|
|
Použití PCR v reálném čase pro charakterizaci nosičů používaných pro izolaci DNA
Ondrejková, Martina ; Šálek, Petr (oponent) ; Trachtová, Štěpánka (vedoucí práce)
Teoretická časť diplomovej práce bola zameraná na magnetické nosiče zložené z magnetického jadra pokrytého polymérnou vrstvou, využívané prevažne v medicínskych, molekulárno-biologických a biochemických aplikáciach. Enkapsulácia jadra je pre uvedené aplikácie podstatná z dôvodu zníženia nešpecifickej adsorbcie proteínov, zvýšenia biokompatiblity a možnej funkcionalizácie magnetických nosičov. V experimentálnej časti práce bola amplifikovaná DNA (E.coli) pomocou polymerázovej reťazovej reakcie v reálnom čase (PCR v reálnom čase) v prítomnosti magnetických nosičov pokrytých kopolymérom polyhydroxymetakrylátom-glycidylmetakrylátom (P(HEMA-co-GMA)) s obsahom alebo bez obsahu karboxylových funkčných skupín. Inhibičný efekt magnetických nosičov rôznej koncentrácie v PCR zmesi bol vyhodnocovaný z hodnôt parametrov kalibračných priamok získaných regresnou analýzou. Prítomnosť špecifického produktu PCR bola overovaná agarózovou gélovou elektroforézou. Väčšina magnetických nosičov bez obsahu karboxylových skupín zhášala fluorescenciu v rozsahu koncentrácií 2,0 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi, inhibícia amplifikácie DNA sa nepreukázala a sú teda biokompatibilné. Magnetické nosiče s obsahom karboxylových skupín zhášali fluorescenciu už pri nižších koncentráciách, v rozsahu 0,4 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi. Bola preukázaná ich inhibícia amplifikácie v rozsahu koncentrácií 2,0 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi, od koncentrácie0,8 g.l-1 v PCR zmesi inhibícia nenastala a nosiče sú biokompatibilné. Výsledky nezáviseli od charakteristických vlastností magnetických nosičov ale od prítomnosti karboxylových skupín na povrchu nosiča a stupňa pokrytia magnetického jadra polymérom. PCR v reálnom čase sa preukázala ako účinný nástroj pre štúdium enkapsulácie magnetického jadra a vplyvu funkčných skupín na povrchu polymérnej vrstvy.
|
|
|
Příprava a charakterizace magnetických nosičů z hypersíťovaných polystyrenových mikročástic a jejich použití v biosenzoru
Šálek, Petr ; Šňupárek, Jaromír (oponent) ; Šafařík,, Ivo (oponent) ; Horák, Daniel (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce bylo vyvinout a charakterizovat funkcionalizovaný vysoce magnetický polymerní nosič mikrometrové velikosti s úzkou distribucí velikostí, který bude vhodný pro následné bioaplikace. Přitom byl sledován vztah mezi strukturou a vlastnostmi produktu. Výchozí monodisperzní poly(styren-co-divinylbenzenové) [P(St-DVB)] mikročástice s různým obsahem divinylbenzenu (DVB) byly připraveny disperzní polymerizací. Sledován byl vliv typu rozpouštědla, iniciátoru, koncentrace a způsob dávkování DVB na morfologii, velikost a distribuci velikostí částic. Aby byly částice porézní s velikostí pórů v řádu desítek nanometrů, byly nízce zesítěné P(St-DVB) mikročástice hypersíťovány za přítomnosti chloridu číničitého jako katalyzátoru. Dosaženo bylo vysokých hodnot specifického povrchu částic (> 1000 m2/g) a vysokého obsahu mikropórů (cca. 0.6 ml/g). Samotnému hypersíťování předcházela chlormethylace mikročástic. Studován byl vliv tří různých chlormethylačních činidel na porézní vlastnosti produktu. Mikročástice byly následně funkcionalizovány sulfonovými nebo aminovými skupinami, které usnadnily zachycení magnetického oxidu železa vysráženého uvnitř porézní struktury. Na funkcionalizované vysoce magnetické mikročástice byl posléze imobilizován anti-ovalbumin, ovalbumin a nakonec anti-ovalbumin značený křenovou peroxidázou. Přidáním peroxidu vodíku k suspenzi takovýchto mikročástic došlo ke změně elektrického proudu, což umožnilo kvalitativní detekci ovalbuminu imobilizovaného na funkcionalizovaných magnetických mikročásticích.
