|
|
Interakce hyaluronanu s hydrofobními soluty
Slezáková, Dagmar ; Knotková,, Kateřina (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá hydrofobními interakcemi nativního hyalorunanu s vybranými soluty. Na základě literárních rešerší byly vybrány fluorescenční sondy a fluoreskující biologicky aktivní látky, které se využívají právě ke studiu koloidních roztoků biopolymerů, a to 6-(p-toluinido)-2-naftalensulfonová kyselina (polaritní sonda), lipofilní vitamín (±)-alfa-tokoferol, pyren (polaritní sonda) a hydrofilní vitamín riboflavin. V experimentální části byl studován vliv rozpouštědel s různou polaritou, respektive relativní permitivitou, na emisní spektra. Byly studovány interakce nativního hyaluronanu s TNS, dále interakce s vlivem iontové síly, které však nebyly prokázány, což bylo pravděpodobně způsobeno dostatečně silným solvatačním obalem hyaluronanu. Prokázání interakce se podařilo až po procesu lyofilizace a následné rehydratace vzorků. Další studium interakcí bylo prováděno se biologicky aktivní látkou riboflavinem, a to pomocí měření REES efektu v nativním hyaluronanu o různých koncentracích a různých molekulových hmotnostech. Nedocházelo však k posunům emise, a tak se nepodařilo prokázat interakce riboflavinu s HA v rámci zvolených koncentrací. Použitím další biologicky aktivní látky - alfa-tokoferol bylo zkoumáno asociativní chování hyalorunanu a také byla sledována anizotropie fluorescence alfa-tokoferolu v různých koncentracích a molekulových hmotnostech nativního hyaluronanu. Anizotropie fluorescence dosahovala vysokých hodnot v porovnání s referenčním roztokem směsi glycerol-ethanol, která však závisela více na molekulové váze než na koncentraci hyaluronanu. Prokázání interakcí hyaluronanu bylo studováno také pomocí polaritní sondy pyren v různých koncentracích a molekulových hmotnostech hyaluronanu. Poměr 1:3 nevykazoval koncentrační závislost v rámci vybraných koncentrací až na molekulovou hmotnost 253,9 kg mol–1. Jak alfa-tokoferol, tak i pyren byly podrobeny lyofilizaci a následné rehydrataci, což vedlo ke zlepšení interakcí těchto sond s hyaluronanem.
|
|
|
Využití termické analýzy při studiu denaturace proteinů
Bošeľová, Miriam ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá využitím technik termickej analýzy pri štúdiu tepelnej denaturácie proteínov. Ako modelový proteín bol zvolený lyzozým. V experimentálne časti boli použité dve metódy termickej analýzy a to diferenčná kompenzačná kalorimetria (DSC) a teplotne modulovaná diferenčná kompenzačná kalorimetria (TMDSC). Jedným z cieľov práce bolo určiť využiteľnosť DSC a TMDSC pri štúdiu denaturácie lyzozýmu a zároveň bližšie charakterizovať výsledky, ktoré môžeme z jednotlivých metód získať. Ďalším cieľom bola optimalizácia TMDSC, kde boli porovnané módy heat-iso, heat-only a heat-cool pri 60 sekundovej a 100 sekundovej perióde. Vybranými metódami bola sledovaná denaturácia lyzozýmu, ktorá je tvorená prevážne reverzibilnou zložkou tepelného toku a denaturačná teplota je v závislosti na nastevených parametroch v rozmedzí 71,16 °C až 75,21 °C.
|
|
|
Vliv hyaluronanu na vlastnosti očních kapek Opthalmo-Septonex
Chromá, Kateřina ; Němcová, Andrea (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Modifikace očních kapek pomocí hyaluronanu vede ke zvýšení času zádrže na očním povrchu. Pomocí Mahrousovy modifikované metody, byly stanovovány koncentrace Septonexu ve vodě. Posléze pomocí postupného přídavku hyaluronanu do očních kapek OpthalmoSeptonex byla zjištěna vhodná koncentrace pro membránovou dialýzu. Pomocí membránové dialýzy byla sledována interakce hyaluronan-septonex. Následně byla proměřena velikost a náboj částic.
