|
|
Biokrystalizace jako nový koncept vývoje piezoelektrických materiálů pro biomedicínské využití
Dobešová, Kateřina ; Plichta, Tomáš (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřená na metody biofilamentace a biokrystalizace bakteriálních buněk producenta polyhydroxyalkanoátů, konkrétně bakterie Cupriavidus necator H16. Mezi hlavní metody použité na orientaci buněk patří spincoating a akustická vlna. Biokrystalizace byla vyvolána pomocí teplotního, osmotického a acidického stresu. Míra orientace buněk byla sledována mikroskopem atomárních sil, krystalizace pomocí FTIR. Mimo jiné byla určena tloušťka vrstev pomocí profilometru. Množství PHA v bakteriálních buňkách bylo stanoveno pomocí plynové chromatografie. Příprava krystalických uspořádaných vrstev biomateriálů představuje cestu k piezoelektrickým biomateriálům.
|
|
|
Polymerní směsi termoplastického škrobu s biodegradovatelnými polymery
Nováková, Pavlína ; Petruš, Josef (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá přípravou a vlastnostmi biodegradovatelných polymerních směsí termoplastického škrobu (TPS) s polyhydroxybutyrátem (PHB) s důrazem na kompatibilizaci směsi nemísitelných polymerů. Teoretická část je zaměřena na charakterizaci termoplastického škrobu, termodynamiku polymerních směsí, možné způsoby kompatibilizace polymerních směsí a shrnutí dosavadních poznatků o polymerních směsích termoplastického škrobu s biodegradovatelnými polymery. Experimentální část se zabývá modifikací škrobu a PHB maleinanhydridem za účelem kompatibilizace polymerní směsi. Navázání monomeru na polymery bylo potvrzeno infračervenou spektroskopií a acidobazickou titrací. S využitím připravených modifikovaných polymerů byly připraveny směsi TPS/PHB, na kterých byl posuzován vliv kompatibilizace a složení směsí na vlastnosti. Pro pozorování tání a krystalizace byla využita DSC (diferenční kompenzační kalorimetrie), změny molekulové hmotnosti byly posuzovány stanovením indexu toku taveniny. Pevnost v tahu, prodloužení při přetržení a vliv stárnutí na mechanické vlastnosti byly stanoveny tahovou zkouškou, morfologie směsí byla pozorována pomocí elektronové mikroskopie (SEM).
|
|
|
Studium stability antimikrobiálních nanomateriálů v různém prostředí pomocí kapalinové chromatografie
Janderová, Šárka ; Trachtová, Štěpánka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou nanomateriálů (nanočástice, nanovlákna) s enkapsulovanou aktivní látkou a stabilitou těchto nanomateriálů v různém prostředí pomocí kapalinové chromatografie. Vývoj a optimalizace metod pro sledování kinetiky uvolňování enkapsulovaných látek z nanomateriálů do různých prostředí představuje klíčovou roli pro výzkum zaměřený na jejich využití ve farmaceutickém, potravinářském a kosmetickém průmyslu a přispívá i k rozvoji nových antimikrobiálních nanomateriálů omezujících antibiotickou rezistenci. Teoretická část je zaměřená na charakterizaci nanomateriálů (nanočástice, liposomy, nanovlákna a kombinované nanomateriály). Další část literární rešerše se věnuje přírodním (eugenol, karvakrol, kurkumin, tymol, vitamin E) a syntetickým (ampicilin, streptomycin) antimikrobiálním látkám. Poslední kapitola se zabývá použitými instrumentálními metodami, které slouží k charakterizaci nanomateriálů a hodnocení jejich stability, uvolněných a degradačních produktů. V praktické části byla nejprve sledována antioxidační aktivita vybraných látek. Byly řipraveny liposomy, u kterých byla zkoumána stabilita a enkapsulační účinnost. Byla optimalizovaná HPLC metoda stanovení aktivních látek. Dále bylo sledováno postupné uvolňování uvedených aktivních látek z připravených liposomů. Pomocí forcespinningu byla připravena nanovlákna, u nichž bylo analyzováno také uvolňování do vybraných modelových prostředí. Jako modelové prostředí sloužila destilovaná voda s minimálním obsahem iontů a nečistot, dále fyziologický roztok při teplotě 25 °C, který má simulovat teplotu povrchu lidského těla a fyziologický roztok při teplotě 37 °C, která je charakteristická pro teplotu lidského těla. Tato analýza poskytuje ucelený pohled na chování připravených materiálů a jejich potenciální využití v praxi. V poslední části byly připravené kombinované nanomateriály (na bázi nanovláken a nanočástic) s enkapsulovanou aktivní látkou. U těchto nanomateriálů bylo zkoumáno postupné uvolňování aktivních látek a případný synergický účinek.
