až o 5°C. Vzniklé gely vykazují vyšší hodnoty viskózního i elastického modulu. Obdobné chování bylo pozorováno i vlivem iontové síly, jako důsledek ovlivnění elektrostatických interakcí mezi řetězci polymeru a jako důsledek změny náboje polymeru vlivem snížení pH pod hodnotu pI proteinu.
|
|
|
Chování superabsorpčních polymerů v modelových půdách
Männlová, Adriana ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kratochvílová, Romana (vedoucí práce)
Předložená bakalářské práce se zabývá studiem superabsorpčních polymerů pro environmentální a zemědělské aplikace. Obecně mají tyto preparáty plnit funkci závlahovou tak, že díky svým unikátním vlastnostem do sebe dokáží v období dešťů nasát vodu a udržet ji v okolí kořenového systému co nejdéle. Superabsorpční polymery mohou zároveň plnit i funkci nosiče hnojiva a zajišťovat tak jeho postupné uvolňování. Tyto gelové struktury byly podrobeny testování jejich botnavosti v prostředích s různou iontovou silou. Následně byla v delším časovém horizontu sledována jejich schopnost zádrže vody v prostředí modelové půdy.
|
|
|
Dynamika systémů hyaluronanu a albuminu
Jarábková, Sabína ; Smilek, Jiří (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá dynamikou systémů hyaluronanu (HA) a hovězího sérového albuminu (BSA). Při výzkumu bylo použito těchto metod: povrchová reologie, tenziometrie, metoda maximálního přetlaku v bublině a UV-VIS spektrofotometrie. K měření byly použity roztoky s různou koncentrací albuminu a konstantní koncentrací hyaluronanu (vysokomolekulárního i nízkomolekulárního) a poté naopak. Všechny roztoky byly proměřeny a získaná data byla porovnávána s výsledky sérového albuminu v pufru bez hyaluronanu. Roztoky byly připravovány v prostředí citrátovo-fosfátového pufru o pH přibližně 4. Byly pozorovány interakce mezi hyaluronanem a sérovým albuminem.
|
host ::
RSS.