|
|
Využití mikrokalorimetrie při studiu hydratace biopolymerů
Bola, Tomáš ; Smilek, Jiří (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím mikrokalorimetrie při studiu hydratace biopolymerů. K vybraným biopolymerům byla vybrána laktóza, ačkoliv není řazena mezi biopolymery, ale disacharidy. Dále pak alginát, dextran, chitosan a hyaluronan o dvou molekulových hmotnostech. Laktóza byla k těmto účelům vybrána hlavně pro to, že představuje jakýsi modelový příklad k určení toho, zda k reakci na vlhkost mezi ostatními vzorky a nasyceným roztokem soli nastane či nikoliv. Ke studii hydratace biopolymerů na rozdíl od běžně používané metody perfuzní kalorimetrie, kde se využívá možnost měření s nastavitelnou vlhkostí, byla použita metoda izotermické mikrokalorimetrie, kde se při dvou konstantních teplotách sledovala reakce vzorku na různou vlhkost uvolňovanou nasyceným roztokem soli.
|
|
|
Příprava a charakterizace hybridních hydrogelových matric
Magera, Lukáš ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce si klade za cíl přípravu a její následnou optimalizaci hybridních hydrogelů, které představují díky svým unikátním vlastnostem materiál s vysokým aplikačním potenciálem. Hybridní hydrogely mají díky své jedinečné hybridní síťové struktuře, silnému vzájemnému propletení sítí a účinnému systému disipace energie mimořádnou mechanickou odolnost a s ní spojené další vlastnosti (např. transportní). Tato práce se zabývá chemicko-fyzikálně síťovaným hybridním gelem, a to kombinací alginát-polyakrylamid. Hybridní gel byl vytvořen a podroben testům sušení a následného botnání. Hlavní náplní experimentální části bylo stanovení viskoelastických vlastností hybridních hydrogelů pomocí standardních oscilačních testů. Botnací testy prokázaly, že hybridní síť, která obsahuje omezeně botnající alginátový gel, vykazuje nižší stupeň nabotnání než samostatný neomezeně botnající polyakrylamidový gel. Viskoelastické testy ukázaly ovlivnění mechanických vlastností v podobě zvýšení hodnoty paměťového modulu hybridního hydrogelu oproti referenčnímu alginátovému hydrogelu. Hybridní hydrogel vykazoval zvětšení lineární viskoelastické oblasti oproti referenčnímu polyakrylamidovému gelu, jehož hybridní struktura zamezuje tvorbě mikrotrhlin, která způsobovala dřívější protrhnutí referenčního polyakrylamidového gelu.
|
|
|
Studium bariérových a transportních vlastností vybraných polyelektrolytů v hydrogelových matricích pomocí difúzních technik
Valentová, Kristýna ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na studium bariérových a transportních vlastností vybraných polyelektrolytů v hydrogelových matricích pomocí difúzních technik. Studium těchto vlastností bylo prováděno v horizontálních difúzních celách, kdy je sledována změna koncentrace difúzní sondy v závislosti na čase. Difúzní experimenty byly prováděny na agarózovém hydrogelu s přídavkem alginátu, kyseliny hyaluronové, polystyrensulfonátu, huminových kyselin a jako difúzní sonda byl použit rhodamin 6G. Součástí této práce jsou dále i metody charakterizující zkoumané látky a hydrogelové matrice jako jsou např. reologie a potenciometrická titrace. Cílem této diplomové práce bylo prozkoumat vliv interakcí mezi procházejícím barvivem (rhodamin 6G) a příslušným gelem (agaróza + polyelektrolyt) na fundamentální difúzní parametry (tj. efektivní difúzní koeficient, čas průchodu, aj.).