|
|
|
Příprava a charakterizace nanočástic s enkapsulovanou antioxidační složkou
Dohnalová, Marie ; Strečanská, Paulína (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci částic s enkapsulovanými přírodními látkami s antioxidačními a antimikrobiálními vlastnostmi. Vybranými antioxidanty byly anthokyany, eugenol a vitamín E, jako jeden z nejsilnějších antioxidantů. Zároveň byly zvoleny antimikrobiální látky, přesněji eugenol. V teoretické části byly charakterizovány jednotlivé aktivní látky, materiály na přípravu částic, metody jejich přípravy a princip stanovení bezpečnosti všech používaných materiálů. V experimentální části byly charakterizovány vybrané aktivní látky a byla optimalizována příprava částic. Byly připraveny dva typy lipozomů, u kterých byla stanovena enkapsulační účinnost, velikost a stabilita. Také byly připraveny vodné extrakty borůvek a ostružin, u kterých byl stanoven celkový obsah anthokyanů. Extrahované látky z rostlinného materiálu byly enkapsulovány do alginátových částic. Dále bylo stanoveno postupné uvolňování aktivních látek z částic do modelových prostředí pomocí spektrofotometru. Během postupného uvolňování aktivních látek z částic byl sledován také antioxidační účinek, u kterého bylo možné pozorovat klesání s postupem času. Testován byl i antimikrobiální účinek u aktivních látek a lipozomů proti modelovým mikroorganismům Escherichia coli a Micrococcus luteus. U vybraných aktivních látek, extraktů a připravených nanočástic byly provedeny testy cytotoxicity na lidských keratinocytech, kde bylo prokázáno, že vybrané materiály jsou necytotoxické. Na závěr byl vytvořen návrh možné aplikační formy v podobě alginátového hydrogelu.
|
|
|
Příprava pleťových masek s účinkem proti akné
Geierová, Kateřina ; Bendová, Agáta (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce byla zaměřena na přípravu a charakterizaci nanovláken s obsahem aktivních látek s cílem využít tyto materiály v pleťových maskách proti akné. Nanovlákna byla připravena z roztoku polyhydroxybutyrátu a z roztoku želatiny metodou elektrospinning. Z aktivních látek byl využit k funkcionalizaci nanovláken eugenol a piperin. V teoretické části byly charakterizovány typy pleťových masek, jednotlivé aktivní látky, materiály na přípravu nanovláken, jejich metody přípravy a jejich charakterizace. V praktické části byla sledována antioxidační a antimikrobiální aktivita samotných účinných látek. Následně byla ve třech modelových prostředích sledována rychlost uvolňování vybraných aktivních látek z připravených nanovláken. U nanovláken byla sledována antimikrobiální aktivita na třech mikroorganismech, a to na Staphylococcus epidermidis, Cutibacterium acnes a Escherichia coli.
|
|
|
Návrh systémů pro cílený transport sloučenin se sladkou chutí
Demová, Radoslava ; Hlaváček, Viliam (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na možnosť imobilizácie sladidiel na vybraný nosičový systém. Teoretická časť práce bola venovaná informáciám o sladidlách, nosičových systémoch a možnosti imobilizačnej techniky. V experimentálnej časti bola optimalizovaná príprava častíc z polyhydroxybutyrátu (PHB). Pripravené PHB častice boli charakterizované metódou dynamického rozptylu svetla (DLS). Povrch PHB častíc bol aktivovaný pomocou plazmy. Takto aktivovaný povrch PHB častíc bol charakterizovaný pomocou infračervenej a Ramanovej spektroskopie. Imobilizované boli látky so sladkou chuťou: glukóza, fruktóza, sacharóza, mannitol, sorbitol a erytritol. Na PHB častice sa z testovaných látok podarilo naviazať iba sacharózu. Imobilizované častice boli vystavené účinkom umelej žalúdočnej, pankreatickej a žlčovej šťavy a bolo sledované množstvo uvoľnenej sacharózy. Ďalej bola sledovaná dlhodobá stabilita častíc a takisto množstvo uvoľnenej sacharózy.
