|
|
Počítačové modelování interakcí mezi hyaluronanem a polylysinem
Zlochová, Barbora ; Řeha,, David (oponent) ; Minofar, Babak (vedoucí práce)
Kyselina hyaluronová je biosacharid přirozeně se vyskytující v lidských tkáních. Jako biomateriál s řadou zajímavých vlastností je předmětem zájmu v mnoha průmyslových oblastech jako jsou kosmetika a medicína. Je obecně známo, že polymery kyseliny hyaluronové interagují peptidovými polymery za tvorby komplexů různými fyzikálními vlastnostmi, s velkým potenciálem v oblasti materiálových věd. V této práci byla snaha o charakteristiku tvorby právě takových komplexů na případu jednoho polymerního vlákna kyseliny hyaluronové s polylysinovými vlákny o různém počtu lysinových podjednotek. V teoretické části práce je popsána kyselina hyaluronová a polylysin z hlediska jejich obecných strukturních vlastností, využití a interakcí, je vysvětlena obecná počítačová chemie, jsou definovány principy a parametry molekulární dynamiky MD, a nakonec je popsáno schéma simulace MD podle něhož byly stavěny simulace pto tuto práci. V experimentální části práce byly definovány připravované simulační systémy PLL8, PLL10, 1HA25-8PLL10, 1HA25-10PLL10, 1HA25-12PLL10 společně s parametry a nástroji jež byly využívány k jejich výstavbě, byla popsána práce vprostředí GROMACS, ve kterém celá výstavba simulačních systémů probíhala, dále byla popsána samotná příprava MD simulačních systémů, spuštění jejich výpočetního řešenía analýzy v MetaCentru. V simulovaných systémech byl analyzován počet vodíkových vazeb mezi polymerním vláknem HA a PLL peptidy o různých koncentracích a zároveň jejich interakcemi sokolním rozpouštědlem. Byl studován gyrační poloměr polymerního vlákna HA v přítomnoti PLL peptidů o různých koncentracích. Byla stanovena radiální distribuční fuknce terminálních zbytků na PLL vláknech v okolí terminálních zbytků na povrchu HA při různých koncentracích PLL. Použitím programu VMD byly pořízeny snímky 3D struktur systémů v průběhu simulace. Analýzou dat se nám podařilo definovat a určit, jak se mění interakce mezi HA a PLL komplexy při různých koncentracích PLL peptidů.
|
|
|
Hyaluronanové mikro- a nanočástice
Mourycová, Jana ; Marián, Lehocký (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo připravit hyaluronanové mikro- a nanočástice na základě elektrostatických interakcí s opačně nabitými molekulami. Sledovanými parametry byly průběh korelační funkce, velikost částic a hodnota zeta potenciálu. Nejdříve bylo nutné prostudovat chování samotného hyaluronanu v roztoku. Mikro- a nanočástice byly připraveny smícháním různých objemových poměrů záporně nabitého hyaluronanu a kladně nabitého polyargininu nebo cetyltrimethylamonium bromidu. Mikro- a nanočástice byly připraveny ve vodném prostředí a v prostředí 0,15 M chloridu sodného (fyziologický roztok). Při studiu samotného hyaluronanu byl zjištěn polydisperzní charakter hyaluronanu. Bylo zjištěno, že rozpuštěním hyaluronanu ve fyziologickém roztoku získáme menší velikosti částic oproti stejným koncentracím hyaluronanu rozpuštěných ve vodě. Dále bylo zjištěno, že systémy složené z polyargininu a hyaluronanu tvoří částice o velikosti zhruba 100 nm. V případě systémů tvořených z cetyltrimethylamonium bromidu a hyaluronanu mají částice velikost několika stovek nanometrů, přičemž velikosti částic ve fyziologickém roztoku byly menší než ve vodném roztoku.