|
|
|
Studium reverzibilní adsorpce nukleových kyselin na magnetických nosičích
Šálek, Petr ; Ing.Daniel Horák, CSc. (oponent) ; Rittich, Bohuslav (vedoucí práce)
V diplomové práci byla studována reverzibilní absorpce nukleových kyselina na magnetických mikročásticích za různých experimentálních podmínek. Byly použity magnetické mikročástice P(HEMA-co-GMA) a magnetické sklo. Cílem bylo získat kyselinu deoxyribonukleovou (DNA) v kvalitě vhodné pro polymerázovou řetězovou reakci (PCR). Pro návázání DNA na magnetické mikročástice byla navozena kondenzace DNA, což bylo dosaženo přidáním PEG a chloridu sodného do separační směsi. Byly použity PEG různé molekulové hmotnosti a to 600, 6000 a různá výsledná koncentrace PEG v separační směsi (4, 8, 12, 16%). K ověření podmínek adsorpce DNA byly použity modelové systémy : DNA z kuřecích erytrocytů a purifikovaná DNA bakteriálního kmene Lactobacillus paracasei ssp. paracasei CCDM 211/06. S rostoucí molekulovou hmotností a výslednou koncentrací PEG vzrůstalo množství eluované DNA. Získané poznatky byly využity při izolaci DNA z hrubých lyzátů buněk čisté bakteriální kultury Lactobacillus paracasei ssp. paracasei CCDM 211/06 a při izolaci DNA z reálných vzorků (tekuté mléčné výrobky, tvrdý sýr). Přítomnost cílové DNA v eluátu byla ověřena pomocí rodově (rod Lactobacillus) nebo druhově specifické (druh Bifidobacterium longum) PCR. Dále bylo při separaci DNA z reálných vzorků (tekutých mléčných výrobků) ověřeno použití dvoufázového vodného systému se současnou adsorpcí kondenzované DNA na tuhé magnetické částice. Byly studovány podmínky tvorby dvoufázového vodného systému, který byl vytvořen 16% PEG o různé molekulové hmotnosti (600 a 6000 g/mol) a síranem amonným o různých koncentracích. Následně bylo zjišťováno, zda použití dvoufázového systému s adsorpcí kondenzované DNA na tuhé magnetické částice má vliv na citlivost stanovení cílové DNA bakterií mléčného kvašení v reálných vzorcích (tj. zda byl eliminován vliv inhibitorů PCR). Předpoklad o zvýšení citlivosti PCR byl potvrzen.
|
|
|
Paraprobiotika, postbiotika a další -biotika
Crha, Richard ; Šálek, Petr (oponent) ; Trachtová, Štěpánka (vedoucí práce)
Teoretická část práce pojednává o široké škále mikroorganismů a látek odvozených od probiotik. V práci jsou na základě nejnovějších publikací definovány probiotika, prebiotika, synbiotika, paraprobiotika, postbiotika, pharmabiotika, psychobiotika a onkobiotika. Dále je specifikován účel a použití zmíněných – biotik k současnému poznání jejich funkce. V experimentální části byla ze vzorku probiotických tobolek izolována DNA komerčně dostupným bakteriálním kitem a magnetickými částicemi. Byla poté spektrofotometricky stanovena její čistota a koncentrace. Za použití izolované DNA jako matrice pro konvenční PCR a detekce na agarózovém gelu bylo analyzováno složení probiotického produktu deklarovaného výrobcem. V závěru byla optimalizována metoda PMA-PCR.
|
|
|
Nanočástice pro přenos genové terapie
Dvořáková, Nikola ; Ellederová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Šálek, Petr (oponent)
Genová editace pomocí CRISPR/Cas9 systému je jedna z možností, která udává nový směr v rozvoji genové terapie. Nejčastěji využívaným prostředkem pro přenos DNA do buněk jsou viry, které však nedokáží často pojmout CRISPR/Cas9 systém, velký až několik kb. Nanočástice (NPs) jako nevirové přenašeče se jeví jako možný prostředek, jak tento systém do buňky přenést. Pro tuto práci byly vybrány magnetické Fe3O4 NPs (MNPs) kvůli jejich skvělým vlastnostem jako je multifunkčnost, biokompatibilita, snadná odbouratelnost a jednoduchá syntéza. Cílem práce bylo vytvořit MNPs a komplex MNPs obalených PEI/CRISPR-Cas9 plazmidem a následně je charakterizovat pomocí fyzikálně chemických metod. Vytvořenému komplexu MNPs/PEI/CRISPR-Cas9 byly definovány přesné parametry, které byly určeny jako vhodné pro možné pohlcení buňkou. Byla ověřena také hypotéza stabilizace komplexu MNPs/CRISPR-Cas9 plazmidu po přidání polyethyleniminu (PEI), který dokáže taktéž plazmidovou DNA ochránit i před restrikčními endonukleázami. Následně mohla být komplexem MNPs/PEI/CRISPR-Cas9 transfekována stabilní modifikovaná buněčná linie HEK293-TLR3, určená pro možné pozorování oprav dvouřetězcových zlomů (DSB) pomocí nehomologního připojení konců (NHEJ) nebo homologní rekombinace (HR). Výsledky ukazují efektivitu transfekce 13 % a pro NHEJ 5 %...