|
|
|
Příprava nanočástic a nanovláken s obsahem antimikrobiálních látek
Kubišová, Veronika ; Slaninová, Eva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problému, kterým je nedostatečná současná terapie ran a představuje řešení v podobě krytů ran na bázi nanomateriálů. Konkrétně je zaměřena na vývoj a charakterizaci různých nanovlákenných materiálů s integrovanými liposomovými částicemi, které by mohly sloužit jako zdroj terapeutických látek a být využitelné právě v oblasti terapie ran. Rešerše v úvodní části práce byla nejprve zaměřena na zmíněný problém, kterým jsou nedostatky stávajících konvenčních obvazových materiálů. Nebyl opomenut ani popis lidské kůže z anatomického a funkčního hlediska, a ani samotný proces hojení ran. Představeny byly i různé typy krycích materiálů. Velká část však byla zaměřena na nanomateriály a jejich využití právě v oblasti terapie kožních poranění. Zmíněnými nanomateriály byly především liposomové částice a nanovlákna, neboť experimentální část práce byla zaměřena právě na tyto struktury. Popis se zabýval jak samotnou charakteristikou těchto struktur, tak i biopolymery použitelnými k jejich přípravě. Cílem však byla příprava nanovláken o obsahu liposomů, proto byl popsán způsob tvorby takových systému. Nedílnou součástí krycích materiálů jsou také různá terapeutika, zejména taková, která potlačí vznik infekce a sníží bolest v ráně, rešerše byla proto zaměřena na antibiotikum ampicilin a analgetikum ibuprofen. Experimentální část byla věnována samotné problematice výroby nanovláken s liposomy a také kvalitativnímu prokázání přítomnosti liposomů v elektrostaticky připravovaných nanovláknech. Vybranými polymerními složkami těchto systémů byl polyhydroxybutyrát (PHB) a želatina. Nanovlákna a liposomové částice (i kombinované liposomy s PHB) byly však nejprve připraveny v samotné formě a charakterizovány zejména z hlediska postupného uvolňování léčivých látek. Získané výsledky byly pak porovnány s výsledky dodávání terapeutik prostřednictvím kombinovaných nanovlákenných struktur s liposomy. U těchto kombinovaných struktur bylo cílem dosáhnout synergie v oblasti dodávání léčiv mezi těmito systémy. Snahou práce bylo vytvořit kryt z biomateriálů s řízeným uvolňováním léčiv. Léčivy obsaženými v těchto materiálech byl již zmíněný ampicilin a ibuprofen. Důležitou součástí práce bylo pak stanovení bezpečnosti připravených materiálů, testovány byly z hlediska cytotoxicity, kdy provedeným testem byl MTT test a LDH test. A samotná schopnost nanovláken v oblasti hojení ran byla pak sledována v rámci scratch testu neboli testu „hojení ran“. Na závěr práce jsou uvedena doporučení pro další práce, které na toto téma budou navazovat.
