|
|
Functionalized Polystyrene Nanomaterials for Biomedicinal Applications
Dolanský, Jiří ; Mosinger, Jiří (vedoucí práce) ; Dědic, Roman (oponent) ; Zimčík, Petr (oponent)
V současné době se významně zvyšuje riziko bakteriálních infekcí způsobených bakteriálními kmeny, které jsou rezistentní vůči antibiotikům. Proto je nesmírně důležité zkoumat způsoby, jež mohou tento problém překonat. Předložená práce se zabývá přípravou, charakterizací a analýzou antibakteriálních vlastností polystyrenových nanomateriálů (nanovlákenných membrán a nanočástic) modifikovaných sloučeninami, které jsou schopny vysoce účinně inhibovat růst bakterií, ať už přímo (polyethylenimin) nebo fotoaktivací viditelným zářením (NO-fotodonory, fotosensitizery) a následnou produkcí vysoce reaktivních anorganických baktericidních částic, oxidu dusnatého (NO) a singletového kyslíku (O2(1 g)). Všechny připravené materiály byly plně charakterizovány několika na sobě nezávislými metodami. Koncentrace produkovaného NO a O2(1 g) byly studovány amperometrickými a časově rozlišenými spektroskopickými technikami a sérií chemických analytických metod. Vzhledem k přítomnosti baktericidních sloučenin a účinné fotogeneraci NO a O2(1 g) za fyziologických podmínek vykazují všechny materiály vysoký antibakteriální účinek testovaný na Gram-negativním bakteriální kmeni Escherichia coli. V práci uvedené funkcionalizované polymerní nanomateriály mohou být potenciálně zajímavé pro lékařské, biologické či ekologické...
|
|
|
Adhesion, growth and differentiation of osteoblasts and mesenchymal stromal cells on biocompatible nanomaterial surfaces
Brož, Antonín ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Kylián, Ondřej (oponent)
Tato dizertační práce je založena na článcích popisujících základní výzkum uhlíkových nanomateriálů pro možné užití v biomedicíně. Cílem této práce bylo popsat způsob, kterým lidské osteoblasty (linie SAOS-2) a primární lidské mesenchymální kmenové buňky (hMSC) adherují, rostou a jak se chovají na povrchu několika uhlíkových alotropů - nanokrystalickém diamantu (NCD), filmu z jednostěnných uhlíkových nanotub (SWCNT) a grafenu. Využití uhlíku jako základního materiálu slibovalo vysokou biokompatibilitu a možnost užitečných modifikací povrchu. NCD měl upravenou nanotopografii povrchu (nanodrsnost a nanostrukturování suchým leptáním). Všechny materiály měly pak upravenou povrchovou atomární terminaci kyslíkem a vodíkem, která mění povrchovou elektrickou vodivost, povrchový náboj a smáčivost. Bylo předpokládáno, že terminace může mít také vliv na buněčnou adhezi a proliferaci. Ukázalo se, že studované materiály je vskutku možné použít jako substrát pro kultivaci výše zmíněných adherentních buněčných typů. Různé nanodrsnosti povrchu NCD měly rozdílný vliv na adhezi a metabolickou aktivitu diferencovaných SAOS-2 a nediferencovaných hMSC. Nanostrukturování NCD ovlivnilo formování fokálních adhezí buněk. Povrchové terminace NCD a dalších studovaných nanomateriálů v součinnosti s proteiny fetálního...
|
|
|
Structure and magnetic interactions in nanomaterials with application potential
Pacáková, Barbara ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (vedoucí práce) ; Jirásková, Yvona (oponent) ; Svoboda, Pavel (oponent)
Disertační práce je zaměřena na fyziku magnetických nanočástic, zabývá se prob- lematikou řešení magnetických struktur, vnitřního uspořádání částice a vlivu mezičásticových interakcí a struktury částic na magnetickou odezvu nanočásticových systémů. Práce rovněž okrajově řeší makroskopické uspořádání nanočástic a jejich vliv na usporádané nanočásticové systémy. Práce přináší několik unikátních výsledků a řešení, jako například popis magnetické struktury ε-Fe2O3, metodiku pro detekci a analýzu zbytkového magnetického katalyzátoru v uhlíkovch nanotubách a rovněž řeší roli upořádání nanočástic na vlastnosti grafenu transferovaného na substrátech dekorovaných nanočásticemi. 1
|
|
|
Optimalizace a aplikace testů pro stanovení ekotoxicity nanomateriálů
Semerád, Jaroslav ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Kočí, Vladimír (oponent)
Tato práce se zabývá aplikací a optimalizací ekotoxikologických testů pro nanomateriály na bázi nulamocného nanoželeza (nZVI), které se využívají v sanačních technologiích. Po in situ aplikacích nZVI byl pozorován výrazný pokles toxicity kontaminovaného prostředí, avšak potenciálně negativní účinek nZVI na životní prostředí nebyl doposud dostatečně prozkoumán. Standardně používané testy se ukázaly jako nepoužitelné pro stanovení toxicity železných nanomateriálů. Charakteristické vlastnosti nZVI jako je vysoká nespecifická reaktivita a sorpce komplikují stanovení toxicity běžnými testy. Pro co nejlepší přiblížení toxického účinku nanomateriálů na životní prostředí byly testovány reálné koncentrace používané při sanacích (0,1 - 10 g/l). Tyto koncentrace však interferují se standardními testy. V této práci byla optimalizována nová metoda pro in vitro testování toxicity nZVI a odvozených nanomateriálů na zástupcích bakterií. Pomocí tohoto testu lze monitorovat hlavní toxický efekt nanomateriálů - oxidativní stres (OS). Při nerovnováze tvorby a odbourávání reaktivních forem kyslíku (i.e. OS) dochází k ireverzibilním změnám v biomolekulách organismů a tvorbě nežádoucích produktů. Malondialdehyd vzniklý peroxidací lipidů je jeden z markerů buněčného poškození vlivem OS. Právě tento toxický a mutagenní...