|
|
|
Adhesion of (Hydro)gel Materials to the Surface – Physico-chemical Description and Biological Concequences
Žibeková, Lucia ; Mravec, Filip (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
This Bachelor´s thesis deals with study of adhesion of hydrogels materials to the surface. Three biopolymers were selected for this purpose, one of which is psychically cross-linked (agarose) and two are chemically cross-linked (based on sodium alginate cross-linked with Ca2+ and polyvinyl alcohol cross-linked with borax). In the experimental part of the work, adhesion was first examined by a visual method on an inclined plane. The tilt was at different angles (30°, 45°, 90°) where it was observed whether the hydrogel was able to attach to a solid surface or slip down. The agarose was examined in different concentrations from 0.5 wt% to 4 wt% in both methods. Also, the alginate gel was examined at various concentrations with two different cross-linked agent. However, alginate was only used in the visual method because of its inhomogeneity. In contrast, the PVA gel was examined at 10:1 and 4:1 ratios for the both methods. The second method in the experimental part was the tensile test carried out on the Inova apparatus – hydraulic pulsator, and thus the methodology for the study of physical and chemically cross-linked hydrogels was optimized. With increasing concentration of agarose gels, adhesion strength and work increased as well. For PVA gels, the adhesion work was higher, but the adhesive strength remained approximately the same as for the agarose gels.
|
|
|
Příprava a charakterizace enzymatických krytů ran
Jurová, Bronislava ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium a charakterizaci nanovlákenných krytů ran z přírodních biopolymerů. Do těchto nanovlákenných krytů byly inkorporovány proteolytické enzymy, konktrétně kolagenáza a bromelain. Teoretická část se zabývá stručnou charakteristikou kožních ran, jejich hojením a kožními kryty. Také jsou zde uvedeny metody přípravy těchto krytů a metody použity k jejich charakterizaci. Praktická část se zabývá optimalizací přípravy nanovlákenných krytů na bázi polyhydroxybutyrátu, želatiny, alginátu a chitosanu. Tato nanovlákna byla poté obohacena o aktivní látky a bylo sledováno jejich postupné uvolňování do modelového prostředí. Na závěr byla u těchto látek stanovena jejich proteolytická aktivita.
|
|
|
Incorporation of microbial cells in hydrogel carriers
Orišková, Sofia ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
The presented diploma thesis focuses on the use of plant growth promoting bacteria as an ecological alternative to conventional fertilizers. The incorporation of bacterial cells into hydrogel carriers is already a well-studied topic, but due to its disadvantages it has not yet found wider application in agriculture. This work offers a novel concept of encapsulating bacteria by gelation directly from the culture. This is achieved by crosslinking the bacterial alginate produced by the model microorganism Azotobacter vinelandii. Since this process was not described before, first its optimization was needed. Alginate production was determined gravimetrically, and its parameters were further characterized using available analytical methods – infrared spectroscopy to monitor structural parameters (monomer composition and the extent of acetylation), dynamic light scattering to characterize the size distribution and AF4-MALS-dRI to obtain the molecular weight. Bacterial PHB production was also investigated using gas chromatography and infrared spectroscopy. The second part of the work is focused on the optimization of the gelling process using bacterial alginate from the culture and CaCl2 as a crosslinking agent. Rheological experiments were used as a tool in understanding the viscoelastic properties of the prepared gels. Gelation was demonstrated within the first day after inoculation. Maximum production of alginate (1,9 ± 0,3) g/l was reached on the fourth day after inoculation. It was found that the addition of 5 g/l of calcium carbonate promotes the production of alginate. Nevertheless, further addition of CaCO3 (30 g/l) showed adverse effects on the molecular weight and is therefore not recommended. Production of PHB was confirmed by both FTIR and GC measurements, with a maximum yield of (23 ± 3) % CDW. Rheological testing confirmed that the product of the crosslinking was a gel. It was found that the crosslinker concentration plays an important role at time 0 min of the gelation, forming a denser network in the structure and causing higher rigidity. Using the highest studied concentration of CaCl2, the critical strain reached values of (5,0 ± 0,7) %. Finally, the incorporation of bacterial cells into the hydrogel was confirmed using fluorescence microscope.
|
|
|
Fosfolipidy jako základ biodegradabilních nosičových systémů
Burdíková, Jana ; Čeppan, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na zkoumání systému fosfolipid-hyaluronan. Nejdříve byla nalezena vhodná metoda pro přípravu zásobního roztoku fosfolipidu/lipidu a vhodná fluorescenční sonda. Jako metoda přípravy zásobního roztoku byla vybrána sonifikace a jako fluorescenční sonda pyren. Ze skupiny fosfolipidů byl použit lecitin. Pro srovnání byl vedle fosfolipidu použit i lipid fosfátovou skupinu postrádající (DPTAP), popřípadě směs lipidu a fosfolipidu (DPPC a DPTAP). Kromě hyaluronanu byly pro srovnání použity i jiné polyelektrolyty (polystyrensulfonát sodný a alginát sodný). Měření probíhala jak ve vodě, tak v roztoku fosfátového pufru. Veškerá měření proběhla pomocí fluorescenční spektroskopie a dynamického rozptylu světla.