|
|
|
Vliv mikroplastů biodegradabilních polymerů na vlastnosti půdní organické hmoty
Denková, Pavla ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Problematika kontaminace životního prostředí mikroplasty se dotýká všech jeho složek. V současné době je zřetelný trend využívat místo syntetických polymerů tzv. biodegradabilní polymery, u kterých se očekává, že se v přírodních systémech rychle rozloží díky přítomným mikroorganismům. Tento předpoklad ale nemusí odpovídat realitě. Biodegradace může v reálných podmínkách probíhat pomalu nebo vůbec a mikročástice biodegradabilního polymeru tak mohou v půdě setrvávat velmi dlouho, podobně jako částice syntetických polymerů. Jejich vliv na půdní biotu je již nějakou dobu předmětem studia, vliv na vlastnosti půdy a vody v půdě však doposud zkoumán nebyl. Tato práce se zabývá vlivem mikročástic biodegradabilních plastů na fyzikálně-chemické vlastnosti půdní organické hmoty, zejména na chování vody v půdním systému za aridních a semiaridních podmínek. Jako modelový biodegradabilní polymer byly použity mikročástice poly(R-3-hydroxybutyrátu), zkráceně P3HB, který byl zanášen do půdy v různých koncentracích. Využita byla metoda DSC, která umožňuje stanovit výparnou entalpii vody a stabilitu vodních můstků, které ovlivňují (stabilizují) fyzikální a chemickou strukturu půdní organické hmoty. Zároveň bylo změřeno množství vody zadržované půdní organickou hmotou. Bylo zjištěno, že mikroplasty P3HB za experimentálních podmínek snižují výparnou entalpii, což usnadňuje vysychání půdní organické hmoty, nicméně na celkovou zádrž vody organickou hmotou mají pouze malý vliv. Zároveň bylo pozorováno ovlivnění stability vodních molekulových můstků, které spojují segmenty půdní organické hmoty. Mikročástice P3HB by tedy mohly v půdě představovat riziko, díky ovlivnění mechanismu zádrže vody za aridních a semiaridních podmínek.
|
|
|
Příprava a charakterizace nanovlákenných krytů ran
Jiroušková, Pavla ; Uhlířová, Renata (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou a charakterizací nanovlákenných krytů ran. Pro přípravu nanovláken zde byly použity materiály poly-(3-hydroxybutyrát), neboli PHB a želatina. Do krytů byly také inkorporovány aktivní látky, a to ampicilin a ibuprofen. Teoretická část práce se zabývá kůží a hojením ran, nanovlákny a jejich vlastnostmi, dále popisuje také využití nanovláken jako krytů ran. V neposlední řadě se věnuje také materiálům vhodným k přípravě nanovlákenných krytů ran. Dále tato sekce obsahuje rešerši na různé metody přípravy nanovláken, léčiva, která mohou být do vláken inkorporována a následné stanovení bezpečnosti připravených krytů. V praktické části byly připravovány nanovlákenné kryty s obsahem ampicilinu, respektive ibuprofenu. Bylo stanoveno maximální možné množství aktivní látky, kterou lze do nanovláken inkorporovat. Následně byly připraveny kombinované kryty, jejichž účelem bylo studium rychlosti uvolňování aktivních látek do modelových prostředí. U jednotlivých krytů bylo spektrofotometricky stanoveno uvolňování v časovém intervalu. Na závěr byly u krytů připravených s ampicilinem provedeny testy antimikrobiální aktivity. Antimikrobiální účinky byly sledovány na mikroorganismech S. Epidermidis, E. Coli a M. Luteus.
|
|
|
Utilization of physicochemical and spectroscopic techniques in study of stress-response of cyanobacteria
Skoryk, Maksym ; Šedrlová, Zuzana (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
This bachelor's thesis focuses on observation of cyanobacteria exposed to osmotic-up and down stresses. Based on literature review appropriate methods have been proposed to study two model organisms - Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechocystis sp. salina Wislouch CCALA 192. Four methods have been utilized to characterize osmotically stressed cyanobacteria. Flow cytometry has been utilized to assess viability of bacteria. SYTOX Blue fluorescent stain provided reliable information on bacteria stress resistance, whilst when stained with propidium iodide obscured results were obtained. Optical properties of cyanobacteria have been characterized with UV-VIS absorbance and turbidity measurements. Bacteria have undergone thermogravimetric analysis upon stress exposure to estimate cell volume dependence on extent of salt stress. This analysis suggested that PHB-positive Synechocystis sp. PCC 6803 tend to be more endurable to osmotic up-stress than PHB-negative. Gas chromatography showed PHB-positive cells to contain 1-2 % of PHB per dry cell mass.
|
host ::
RSS.