|
|
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.
|
|
|
Charakterizace cytotoxického efektu kombinovaných nanomateriálů s antimikrobiálním účinkem
Kozlíčková, Hana ; Fialová, Lenka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem účinků kombinovaných nanomateriálů na lidské kožní buňky. V diplomové práci byly z hlediska cytotoxicity analyzovány čisté antimikrobiální látky, dva druhy liposomů obohacené o antimikrobiální látky, nanovlákna s antimikrobiálními látkami a v neposlední řadě čtyři druhy kombinovaných nanomateriálů. Analyzovanými aktivními látkami byly eugenol, tymol, kavarkrol, kurkumin, vitamin E a antibiotika streptomycin a ampicilin. V teoretické části práce byla charakterizována buněčná linie humánních keratinocytů, použitá v experimentální části práce pro buněčné testy. Dále byly popsány jednotlivé aktivní látky s antimikrobiálním účinkem a principy jejich biologických účinků, mezi které patří účinky antimikrobiální, antioxidační, cytotoxické a synergické. Dále teoretická část charakterizovala jednotlivé nanomateriály, jejich přípravu a využití v kosmetice a medicíně. Experimentální část byla založena charakterizaci jednotlivých nanomateriálů a na testování vlivu jednotlivých antimikrobiálních látek na proliferaci a životaschopnost humánních buněk typu HaCaT. Pomocí metody DLS byla u připravených liposomů změřena velikost a byl studován vliv obsahu PHB a druhu aktivní látky na jejich velikost. K otestování cytotoxicity jednotlivých látek byly zvoleny testy MTT a LDH. Dále byl proveden „scratch test“ pro sledování vlivu zkoumaných látek na proliferaci a rychlost zacelení rány buňkami. Posledními provedenými testy byly testy imunitní odpovědi, ve kterých byly vzorky testovány z hlediska produkce humánních protizánětlivých cytokinů IL-6 a IL-8. V rámci experimentální části práce bylo zjištěno, že připravené nanovlákenné materiály jsou bezpečné pro použití ve zdravotnictví či kosmetice a do budoucna vhodné pro výrobu nanovlákenných krytů ran obohacených o antimikrobiální látky, které jim dodávají výjimečné vlastnosti.
|
|
|
Magnetic nanoparticles with antibacterial properties: Synthesis, characterization and biological applications
Shatan, Anastasiia-Bohdana ; Horák, Daniel (vedoucí práce) ; Kaman, Ondřej (oponent) ; Matějíček, Pavel (oponent)
V reakci na eskalující globální hrozbu rezistence bakterií vůči antibiotikům jsou nezbytné inovativní strategie na bázi nonotechnologií. Tato dizertační práce se zaměřuje na povrchově upravené magnetické nanočástice s vysokou antibakteriální aktivitou s cílem účinně bojovat proti rezistenci vůči antibiotikům. Konkrétně byly syntetizovány uniformní 16-nm Fe3O4 nanočástice teplotním rozkladem Fe(III) oleátu za stabilizace kyselinou olejovou ve vysokovroucím organickém rozpouštědle. Připraveny byly rovněž 8-nm částice γ-Fe2O3 koprecipitací Fe2+ a Fe3+ solí v zásaditém porostředí. Pro aplikace antibakteriálních částic v biologických médiích bylo zapotřebí, aby byly dobře dispergovatelné ve vodě. Proto byly magnetické částice obsahující hydrofobní povlak kyseliny olejové upraveny silikou v reverzní mikroemulzi voda v oleji. Následovala modifikace (3-merkaptopropyl)trimethoxysilanem a úprava stříbrnými nanoklastry, což vedlo ke vzniku Fe3O4@SiO2-Ag nanočástic. Kromě toho byly holé Fe3O4 částice pokryty Sipomerem PAM-200 obsahujícím fosfátové a methakrylátové skupiny usnadňující připojení k oxidu železa a umožňující (ko)polymerizaci s 2- (dimethylamino)ethyl-methakrylátem a/nebo 2-tert-butylaminoethyl-methakrylátem. Aby byly γ-Fe2O3 nanočástice antimikrobiální, byly modifikovány biokompatibilním dextranem...
|
|
|
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.
|
|
|
Optimalizace přípravy kombinovaných částic s chitosanem a jejich charakterizace s aplikačním využitím
Netopilík, Tibor ; Hudečková, Helena (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací nanočástic pro kosmetické a potravinářské aplikace. Práce zkoumá různé metody přípravy nanočástic, včetně liposomů a chitosomů, a analyzuje jejich vlastnosti a stabilitu v různých modelových prostředích. Experimentální část zahrnuje stanovení enkapsulační účinnosti různých vitaminů pomocí HPLC a UV-VIS spektrofotometrie. Výsledky ukazují vliv různých faktorů, jako je čas, typ prostředí a způsob přípravy, na stabilitu a účinnost nanočástic. Dále je provedena optimalizace přípravy chitosomů s využitím ultrazvuku a magnetické míchačky. Byly vyvinuty kosmetické produkty obohacené o tyto nanočástice, u kterých byla provedena senzorická analýza. Tato práce přispívá k pochopení procesů přípravy nanočástic a poskytuje užitečné informace pro vývoj nových kosmetických a potravinářských produktů s vylepšenými vlastnostmi a stabilitou.