|
|
|
Carbon nanomaterials and their interactions with bacteria
Jurková, Blanka ; Beranová, Jana (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Uhlíkové nanomateriály jsou v poslední době v centru pozornosti hlavně díky svým zajímavým, často unikátním vlastnostem. Mají široké možnosti využití, například v elektronice, optice, kosmetice solárních článcích, stavebních materiálech, vzduchových filtrech, k leštění materiálů, jako ochranné povrchy či suchá maziva. Zatímco jejich fyzikální a chemické vlastnosti jsou již dobře prozkoumány, výzkum jejich působní na živé organismy je stále v počátcích. Tato práce je zaměřena na interakce uhlíkových nanomateriálů, konkrétně grafenu, fullerenu, uhlíkových nanotrubiček a nanodiamantů, s bakterálními buňkami a jejich antibakteriální a antiadhezivní účinky. Mechanismy toxického působení zahrnují porušení vnějších struktur buňky v důsledku přímého kontaktu s nanomateriálem, narušení bakteriálního metabolismu nebo produkci volných kyslíkových radikálů. Přesné porozumění dějům, které se odehrávají mezi bakteriální buňkou a uhlíkovými nanomateriály, může přispět k výzkumu jejich možných aplikací v medicíně či možností jejich ekologické recyklace.
|
|
|
Regulation of genetically modified organisms and nanotechnology : (comparison of British, Czech and Slovak legislation in the context of EU)
Zemaník, Vladimír ; Damohorský, Milan (vedoucí práce) ; Žákovská, Karolina (oponent)
Právna regulácia geneticky modifikovaných organizmov a nanotechnológií (komparácia britskej, českej a slovenskej právnej úpravy v kontexte EÚ) Cieľom tejto diplomovej práce je v prvom rade porovnať britskú, českú a slovenskú legislatívu týkajúcu sa geneticky modifkovaných organizmov. Prostredníctvom analýzy ich jednotlivých prvkov sa autor snaží poukázať na miesta, ktoré spôsobujú ťažkosti a snaží sa nájsť ideálne riešenia súčasných problémov európskej legislatívy o GMO. Napriek tomu, že je európska legislatíva v tejto oblasti silno harmonizovaná, sa stále dajú nájsť určité otázky, ktoré si môžu členské štáty upraviť sami, ako aj nejaké legislatívne medzery čakajúce na nápravu. Táto diplomová práca sa skladá zo šiestich hlavných kapitol, ktoré korešpondujú so šiestimi hlavnými témami súčasnej biotechnologickej legislatívy a ktoré sú podľa autora najdôležitejšie. Prvá kapitola sa zaoberá základnými otázkami nakladania s geneticky midifikovanými organizmami, ako je ich zavádzanie do životného prostredia, uvádzanie na trh, alebo uzavreté nakladanie s nimi. Ďalej autor rozoberá legislatívu o označovaní a sledovateľnosti GMO a prezentuje rôzne prahové hodnoty pre prítomnosť GMO vzťahujúce sa na jednotlivé prípady. Tretia kapitola analyzuje pravidlá spolužitia geneticky modifikovaných plodín s tými...