|
|
|
Studium kinetiky přenosu protonu v excitovaném stavu v systému polymer-tenzid
Bačová, Jana ; Vala, Martin (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
V této bakalářské práci byly studovány interakce mezi hyaluronanem a kationtovým septonexem pomocí stacionární a časově rozlišené fluorescence využitím fluorescenční sondy pyrenu a 1-naftolu. Nejprve byla zjištěna kritická micelární koncentrace septonexu. V případě obou fluorescenčních sond byla studována oblast pod a nad kritickou micelární koncentrací. Bylo zjištěno, že 1-naftol podléhá velmi rychlé deprotonaci ve vodném roztoku, zatímco v přítomnosti micel je rychlost deprotonace významně snížena. V systému hyaluronan – septonex se ukázalo, že tvorba agregátů nastává při nižších koncentracích, než je tomu u systému bez hyaluronanu. Molekuly sondy jsou nad kritickou micelární koncentrací pravděpodobně rozděleny mezi hyaluronan – septonex agregáty a volné micely.
|
|
|
Studium mazání náhrady kolenního kloubu
Sýkora, Tomáš ; Horák, Zdeněk (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá experimentální analýzou mazání náhrady kolenního kloubu. Experimenty jsou realizovány na simulátoru, jenž dokáže aplikovat podmínky stanovené příslušnou normou a pozorovat jevy na femorotibiálním rozhraní pomocí fluorescenční mikroskopie. Cílem práce je objasnit vliv jednotlivých složek synoviální kapaliny na proces mazání, přičemž hodnota intenzity fluorescence vyjadřuje bezrozměrný parametr tloušťky mazacího filmu. Experimentům se synoviální kapalinou předchází fundamentální studie s minerálními oleji, která umožňuje náhled na transformaci kontaktu v průběhu cyklu chůze. Výsledky jsou zaznamenány v grafech jako závislost intenzity na čase, a to včetně snímků, které zachycují jevy vyskytující se v kontaktní oblasti a blízkém okolí. Výsledky experimentů ukazují, že protein -globulin vytváří na povrchu tenkou vrstvu, na kterou se pomocí proteinové interakce naváže albumin, čímž dochází k navýšení tloušťky mazacího filmu. Proteinová interakce je podpořena kyselinou hyaluronovou a fosfolipidy, které stabilizují vytvořenou strukturu. Z hlediska mazání je chování filmu podmíněno komplexním složením synoviální kapaliny. Práce rozšiřuje okruh informací o chování synoviální kapaliny a může být přínosem pro budoucí vývoj kolenních implantátů.
|
|
|
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.
|
|
|
Příprava nanočástic a jejich využití jako kontrastních látek pro in vivo zobrazování.
Odehnalová, Nikola ; Kratochvílová, Irena (oponent) ; Turánek,, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá optimalizací syntézy nanočástic zlata a následnou povrchovou modifikací umožňující jejich využití jakožto kontrastních látek pro in vivo zobrazování pomocí CT. Zlaté nanočástice byly připraveny Turkevichovou metodou a charakterizovány metodami TEM, DLS, MADLS a UV-Vis. Jejich povrch byl funkcionalizován polyethylenglykolem obsahujícím na jednom ze svých konců thiolovou skupinu, díky které se na povrch zlatých nanočástic vázal. Terminální konec řetězce daného polymeru byl pak methylovaný nebo zakončený aminoxy skupinou umožňující vznik oximové vazby s kyselinou hyaluronovou prostřednictvím klik-chemie. Způsobilost připravených nanočástic pro in vivo aplikaci byla ověřena na základě testů stability a cytotoxicity. Aplikační potenciál nanočástic zlata modifikovaných methylovaným polyethylenglykolem byl ověřen pomocí CT na myším modelu po intravenózním podání.