|
|
|
New possibilities in wound healing
Nováková, Laura ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
The diploma thesis is focused on the study of fibrous wound dressings prepared by electrospinning method from natural biopolymers. Three active ingredients were added to the dressings: ampicillin, ibuprofen and collagenase, which are responsible for relieving pain, reducing the risk of infection and selectively removing necrotic tissue in the wound. The theoretical part describes the therapeutic dressings currently available on the market and the most common methods of nanofiber production. The experimental part evaluates the optimization of the preparation of gelatin, alginate and chitosan fibrous wound dressings, which were subsequently enriched with active substances and their gradual release into the model environment was determined spectrophotometrically. Antimicrobial effects against E.coli and S. epidermidis strains andantifungal activity against C. glabrata yeast were monitored. Finally, two cytotoxicity tests on the human keratinocyte cell line HaCaT confirmed the safety of the prepared products, which can serve as bioactive skin dressings in the future.
|
|
|
Využití metod rozptylu světla pro studium gelace hydrogelu
Candráková, Simona ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na štúdium gelácie hydrogélov pomocou využitia metód rozptylu svetla. Pre tieto účely boli v práci zvolené dva biopolyméry (agaróza a alginát sodný), u ktorých prebieha gelácia rozdielnym spôsobom. V prvom prípade ide o geláciu spôsobenú zmenou teploty, v druhom potom prídavkom viazväzbového katiónu. V rámci experimentálnej časti práce bola najskôr študovaná gelácia agarózy metódou DLS, boli merané teplotné rampy roztokov agarózy (40 – 30 °C), kde boli sledované veľkosti častíc v roztokoch o rôznych koncentráciách a ich pôsobenie na meraný difúzny koeficient. Metódou DLS boli stanovené hodnoty teplôt gelácie roztokov o koncentrácii 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Ďalej bola použitá metóda DLS mikroreológie, kde boli taktiež merané teplotné rampy agarózových roztokov (40 – 30 °C), z ktorých boli vyhodnotené teploty gelácie roztokov agarózy o koncentrácii 0,1 hm.% a 0,5 hm.%. V práci bola tiež používaná klasická reológia, kvôli vzájomnému porovnaniu viskoelastického chovania látok a zisteniu bodu gelácie roztokov agarózy. Touto metódou boli zistené teploty gelácie pre koncentrácie 0,1 hm.%, 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Metóda DLS bola použitá aj k sledovaniu interakcií alginátu sodného pri prídavku Ca2+ iónov, tieto interakcie boli následne tiež vyhodnotené a diskutované v experimentálnej časti.
|
|
|
Mechanické a transportní vlastnosti hybridních hydrogelových systémů
Klímová, Eliška ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem mechanických a transportních vlastností hybridních hydrogelových systémů. Vzhledem k aplikacím hydrogelů, zejména v oblasti chemického průmyslu, farmacie či medicínských aplikací, byly pro studium vybrány hydrogely na bázi gellanu a alginátu sodného. Pro porovnání jednotlivých vlastností byly připraveny jak fyzikální, tak hybridní hydrogely. Gellanové hydrogely byly připraveny v prostředí deionizované vody, dihydrátu chloridu vápenatého a tweenu 80. Alginátové hydrogely byly připraveny v prostředí dihydrátu chloridu vápenatého a polyakrylamidu s N,N´–methylenbisakrylamidem. Pro studium mechanických vlastností byly vybrány sušící váhy a reologická měření. Transportní vlastnosti byly zkoumány difúzními experimenty v kombinaci s UV-VIS spektroskopickou detekcí. Závěrem této práce je sumarizace naměřených hodnot pro poskytnutí uceleného přehledu na tuto problematiku. Bylo zjištěno, že při vhodně zvolených koncentracích strukturních komponent hydrogelové sítě i jednotlivých aditiv, lze ovlivňovat mechanické i transportní vlastnosti studovaných hydrogelů.
|
host ::
RSS.