|
|
Vliv methylace huminových kyselin na interakci s povrchově aktivními látkami
Bělušová, Anna ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem interakcí mezi huminovými kyselinami, coby hlavní komponentou půdní organické hmoty a modelovým organickým polutantem v podobě kationického tenzidu – Septonexu (u něhož byla očekávána pozitivní interakce s huminovými kyselinami vzhledem k jeho náboji) prostřednictvím nekonvenčního spojení dialyzačních a difúzních technik realizovaných v difúzních celách společně s izotermickou titrační kalorimetrií schopnou objasnit charakter probíhajících reakcí z termodynamického hlediska. Experimenty byly prováděny se standardem huminových kyselin izolovaných z Leonarditu (1S104H), pořízeném od Mezinárodní společnosti pro huminové látky, s huminovými kyselinami izolovanými z lignitu a z černozemě modální. Cílem předložené diplomové práce je posouzení vlivu karboxylových funkčních skupin ve struktuře huminových kyselin při interakcích s kationickým Septonexem. Z tohoto důvodu byly zmíněné vzorky huminových kyselin modifikovány selektivní methylací jejich karboxylových funkčních skupin, které se již dále nemohou podílet na interakcích s iontovými látkami. Výsledky z difúzních cel i z izotermické titrační kalorimetrie potvrdily předpoklad, že Septonex interagoval se všemi typy nemodifikovaných huminových kyselin více než s jejich methylovanými formami. Navzdory dostupné literatuře bylo překvapivé, že rozdíly v interakci huminových kyselin se Septonexem nebyly diametrálně odlišné při porovnání nemodifikovaných huminových kyselin s jejich methylovanými formami. Míra těchto interakcí byla posuzována skrze zdánlivou rovnovážnou konstantu Kapp stanovenou při difúzních (dialyzačních) experimentech a z průběhu entalpických křivek z izotermické titrační kalorimetrie. Po provedených experimentech a jejich vyhodnocení lze dojít k závěru, že huminové kyseliny a Septonex při svých interakcích, vzhledem ke svým strukturám, pravděpodobně uplatňují nejen elektrostatické interakce, především přes dostupné karboxylové funkční skupiny huminových kyselin a kladně nabité hydrofilní části molekul Septonexu, ale nezanedbatelnou roli při nich zastávají i hydrofobní efekt, vodíkové vazby a Van der Waalsovy síly.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelů s využitím reologických technik
Lorenc, Pavel ; Klučáková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem relaxace a časového namáhání viskoelastických látek (hydrogelů) pomocí vybraných reologických technik především s ohledem na oscilační testy. Byly připraveny a při měření porovnány vlastnosti hydrogelů s různým typem síťování. Agarózové hydrogely (fyzikálně), alginátové hydrogely (fyzikálně-chemicky), hydrogely kyseliny hyaluronové (iontově) a polyvinylalkoholové hydrogely (chemicky). V této bakalářské práci jsou navrženy a následně i aplikovány metody měření relaxačních vlastností těchto hydrogelů za použití reometru. Pomocí časově závislých testů, jež zkoumaly změny amplitudy v čase, byly zkoumány relaxační vlastnosti hydrogelů. Proveden byl test, který měl 3 intervaly, kdy změnami amplitud deformace v závislosti na čase byla sledována odezva hydrogelů na tyto změny. Sledovány byly relaxační vlastnosti těchto hydrogelů, jež prokázaly značné rozdíly v chování hydrogelů při měřeních. Těmito metodami bylo zjištěno, že struktura hydrogelů a koncentrace mají vliv na jejich relaxační vlastnosti. Z naměřených výsledků bylo prokázáno, že nejlepší relaxační vlastnosti má chemicky síťovaný polyvinylalkoholový hydrogel, nejnižší schopnost relaxace pak vykazoval fyzikálně-chemicky síťovaný alginátový hydrogel. Výsledky z naměřených dat byly nakonec porovnány, posouzeny a komentovány rozdíly mezi jednotlivými hydrogely.
|
|
|
Příprava magnetoreologických kapalin s vysokou sedimentační stabilitou
Oharek, Lukáš ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se tematicky zaměřuje na aktuální problematiku stability magnetoreologických kapalin v gravitačním poli. Za účelem přípravy stabilní magnetoreologické kapaliny je zkoumán vliv aditiv, modifikace částic i změna nosné kapaliny. S ohledem na zvýšenou viskozitu nosné kapaliny, jež negativně ovlivňuje magnetoreologický efekt, byla připravena magnetoreologická kapalina obsahující částice karbonylového železa, u kterých byla provedena chemisorpce neionogenním tenzidem Tween 80. Jako nosná kapalina byla použita emulze z minerálního oleje a vody. Pro zvýšení stability emulze byl použit emulgátor Span 80 stabilizující emulzi typu „voda v oleji“. Sedimentační stabilita je zlepšena, zároveň ale dochází ke zvýšení viskozity nosné kapaliny.
|
|
|
Příprava, charakterizace trimethylchitosanu a ověření jeho interakčních schopností vůči variabilně nabitým iontovým sloučeninám
Bayerová, Zuzana ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Cílem předložené bakalářské práce je studium interakcí trimethylchitosanu s opačně nabitými látkami s ohledem na jeho potenciální biomedicínské využití. Podstatným krokem před samotným studiem interakcí byla úspěšná syntéza trimethylchitosanu, která byla následně potvrzena charakterizací finálního produktu syntézy pomocí fyzikálně-chemických metod (infračervená spektroskopie, elementární analýza, nukleární magnetická rezonance). Výsledný produkt byl podroben interakcím se záporně nabitými látkami, jimiž byly dodecylsíran sodný jakožto zástupce ionogenního tenzidu, alginát coby zástupce přírodního polysacharidu a Chicago Blue jako zástupce anionaktivního barviva. Schopnost interakcí s dodecylsíranem sodným a alginátem byla prokázána tvorbou hydrogelů, které byly následně charakterizovány z hlediska mechanických vlastností pomocí klasických viskoelastických testů na reometru. Pozitivní afinita trimethylchitosanu vůči organickým barvivům byla zkoumána v podpůrných hydrogelových matricích na bázi agarózy z hlediska změny transportních a bariérových vlastností.