|
|
|
Nanočástice pro přenos genové terapie
Dvořáková, Nikola ; Ellederová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Šálek, Petr (oponent)
Genová editace pomocí CRISPR/Cas9 systému je jedna z možností, která udává nový směr v rozvoji genové terapie. Nejčastěji využívaným prostředkem pro přenos DNA do buněk jsou viry, které však nedokáží často pojmout CRISPR/Cas9 systém, velký až několik kb. Nanočástice (NPs) jako nevirové přenašeče se jeví jako možný prostředek, jak tento systém do buňky přenést. Pro tuto práci byly vybrány magnetické Fe3O4 NPs (MNPs) kvůli jejich skvělým vlastnostem jako je multifunkčnost, biokompatibilita, snadná odbouratelnost a jednoduchá syntéza. Cílem práce bylo vytvořit MNPs a komplex MNPs obalených PEI/CRISPR-Cas9 plazmidem a následně je charakterizovat pomocí fyzikálně chemických metod. Vytvořenému komplexu MNPs/PEI/CRISPR-Cas9 byly definovány přesné parametry, které byly určeny jako vhodné pro možné pohlcení buňkou. Byla ověřena také hypotéza stabilizace komplexu MNPs/CRISPR-Cas9 plazmidu po přidání polyethyleniminu (PEI), který dokáže taktéž plazmidovou DNA ochránit i před restrikčními endonukleázami. Následně mohla být komplexem MNPs/PEI/CRISPR-Cas9 transfekována stabilní modifikovaná buněčná linie HEK293-TLR3, určená pro možné pozorování oprav dvouřetězcových zlomů (DSB) pomocí nehomologního připojení konců (NHEJ) nebo homologní rekombinace (HR). Výsledky ukazují efektivitu transfekce 13 % a pro NHEJ 5 %...
|
|
|
Použití PCR v reálném čase pro charakterizaci nosičů používaných pro izolaci DNA
Ondrejková, Martina ; Šálek, Petr (oponent) ; Trachtová, Štěpánka (vedoucí práce)
Teoretická časť diplomovej práce bola zameraná na magnetické nosiče zložené z magnetického jadra pokrytého polymérnou vrstvou, využívané prevažne v medicínskych, molekulárno-biologických a biochemických aplikáciach. Enkapsulácia jadra je pre uvedené aplikácie podstatná z dôvodu zníženia nešpecifickej adsorbcie proteínov, zvýšenia biokompatiblity a možnej funkcionalizácie magnetických nosičov. V experimentálnej časti práce bola amplifikovaná DNA (E.coli) pomocou polymerázovej reťazovej reakcie v reálnom čase (PCR v reálnom čase) v prítomnosti magnetických nosičov pokrytých kopolymérom polyhydroxymetakrylátom-glycidylmetakrylátom (P(HEMA-co-GMA)) s obsahom alebo bez obsahu karboxylových funkčných skupín. Inhibičný efekt magnetických nosičov rôznej koncentrácie v PCR zmesi bol vyhodnocovaný z hodnôt parametrov kalibračných priamok získaných regresnou analýzou. Prítomnosť špecifického produktu PCR bola overovaná agarózovou gélovou elektroforézou. Väčšina magnetických nosičov bez obsahu karboxylových skupín zhášala fluorescenciu v rozsahu koncentrácií 2,0 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi, inhibícia amplifikácie DNA sa nepreukázala a sú teda biokompatibilné. Magnetické nosiče s obsahom karboxylových skupín zhášali fluorescenciu už pri nižších koncentráciách, v rozsahu 0,4 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi. Bola preukázaná ich inhibícia amplifikácie v rozsahu koncentrácií 2,0 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi, od koncentrácie0,8 g.l-1 v PCR zmesi inhibícia nenastala a nosiče sú biokompatibilné. Výsledky nezáviseli od charakteristických vlastností magnetických nosičov ale od prítomnosti karboxylových skupín na povrchu nosiča a stupňa pokrytia magnetického jadra polymérom. PCR v reálnom čase sa preukázala ako účinný nástroj pre štúdium enkapsulácie magnetického jadra a vplyvu funkčných skupín na povrchu polymérnej vrstvy.