|
|
|
Bioprodukce, charakterizace a aplikace vybraných biopolymerů
Benešová, Pavla ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Čertík, Milan (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na mikrobiální produkci biopolymerů s využitím obnovitelných zdrojů, jako zdroje uhlíku a dusíku. Mikrobiálně byly produkovány polysacharidy a polyestery. S využitím především odpadních substrátů byl produkován pullulan a polymer kyseliny jablečné jako extracelulární metabolity polymorfního mikroorganismu Aureobasidium pullulans. Další část práce je věnována biotechnologické produkci bakteriálních plastů polyhydroxyakanoátů (PHA), které jsou bakteriemi produkovány ve formě intracelulárních granulí. Produkce biodegradabilních PHA je zaměřena jak na produkci poly(3-hydroxybutyrátu), tak také na biosyntézu technologicky významného kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerátu), s důrazem na možnost využití odpadních substrátů v rámci konceptu biorafinerie. Do konceptu biorafinerie zapadá zejména využití kávové sedliny pro produkci PHA. Hydrolyzát kávové sedliny byl využit jako substrát pro Burlkholderia cepacia, akumulován byl P(3HB-co-3HV) bez nutnosti přídavku prekurzoru. Další kávový odpad představoval olej extrahovaný z kávové sedliny, který byl taktéž využit pro produkci PHA bakterií Cupriavidus necator. Optimalizován byl proces hydrolýzy odpadních materiálů, které byly využity pro produkci biopolymerů, s důrazem na finální obsah sacharidů a polyfenolů. Odpadní materiály nebyly využity pouze jako zdroje uhlíku, ale také jako komplexní zdroj dusíku. Hydrolyzáty syrovátky a kuřecího peří byly použity, jako komplexní zdroj dusíku pro produkci PHA C. necator, pro kultivaci byl jako zdroj uhlíku využit odpadní fritovací olej. V rámci předložené dizertační práce byla snaha využít zejména PHA pro přípravu různých aplikačních forem. Připraveny byly lipozomy s přídavkem PHB a odpadním kávovým olejem, které vykazovaly antioxidační a antimikrobiální efekt. Nano(mikro)vlákenné materiály z PHB byly připraveny za účelem filtrace mikrobiálních suspenzí. Pro zlepšení filtračních schopností byly připraveny kompozitní PHB vlákenné materiály s přídavkem aktivního uhlí a oxidů kovů. Součástí této práce je také studium degradace polyhydroxyalkanoátů, kdy byla studována produkce PHA depolymeráz u vybraných mikroorganismů. Testována byla také biodegradabilita různých PHA forem standardním kompostovacím testem IS/ISO 20200. Tento test byl také použit pro studium mechanických vlastností polyuretanu s parciálním obsahem PHB v závislosti na délce působení kompostovacích podmínek.
|
|
|
Nativní hyaluronan jako nosič hydrofobních molekul
Michalicová, Petra ; Márová, Ivana (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Hyaluronan je látka, kterou lze označit jako esenciální pro obratlovce. Je součástí extracelulárních matrix ve většině tkání a v některých tkáních tvoří hlavní komponentu. Kromě mechanických funkcí je také důležitá pro mnoho biologických procesů, jako je bujení nádorových buněk. Předmětem této práce byl vývoj nosičových systémů složených z nativního hyaluronanu a hydrofobních léčiv. Pro účely této práce byly místo léčiv využity fluorescenční sondy (pyren, prodan, perylen, DPH, merocyanin 540), jejichž prostřednictvím byly zkoumány vlastnosti těchto systémů. Systémy byly připravovány lyofilizací. Účinek lyofilizace na podporu interakcí byl zkoumán metodou fluorescenční spektrometrie (stacionární a časově rozlišené). Stabilita lyofilizovaných systémů byla hodnocena pomocí zeta potenciálu, který byl měřen elektroforetickým rozptylem světla. Lyofilizační koláče byly analyzovány pomocí několika metod. První byla efluenční plynová analýza spojená s FT-IR spektrometrií, kterou byla zkoumána přítomnost tercbutanolu v produktu. Dále byly koláče analyzovány skenovací elektronovou mikroskopií, jež poskytla informace o povrchu a prvkovém složení materiálu. Výsledky této práce mohou přispět k vývoji léčiv v oblasti cílené distribuce.
