|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Izolace uhlíkových nanočástic z jihomoravského lignitu
Drozdová, Miroslava ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o problematice izolace uhlíkových nanočástic z lignitu, který se zdá být jejich levným zdrojem. Cílem práce je vypracovat rešerši na téma využití uhelných matric jako zdroje uhlíkatých nanočástic a také navrhnout a provést další experimenty testující využitelnost jihomoravského lignitu. Na základě literární rešerše byl pro získání uhlíkových nanočástic z lignitu navržen jednoduchý mechanochemický postup. Lignit byl mechanicky namáhán ultrazvukovým dezintegrátorem za současného působení vody nebo peroxidu vodíku. Z lignitu se povedlo izolovat částice fluoreskující v modré oblasti viditelného světla, postup ale bude potřeba dále upravit. Jihomoravský lignit by však mohl být zdrojem uhlíkových nanočástic.
|
|
|
Preparation and application of combined functionalized nanomaterials with antimicrobial effect in food and cosmetics
Vojteková, Vanesa ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
The presented diploma thesis is focused on the preparation of combined nanomaterials that were functionalized with an antimicrobial ingredient. Liposomes were prepared without the addition of polyhydroxybutyrate but also with its addition. The nanofibers were obtained from gelatin solution by electrospinning. Thymol, eugenol, curcumin and vitamin E were used for functionalization. In the theoretical part, individual bioactive components, materials for the preparation of nanoparticles and nanofibers as well as methods of synthesis of these materials were characterized. The applications of the prepared nanoparticles as preservatives in the food industry and applications of nanofibers in wound healing and in the cosmetics industry have also been described. In the experimental part, the antioxidant activity of the active substances was determined. Two types of liposomes were prepared and evaluated for size, stability and encapsulation efficiency. Subsequently, the release rate of active substances from the prepared liposomes was monitored. Nanofibers with combinations of substances that were encapsulated in liposomes were prepared by electrospinning. The antimicrobial activity of the active ingredients, nanofibers and nanomaterials was monitored on three strains of microorganisms, namely Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli. The individual substances in pure as well as encapsulated form were combined with each other to observe the possible synergistic effect. The prepared nanoparticles and nanofibers with antimicrobial components were tested for cytotoxicity on human keratinocytes. The nanofibers were also subjected to a scratch test, which simulates the wound healing process.
|
|
|
Vývoj a příprava antimikrobiálních nanostrukturních biomateriálů
Drabíková, Nela ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá optimalizací přípravy kombinovaných nanostrukturních antimikrobiálních biomateriálů a jejich charakterizací. V teoretické části byla vypracována rešerše zaměřená na materiály používané k přípravě nanočástic a nanovláken, dále na postupy přípravy těchto nanomateriálů. Dále byly popsány využívané antimikrobiální látky – kurkumin a ampicilin, a princip stanovení bezpečnosti všech používaných materiálů.V praktické části je zpracován optimalizační proces přípravy nanočástic i nanovláken a následně také vlastních kombinovaných materiálů. Dále byla testována bezpečnost připravených materiálů a antimikrobiálních látek na buněčné linii HaCaT , kvůli jejich potenciálnímu využití v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Velká část práce je věnována testování očekávaných antimikrobiálních účinků připravených kombinovaných materiálů s použitím několika mikroorganismů z řad grampozitivních i gramnegativních bakterií a kvasinek. Dále byla sledována rychlost uvolňování aktivních látek z připravených biomateriálů do modelového prostředí pomocí spektrofotometru. Pomocí kapalinové chromatografie bylo detekováno také množství ampicilinu uvolněného z připravených biomateriálů.
|
|
|
Automatizace experimentální sestavy pro optickou spektroskopii
Hrabina, Jakub ; Gallina, Pavel (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem a popisem aplikace, která umožnila plnou automatizaci experimentální sestavy pro spektrální mapování s využitím konfokální optické mikroskopie. Je zde prezentována komunikace se všemi jednotlivými zařízeními a vysvětlen princip sběru dat ze zkoumaného vzorku a jejich následné matematické zpracování. Výstupem z této aplikace je pak vizualizace 2D spektrálních map hodnotících intenzitu a pozici spektrálních píku s možností exportování uživatelsky zajímavých bodových spekter. Mimoto, práce dále popisuje rešeršní studii optické konfokální spektroskopie s aplikacemi do nanofotoniky. Navíc funkčnost celé aplikace je demonstrována na spektrální odezvě 2D metapovrchu, který funguje jako Bayerova maska.