|
|
|
Charakterizace hydrogelů na bázi fotosíťovaných derivátů hyaluronanu
Hekrlová, Veronika ; Smilek, Jiří (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá charakterizací tyraminového derivátu kyseliny hyaluronové (HA-Tyr), jakožto vhodného kandidáta pro fotosíťovací reakce in situ. V první části bylo zkoumáno botnání gelů ve fyziologickém roztoku a prasečí plazmě, ve které hydrogely botnají podstatně méně. Druhá část bakalářské práce byla zaměřena na reologii. Nejprve byla pomocí rotačního testu změřena závislost zdánlivé viskozity roztoků prekurzorů tyraminového derivátu na smykové rychlosti. Zdánlivá viskozita roste s koncentrací derivátu nebo s Mw. Tento trend lze pozorovat i při měření elastického modulu vzniklých gelů oscilačními testy. Elastický modul lze ovlivnit také koncentrací fotoiniciátoru riboflavinu (RF), intenzitou záření nebo dobou osvitu. Součástí práce je i test cytotoxicity luminiscenční metodou ATP, který prokázal, že použité materiály a typy záření jsou bezpečné pro aplikaci in situ. Obecně mohou tyto znalosti posloužit při použití hydrogelů v regenerativní medicíně, kde by mohly sloužit jako krytí nebo nosiče aktivních látek.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium transportních procesů v hydrogelech pomocí mikroreologických technik
Píšová, Denisa ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Cieľom tejto diplomovej práce bolo stanovenie viskoelastických vlastnosti agarózových hydrogélov s prídavkom polyelektrolytov použitím mikroreologických a makroreologických techník. Z mikroreologických techník bola vybraná metóda dynamického rozptylu svetla, pomocou ktorej bol sledovaný vplyv prídavku rôzneho objemu aktívnej látky, účinok rozlične nabitého polyelektrolytu a taktiež vplyv iónovej sily na konečné mikroreologické vlastnosti agarózových systémov. Pre zrovnanie výsledkov získaných použitím metódy mikroreológie dynamického rozptylu svetla bola pre charakterizáciu agarózových hydrogélov s prídavkom polyelektrolytov používaná i klasická reológia. Nakoniec boli makroreologické a mikroreologické výsledky vzájomne korelované.
|
|
|
Využití mezifázové reologie ke studiu biologických systémů
Kachlířová, Helena ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na zavedení relativně nové metody mezifázové reologie a na její optimalizaci. Optimalizace metody byla realizována na dvou typech mezifázových rozhraní, a to kapalina-kapalina za použití vzájemně nemísitelných systémů voda-chloroform a voda-toluen a na rozhraní kapalina-vzduch. Aplikovatelnost metody byla testována na reálných vzorcích v podobě povrchově aktivní látky septonex a následně na biologickém systému, konkrétně hovězím sérovém albuminu. Mezifázová rozhraní tvořená molekulami septonexu vykazovala čistě viskózní charakter, přičemž rigidita rozhraní se mírně zvyšovala až do kritické micelární koncentrace a po překročení této koncentrace se snižovala. Naproti tomu hovězí sérový albumin vytvořil na rozhraní film viskoelastického charakteru s převahou elastické složky.
|
|
|
Mikroskopie atomárních sil polotuhých materiálů
Šudáková, Anna ; Havlíková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá prostudováním postupu měření a optimalizací podmínek měření pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM) s budoucím výhledem na zobrazování a měření mechanických vlastností (např. adheze nebo tuhost materiálu) hydrogelů a polotuhých materiálů na mikroúrovni. Mikroskopie atomárních sil nabývá významu ve výzkumech vzhledem k univerzálnosti metody, kdy je schopná zobrazovat vodivé i nevodivé vzorky, ale zároveň měřit i jejich mechanické vlastnosti, jako je adheze, elasticita nebo tuhost. Výhodou oproti jiným metodám je, že AFM je schopné měřit mechanické vlastnosti nejen na makroúrovni, ale také na lokální úrovni. Optimalizace měřících módů se prováděla na standardním vzorku polystyrenových nanočástic o velikosti jeden mikrometr, kdy byly proměřeny jednotlivé režimy, jako jsou bezkontaktní metoda (noncontact mode, AC Mode Imaging) a kvantitativním režimem měření (QITM Advanced Imaging), kterými lze měřit pomocí AFM. Následovalo měření PVA fólií, měření se provádělo z důvodu toho, že se jednalo o vysušené hydrogely (xerogely), což bude zájmem dalšího studování. Byly vytvořeny z polyvinylalkoholu a chitosanu. Vnitřní prostředí hydrogelů bylo modifikováno úpravou pH (NaOH) nebo změnou iontové síly (NaCl). Dále byl pozorován vliv mrazení na PVA fólii, jedná se o jednu z možností přípravy fyzikálně síťovaného hydrogelu. Tato práce zkoumá také vliv koncentrace fyzikálně síťovaného termoreverzibilního agarosového gelu na jeho porozitu.
|
host ::
RSS.