|
|
|
Adsorpce biologických aktivních látek v koloidních roztocích aminojílu
Málková, Ivana ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato závěrečná práce navazuje na předchozí studium hořečnatého aminojílu a jeho interakcí s přírodními látkami. Teoretická část je zaměřena na rešerši využití aminojílu jako nosiče v medicínských aplikacích, způsobu jeho formulace, volbu biologicky aktivních látek a vhodnou metodu stanovení. Experimentální část je zaměřena na syntézu aminojílu, přípravu vzorků a studium adsorpčního chování zvolených biologicky aktivních látek za různých podmínek. Experimentální část této práce zahrnuje také ověření vhodnosti použití zvolené UV VIS spektrometrie ke stanovení adsorpčního chování biologicky aktivních látek v koloidních roztocích aminojílu.
|
|
|
Interakce hyaluronan tenzid - dynamická tenziometrie
Herzog, Milan ; Žídek, Jan (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem bylo charakterizovat interakce mezi tenzidem a negativně nabitým biopolymerem hyaluronanem sodným. Zvoleny byly dva kationické tenzidy: cetyltrimethylammonium bromid (CTAB) a tetradecyltrimethylammonium bromid (TTAB). Vzhledem k opačným nábojům hyaluronanu a obou tenzidů lze předpokládat vzájemné interakce, které se projeví například ve změně povrchového napětí. Pro studium těchto interakcí byla zvolena dynamická tenziometrická metoda – metoda maximálního tlaku v bublině. Byl sledován vliv konstantního přídavku hyaluronanu o dvou molekulových hmotnostech (90 a 1400 kDa) na změnu hodnoty povrchového napětí při zvyšující se době života bubliny. Výsledky byly také srovnány z hlediska různé iontové síly prostředí, protože vzorky byly připraveny ve vodě a v 0,15 mol/l NaCl. Získané výsledky o interakci hyaluronan-tenzid mohou sloužit nejen k popisu dynamického chování tenzidů v přítomnosti zvoleného biopolymeru, ale také v oblasti cílené distribuce léčiv.
|
|
|
Solubilizační schopnosti polysacharidů
Lenartová, Radka ; Foglarová, Marcela (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
V diplomové práci byly studovány solubilizační schopnosti polysacharidů, které byly představovány alkylovými deriváty kyseliny hyaluronové, pomocí hydrofóbních solutů (Sudan Orange G, Sudan Red G, (±)-alfa-tokoferol, pyren, perylen, Nilská červeň). Nejdříve bylo zkoumáno chování jednotlivých solutů v prostředích s různou polaritou (methanol, 1 propanol, chloroform, cyklohexan, n-heptan) a iontovou silou (voda, 0,1 M a 0,4 M NaCl). Poté byly zkoumány schopnosti modelového systému dodecyl síranu sodného solubilizovat tyto hydrofóbní látky uvnitř micel. Zajímala nás solubilizační kapacita, která byla definovaná jako mol solublilizované látky na mol micel tenzidu, odpovídající stavu nasycení micel. V případě solubilizace (±)-alfa-tokoferolu v micelách SDS nebylo možné určit solubilizační kapacitu, proto jsme přešli na určování obecnější solubilizační síly, která je definovaná jako mol solubilizované látky na mol tenzid. Tato hodnota je vztažena na příslušné množství solubillizující látky při stavu nasycení micel. Modelový systém tenzidu dodecyl síranu sodného byl volen proto, protože se jedná o jednoduchý tenzid nesoucí záporný náboj stejně jako alkylové deriváty hyaluronanu, který formuje unimolární micely a hodntoty kritické micelární koncentrace a agregačního čísla ve zvolených prostředích jsou tabelovány. Hlavní podstatou práce bylo stanovení vlastností hydrofóbních domén alkylových derivátů hyaluronanu jako volné místo pro začlenění hydrofóbních látek v prostředích s různou iontovou silou. Kritické agregační koncentrace byly stanoveny pomocí fluorescenční sondy pyrenu a jeho metody poměru 1:3. Pro výzkum mikropolarity domén derivátů hyaluronanu byly zvoleny dvě koncentrace derivátů. Jedna těsně nad stanovenou kritickou agregační koncentrací a druhá o něco vyšší. Byl zkoumán vliv koncentrace pyrenu na mikropolaritu domén. Zjistili jsme vliv koncentrace pyrenu. Na druhou stranu jsme našli stabilní oblast koncentrací, které mikropolaritu neovlivňují. Nakonec jsme zkoumali vliv přípravy roztoků derivátů hyaluronanu na mirkopolaritu prostředí pomocí zvolené koncentrace pyrenu odpovídající stabilním oblastem. Studium solubilizačních vlastností derivátů hyaluronanu není jednoduché, jak jsme předpokládali. Při měření absorbancí prostředí o vyšších koncentrací hyaluronanu, kdy jsme předpokládali nasycení micel solubilizovanou látkou působilo rušivě, že zastiňovalo měření absorbance solubilizovaných látek. Z experimentu solubilizace s látkou Sudan Red G jsme zjistili, že nedocházelo k jeho solubilizaci v micelách derivátu hyauronanu z efektu nízké lipofility micelárního jádra a případných sterických efektů. Proto jsme zvolili perylen jako další solubilizující látku. Při solubilizaci perylenu jsme z emisních spekter našli nasycení micel a proto jsme mohli pro danou koncentraci perylenu vyjádřit solubilizační sílu derivátů hyaluronanu. Cílem celé práce bylo stanovit optimální způsob přípravy roztoků derivátu hyaluronanu, aby zabezpečoval požadovanou úroveň solubillizace.