|
|
|
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.
|
|
|
Diagnostika diafragmového výboje ve vodných roztocích a jeho aplikace pro povrchovou úpravu nanomateriálů
Dřímalková, Lucie ; Brablec, Antonín (oponent) ; Janda,, Mário (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Přesný mechanizmus samotného zapálení výboje v roztocích není dosud znám, ačkoli v posledních několika letech došlo k velkému pokroku a přiblížením, z nichž některá jsou nastíněna v teoretické části práce. Tato práce je rozdělena na dvě experimentální části. První část se zabývá diagnostikou diafragmového výboje v roztocích elektrolytů a druhá část je zaměřena na jeho využití k rozpadu aglomerátů (vyšší homogenizaci distribuce) uhlíkových nanotrubek v roztocích. V experimentu 1 se k diagnostice diafragmového výboje v roztocích elektrolytu používaly tři různě velké reaktory (4 l, 100 ml, 50 ml) s diafragmovou konfigurací. Diagnostika probíhala pomocí časových záznamů proudu a napětí s doplněním synchronizovaných snímků z ICCD kamery, které byly zapojeny do čtyřkanálového osciloskopu. V-A charakteristiku lze popsat pomocí tří dějů probíhajících v roztoku elektrolytu za postupného zvyšování napětí. Za postupného zvyšování napětí v roztoku dochází nejdříve k elektrolýze. Další fáze je tvorba mikrobublin či bublin, která je na křivce charakteristická mírným poklesem nárůstu procházejícího proudu. Prudkým nárůstem procházejícího proudu je zase charakteristická poslední fáze a to výbojová fáze. Vzdálenost elektrod od diafragmy nijak významně neovlivňuje V-A charakteristiku. S vyšším průměrem dírky prochází vyšší proud, což však nemá vliv na počátek generace bublin či zápalné napětí. Čím je tloušťka diafragmy vyšší, tím je potřeba vyšší napětí k počátku generace bublin a následně i k zapálení výboje. Porovnáním napětí počátku generace bublin a zápalných napětí pro PET diafragmy a diafragmy z keramiky nebyl zjištěn žádný zásadní rozdíl. Jedním z nejdůležitějších parametrů je vodivost roztoku elektrolytu. Čím vyšší je vodivost roztoku, tím je potřeba nižší napětí pro počátek generace bublin a také dochází ke generaci výboje při nižším zápalném napětí. Druhá experimentální část je zaměřena na zkoumání vlivu diafragmového výboje na uhlíkové nanotrubky. Pro úpravu uhlíkových nanočástic se používá speciálně navržený reaktor ve tvaru U. Jako elektrolytický roztok je používána vodovodní voda a vodné roztoky organických sloučenin. Výboj je generován pomocí nepulzního stejnosměrného zdroje s napětím v rozmezí 0 – 2,8 kV přiváděným na platinové elektrody umístěné v roztoku elektrolytu. Výsledky měření prokázaly, že diafragmový výboj má pozitivní účinky na rozmotání shluků a aglomerátů uhlíkových nanotrubek. Primární účinek na rozmotání mají pravděpodobně rázové vlny generované výbojem. Ukázalo se, že ošetření plazmatem v katodovém a anodovém prostoru se liší. Ošetření plazmatem v anodovém prostoru má mnohem vyšší účinky než v katodovém. Účinky rozmotání uhlíkových nanotrubek roztoku jsou dlouhodobé a neztrácí svůj efekt ani po několika měsících. Pomocí infračervené spektroskopie nebyly zjištěny žádné významné změny ve struktuře plazmatem ošetřených nanotrubek.
|
host ::
RSS.