|
|
|
Příprava a charakterizace magnetických nosičů z hypersíťovaných polystyrenových mikročástic a jejich použití v biosenzoru
Šálek, Petr ; Šňupárek, Jaromír (oponent) ; Šafařík,, Ivo (oponent) ; Horák, Daniel (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce bylo vyvinout a charakterizovat funkcionalizovaný vysoce magnetický polymerní nosič mikrometrové velikosti s úzkou distribucí velikostí, který bude vhodný pro následné bioaplikace. Přitom byl sledován vztah mezi strukturou a vlastnostmi produktu. Výchozí monodisperzní poly(styren-co-divinylbenzenové) [P(St-DVB)] mikročástice s různým obsahem divinylbenzenu (DVB) byly připraveny disperzní polymerizací. Sledován byl vliv typu rozpouštědla, iniciátoru, koncentrace a způsob dávkování DVB na morfologii, velikost a distribuci velikostí částic. Aby byly částice porézní s velikostí pórů v řádu desítek nanometrů, byly nízce zesítěné P(St-DVB) mikročástice hypersíťovány za přítomnosti chloridu číničitého jako katalyzátoru. Dosaženo bylo vysokých hodnot specifického povrchu částic (> 1000 m2/g) a vysokého obsahu mikropórů (cca. 0.6 ml/g). Samotnému hypersíťování předcházela chlormethylace mikročástic. Studován byl vliv tří různých chlormethylačních činidel na porézní vlastnosti produktu. Mikročástice byly následně funkcionalizovány sulfonovými nebo aminovými skupinami, které usnadnily zachycení magnetického oxidu železa vysráženého uvnitř porézní struktury. Na funkcionalizované vysoce magnetické mikročástice byl posléze imobilizován anti-ovalbumin, ovalbumin a nakonec anti-ovalbumin značený křenovou peroxidázou. Přidáním peroxidu vodíku k suspenzi takovýchto mikročástic došlo ke změně elektrického proudu, což umožnilo kvalitativní detekci ovalbuminu imobilizovaného na funkcionalizovaných magnetických mikročásticích.
|
|
|
Studium reverzibilní adsorpce nukleových kyselin na magnetických nosičích
Šálek, Petr ; Ing.Daniel Horák, CSc. (oponent) ; Rittich, Bohuslav (vedoucí práce)
V diplomové práci byla studována reverzibilní absorpce nukleových kyselina na magnetických mikročásticích za různých experimentálních podmínek. Byly použity magnetické mikročástice P(HEMA-co-GMA) a magnetické sklo. Cílem bylo získat kyselinu deoxyribonukleovou (DNA) v kvalitě vhodné pro polymerázovou řetězovou reakci (PCR). Pro návázání DNA na magnetické mikročástice byla navozena kondenzace DNA, což bylo dosaženo přidáním PEG a chloridu sodného do separační směsi. Byly použity PEG různé molekulové hmotnosti a to 600, 6000 a různá výsledná koncentrace PEG v separační směsi (4, 8, 12, 16%). K ověření podmínek adsorpce DNA byly použity modelové systémy : DNA z kuřecích erytrocytů a purifikovaná DNA bakteriálního kmene Lactobacillus paracasei ssp. paracasei CCDM 211/06. S rostoucí molekulovou hmotností a výslednou koncentrací PEG vzrůstalo množství eluované DNA. Získané poznatky byly využity při izolaci DNA z hrubých lyzátů buněk čisté bakteriální kultury Lactobacillus paracasei ssp. paracasei CCDM 211/06 a při izolaci DNA z reálných vzorků (tekuté mléčné výrobky, tvrdý sýr). Přítomnost cílové DNA v eluátu byla ověřena pomocí rodově (rod Lactobacillus) nebo druhově specifické (druh Bifidobacterium longum) PCR. Dále bylo při separaci DNA z reálných vzorků (tekutých mléčných výrobků) ověřeno použití dvoufázového vodného systému se současnou adsorpcí kondenzované DNA na tuhé magnetické částice. Byly studovány podmínky tvorby dvoufázového vodného systému, který byl vytvořen 16% PEG o různé molekulové hmotnosti (600 a 6000 g/mol) a síranem amonným o různých koncentracích. Následně bylo zjišťováno, zda použití dvoufázového systému s adsorpcí kondenzované DNA na tuhé magnetické částice má vliv na citlivost stanovení cílové DNA bakterií mléčného kvašení v reálných vzorcích (tj. zda byl eliminován vliv inhibitorů PCR). Předpoklad o zvýšení citlivosti PCR byl potvrzen.
|
host ::
RSS.