|
|
|
Příprava nanočástic a nanovláken a jejich využití v přípravcích proti akné
Tilšarová, Kamila ; Veselá, Mária (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Diplomová práce byla zaměřena na přípravu a charakterizaci nanočástic a nanovláken s obsahem aktivních látek z vybraných bylin s cílem aplikovat tyto materiály v přípravcích proti akné. Testovány byly různé typy extraktů, u kterých byl sledován obsah polyfenolů, flavonoidů a antioxidační aktivita. Extrakty byly dále enkapsulovány do liposomů a vláken z polyhydroxybutyrátu. U připravených liposomů a vláken byla sledována především antioxidační aktivita a antimikrobiální aktivita vůči kmenu Propionibacterium acnes. Liposomové částice byly následně aplikovány i do kosmetických emulzí. Tyto krémy vykazovaly vysokou antioxidační aktivitu a vynikající stabilitu stanovenou pomocí analytické centrifugace. Také připravená nanovlákna vykazovala vysokou antioxidační aktivitu a rovněž byl prokázán jejich antimikrobiální účinek. Připravené částice i vlákna byly na závěr otestovány z hlediska jejich bezpečnosti při kontaktu s humánními buňkami. Při vhodné koncentraci nebyl prokázán žádný cytotoxický účinek a testované materiály lze tak využít při aplikacích při problémech s akné.
|
|
| |
|
|
Studium orgánů myší z inhalačních pokusů
Vrlíková, Lucie ; Diviš, Pavel (oponent) ; Dočekal, Bohumil (vedoucí práce)
Zadáním diplomové práce je studovat potenciální nebezpečí pro živé organizmy vyplývající z inhalace nanočástic vybraných těžkých kovů. Hlavním cílem je zkoumání orgánů pokusných bílých myší po řízené inhalaci nanočástic olova. Vzorky jater a plic jsou odebírány v časových intervalech z jedinců v inhalačních pokusech a dále jsou zpracovány příslušnými procedurami pro jejich hodnocení. Pro stanovení obsahu olova je zkoumané orgány nezbytné nejprve rozložit v kyselině dusičné pomocí tlakového mikrovlnného rozkladu a následně stanovit obsah olova v mineralizátech metodou bezplamenové atomové absorpční spektrometrie. Dále jsou sledovány projevy působení olova na tkáně orgánů pomocí mikroskopie histologických preparátů barvených hematoxylin-eosinem. V závěru práce jsou vyhodnoceny a vzájemně porovnány výsledky obou přístupů.
|
|
|
Kapalné aprotické elektrolyty s obsahem nanočástic oxidů titaničitého a hlinitého
Tomeš, Petr ; Krejza, Ondřej (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá měřením elektrické vodivosti kapalných a gelových elektrolytů. V úvodu je popsána kalibrace vodivostní cely. Hlavní část diplomové práce je věnována přípravě a měření kapalných a gelových elektrolytů na bázi LiClO4, LiBF4 a NaClO4 solí, rozpuštěných v PC (propylen karbonát). Do těchto roztoků byly přidány nanočástice (TiO2 a Al2O3). Gelové elektrolyty jsou polymerovány s pomocí komerčního prekurzoru Superacryl (Spofa dental s.r.o.). Cílem práce je pozorování vlivu různých procentuálních zastoupení nanočástic v roztoku (v gelu) na jeho vodivost, jakožto i vliv použité soli v roztoku, na jeho vodivost.
|
|
|
Effect of sub-micrometer structural features on rheology of polymer nanocomposites
Lepcio, Petr ; Chodák,, Ivan (oponent) ; doc.Ing.Marián Lehocký, Ph.D. (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Polymer nanocomposites (PNCs) hold a great promise as future lightweight functional materials processable by additive manufacturing technologies. However, their rapid deployment is hindered by their performance depending strongly on the nanoparticle (NP) spatial organization. Therefore, the ability to control the nanoparticle dispersion in the process of PNCs preparation is a crucial prerequisite for utilizing their potential in functional composites. This work investigates solution blending of PNCs in a model glass forming polymer matrix, a bulk processing technique of a tailored NP spatial organization controlled by structural and kinetic variables of the preparation protocol. The presented results describe the differences between nanoparticle induced changes on the rheological behavior of a polystyrene solution under large amplitude oscillation shear (LAOS). High-affinity OP-POSS NPs seem to interact with the PS at low filler loadings and form stiffened aggregates, whereas low-affinity OM-POSS NPs remained rather uninvolved in the polymer deformation at these conditions. Furthermore, an interest was focused on the impact of the blending solvent on the NP spatial arrangement in silica/PMMA and silica/PS nanocomposites, which has already been suggested as the controlling parameter of the solid-state structure. An emphasis was put on the qualitative differences between “poorly dispersed” NP arrays which, by combination of rheological assessment and structural analysis (TEM, USAXS), were identified as chain bound clusters and two types of aggregates, one of thermodynamic and the other of a kinetic origin, which are characterized by substantially distinct formation kinetics and mismatched properties compared to individually dispersed NPs and each other. The currently observed types of NP dispersion were quantitatively linked with their rheological properties during the solution blending step and the amount of polymer adsorption and depletion attraction. The results were compared to the PRISM theory. Finally, the importance of NP spatial organization was demonstrated on the comparison of glass transition temperatures of various structures at constant chemical composition.
|
host ::
RSS.