|
|
|
Vliv polysacharidů na vstřebávání kofeinu z nápojů
Osecká, Karolína ; Márová, Ivana (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem interakcí mezi polysacharidem hyaluronanem (HA) a alkaloidem kofeinem (CAF). Důvodem, proč byla tato práce zaměřena na studování vlastností vodných roztoků hyaluronanu s kofeinem je ten, že systém hyaluronan-kofein by mohl být přínosem pro zpomalení vstřebávání kofeinu. Nejprve bylo zkoumáno, zda fotofyzikální vlastnosti kofeinu reagují na polaritu v různých rozpouštědlech. Na základě těchto výsledků byla studována interakce kofeinu a hyaluronanu pomocí fluorescence. Bylo sledováno emisní a absorpční spektrum kofeinu. Pro studium těchto interakcí byla vybrána HA o molekulové hmotnosti 1,7 MDa, která se mísila s kofeinem o koncentraci kofeinu obsaženého v kávě. Výsledky interakci, která by vedla k ovlivnění emisních vlastností CAF, neprokazují. V kyselém prostředí docházelo k vytváření různých tvarů HA a pomocí odstředění bylo zkoumáno, zda HA v této formě interaguje s CAF, což se prokazovalo snížením absorbance CAF v supernatantu. Měření bylo prováděno ve čtyřech prostředích, a to v roztocích kyseliny chlorovodíkové při různém pH. Byl sledován vliv konstantního přídavku kofeinu a hyaluronanu o molekulové hmotnosti 1,7 MDa s různou koncentrací v různě kyselých roztocích. Součástí práce bylo zjistit, jak se chová hyaluronan v silně kyselém prostředí. A dále zjistit pH v modelových žaludečních šťávách po příjmu Coca-Coly a Kofoly. Získané výsledky o interakci hyaluronan-kofein mohou sloužit k popisu chování kofeinu v přítomnosti zvoleného polysacharidu.
|
|
|
Fluorescenční korelační spektroskopie v koloidních systémech
Janíček, Tomáš ; Smilek, Jiří (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na pozorování stability a interakce koloidních systémů tvořených micelami povrchově aktivního CTAB v roztoku kyseliny hyaluronové a vody pomocí metody fluorescenční korelační spektroskopie. Jako Fluorescenční sonda byla použita Nilská červeň. Měření bylo provedeno pro různé koncentrace kyseliny hyaluronové. Byly použity tři různé velikosti kyseliny hyaluronové. Cílem práce bylo zjistit chování částic CTAB při tvorbě micel v závislosti různých velikostech a koncentracích hyaluronanu. Pro porovnání měření hyaluronanu byl použit polymer Poly(sodium-4-styrensulfonát).
|
|
|
Příprava modelových membrán pro studium jejich interakcí s biopolymery pomocí fluorescenční korelační spektroskopie
Adamcová, Zuzana ; Márová, Ivana (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci fosfolipidových dvojvrstev deponovaných na pevném substrátu (supported lipid bilayers) coby zjednodušených modelů buněčných membrán. Z výchozího systému lecitinových liposomů ve fosfátovém pufru byly dvojvrstvy připravovány metodou spojení vezikul (vesicle fusion) na plazmatem hydrofilizovaném povrchu krycího sklíčka. K charakterizaci byly vybrány tři fluorescenční sondy – Nilská červeň, Oregonová zeleň DHPE a DiO – jejichž difuze v rámci membrány byla sledována pomocí fluorescenční korelační spektroskopie. K tomu byla využita metoda Z scan FCS vyvinutá speciálně pro planární vzorky. Po optimalizaci procesu přípravy a charakterizace dvojvrstev byla studována interakce mezi modelovou membránou a roztokem kyseliny hyaluronové ve fosfátovém pufru. Bylo zjištěno, že přídavek tohoto biopolymeru způsobí zpomalení difuze fluorescenční sondy ve fosfolipidové dvojvrstvě.
|
|
|
Elektrolytické vlastnosti roztoků hyaluronanu
Suchá, Šárka ; Smilek, Jiří (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem elektrolytických vlastností roztoků kyseliny hyaluronové. Při výzkumu bylo použito těchto metod: měření vodivosti, acidobazické a konduktometrické titrace a UV-VIS spektrofotometrie. Měření vodivosti bylo prováděno s několika koncentracemi kyseliny hyaluronové v roztocích s různou iontovou silou. Acidobazické titrace byly prováděny ve vodném prostředí a konduktometrické titrace v roztoku 0,3mmol.dm–3 chloridu sodného. UV-VIS spektra kyseliny hyaluronové byla proměřena v roztoku s přídavkem kyseliny, zásady a v pufru. Hodnoty pKa získané z jednotlivých metod se pohybovaly v rozmezí 2,8–6,5.
|
host ::
RSS.