|
|
|
Toxicita nanomateriálů vůči vodním korýšům
Novotná, Kateřina ; Kočí, Vladimír (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Souhrn Nanomateriály jsou v poslední době díky svým specifickým vlastnostem hojně využívány pro různé aplikace, stávají se součástí mnoha produktů a jejich výroba stále roste. Zvyšuje se tak i pravděpodobnost jejich výskytu v prostředí a tedy i možného kontaktu s mnoha organismy, je proto žádoucí provádět testy prověřující možné negativní působení nanočástic. Jejich chování je však často ovlivněno okolními faktory a navíc množství různých druhů nanomateriálů s odlišnými vlastnostmi je velké. V této práci jsou shrnuty základní poznatky o nanomateriálech a jejich možné toxicitě. Pozornost je věnována hlavně výsledkům studií prováděných na vodním korýši Daphnia magna. V experimentální části jsou pak na tomto druhu testovány účinky nanoformy nulvalentního železa, které se používá pro odstraňování škodlivých látek a je tedy cíleně aplikováno přímo do prostředí. Byly testovány koncentrace 0,1 g·l-1 , 0,5 g·l-1 , 1 g·l-1 a 2,5 g·l-1 dvou produktů lišících se typem stabilizace částic. Pro NANOFER 25S (se speciální povrchovou modifikací) nebylo možné stanovit hodnotu EC50, protože při testovaných koncentracích dosáhla imobilizace nejvýše 30 %. Pro NANOFER 25 (bez této povrchové modifikace) činí hodnota EC50 0,94 g·l-1 . Tyto výsledky potvrzují, že je potřebné každý nanomateriál posuzovat samostatně, a tato...
|
|
|
Ekotoxicita nanomateriálů
Viltová, Naďa ; Kočí, Vladimír (vedoucí práce) ; Motejlová, Hana (oponent)
Souhrn V posledních letech dochází k rychlému rozvoji výzkumu v oblasti nanotechnologií a roste i nebezpečí emisí nanomateriálů do životního prostředí a riziko jejich nepříznivého působení. Existuje velmi málo informací o chování a účincích nanomateriálů v životním prostředí, ale doposud provedené studie naznačují vzrůstající míru nepříznivých účinků nanomateriálů s klesající velikostí částic. Cílem této bakalářské práce bylo stanovit toxicitu nanočástic CeO2 o velikosti 47,7 nm a 2,1 nm CeO2 na zelených, sladkovodních řasách Desmodesmus subspicatus. Dále byl zkoumán vliv přídavku surfaktantu na toxicitu obou látek. Výsledky ukázaly, že částice o velikosti 2,1 nm vykazovaly vyšší toxicitu než částice s větší velikostí, což je v souladu s informacemi nalezenými v literatuře. Po přídavku surfaktantu byl pozorován nárůst toxicity obou forem.
|
|
|
Návrh implementace nových poznatků z interdisciplinárního oboru "nanotechnologie" do výuky přírodovědných předmětů na SŠ a příspěvek k edukaci studentů učitelství chemie v tomto oboru
Hájková, Zdeňka ; Šmejkal, Petr (vedoucí práce) ; Procházka, Marek (oponent)
Tato rigorózní práce se zabývá možnými zp soby implementace zajímavých a d ležitých poznatk z oblasti "nanosv ta" do výuky p írodov dných p edm na st ední škole. K tomuto ú elu byly zpra- covány následující materiály: výukový text (zárove slouží coby teoretický podklad práce, který shr- nuje základní informace o nanotechnologii a nanov ), dále multimediální PowerPointová prezenta- ce, návrh projektu "Když se ekne NANOTECHNOLOGIE…", návrh exkurze, motiva ní a osvojova- cí mezip edm tové úlohy s tematikou "nano", dva testy zam ené na nanotechnologii a pokro ilé typy mikroskopií (elektronovou mikroskopii a mikroskopii skenující sondou) a jednoduché demonstrace. Navržený projekt byl testován na dvou pražských gymnáziích. Realizována a vyhodnocena byla také exkurze. Oboje se u žák setkalo s pr rným ohlasem. Práci dopl uje CD s prezentací a tiskovými verzemi projektu, pre-, posttestu a pracovních list k exkurzi, mezip edm tových úloh a testových položek. Na CD jsou uloženy také fotografie a žákovské výstupy z realizace projektu. Práce dále ob- sahuje vyhodnocení dotazníku "U it (se) o "nano" - ANO nebo NE?" a v nuje se ješt problematice vzd lávání student u itelství chemie v oboru nanotechnologie.
|
|
|
Využití nanotechnologií v jaderné energetice
Skalička, Jiří ; Štefánik, Milan (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Práce shrnuje současné poznatky o nanomateriálech a jejich použití. Zabývá se hlavně metodami výroby a použitím jednotlivých typů materiálů v oblasti jaderné energetiky, jaderného výzkumu a jaderné medicíny. Teoretická část je věnována možnostem využití uhlíkových nanotrubek pro kolimaci nebo vedení svazku neutronů. V experimentální části bylo zjišťováno, jak vybrané nanomateriály ovlivňují neutronový tok v měřícím boxu napojeném na horizontální radiální kanál reaktoru VR-1. Otestovány byly neorientované uhlíkové nanotrubky, uhlíková nanovlákna, nanodráty z aluminy, orientované uhlíkové nanotrubky při různém natočení a výsledky byly porovnány s výsledky při použití grafitu.
|
host ::
RSS.