|
|
|
Fluorescence ve výzkumu hydrofilních oblastí asociativních koloidů
Londinová, Monika ; Knotková,, Kateřina (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Pomocí různých fluorescenčních sond byly zkoumány vlastnosti hyaluronanu, neboť je slibným nosičem aktivních substancí v medicíně a kosmetice. Zvolenými sondami byly: kationaktivní akridinová oranž, Nilská modř A, methylenová modř, amfifilní 4-Di-2-ASP a anionaktivní fluorescein. Kromě fluorescenčních a absorpčních spekter sond byly sledovány elektrostatické a hydrofobní interakce. Sondy v různě polárních prostředích (MeOH, EtOH, DMSO) vykazovaly bathochromní posun emisního maxima a zhášení fluorescenčního záření s rostoucí polaritou roztoků. Ve vodných roztocích chloridů byl zkoumán vliv iontové síly na fluorescenční vlastnosti sondy akridinová oranž a 4-Di-2-ASP. V případě AO se s rostoucí iontovou silou více bránilo tvorbě dimerů AO. CaCl2 nejvíce zvýšil iontovou sílu, nejvíce bránil repulzi karboxylových skupin a tedy expanzi klubka hyaluronanu do roztoku. Naopak emise sondy 4-Di-2-ASP se nejvíce zhášela s přídavkem CaCl2. Při sledování vlivu přídavku hyaluronanu na absorpční a emisní vlastnosti AO způsobily první přídavky (COO– skupin) tvorbu dimerů AO, následovala depolymerizace dimerů a nárůst intenzity emise. Repolymerizace způsobila pokles a poté došlo k opětovnému nárůstu. V případě 4-Di-2-ASP se charakter fluorescence (intenzita emise, poloha maxima) zpočátku neměnil, ale od koncentrace 1 g dm–3 došlo k nárůstu intenzity emise. Sondy methylenová modř a fluorescein byly použity pro spektroskopické studium interakce mezi methylenová modř-fluoresceinovým komplexem a aniontovým a kationtovým tenzidem. Absorbance samotné methylenové modři a fluoresceinu se měnily jen s přídavkem tendzidů s opačným nábojem. Absorbance směsi MB-F se měnila s přídavkem tenzidu CTAC, přídavek SDS do směsi způsobil jen změnu absorpčního spektra MB.
|
|
|
Effect of crowding agents on DNA-surfactant interaction
Sovová, Šárka ; Hurčíková, Andrea (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
The diploma thesis focuses on DNA-surfactant interaction in crowding environment. DNA of 4017 base pair size was prepared using polymerase chain reaction and template plasmid pSB-E1g. The crowding environment was mimicked by polyethylene glycol and its effect on the interactions of DNA-surfactant system was investigated by dye exclusion study, electrophoretic mobility shift assay and DNase protection assay. Also the effect of ionic strength on DNA-surfactant interaction in crowding environment, using NaBr, was investigated. Data were evaluated and discussed in this work. The effect of crowding agent on surfactant CMC was studied using high resolution ultrasonic velocity. It was found that there is no significant effect of PEG on surfactant CMC. This work is going to be part of the scientific publication with title Combined role of macromolecular crowding and cationic surfactant in efficient DNA condensation.
|
host ::
RSS.