|
|
Hydrogelové nosiče mikroorganismů v moderních environmentálních aplikacích
Súkeník, Martin ; Slaninová, Eva (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací kultivace a gelace bakterie rodu Azotobacter vinelandii patřící do skupiny PGPR, která je schopná syntetizovat intracelulární polyhydroxyalkanoáty a extracelulární alginát. Bakterií produkovaný alginát je síťován pomocí roztoku chloridu vápenatého za vzniku hydrogelového nosiče obsahující zmíněnou bakterii. Tento nekonvenční koncept enkapsulace bakterií přináší zjednodušení procesu výroby hydrogelových nosičů a širší uplatnění v moderních environmentálních aplikacích. V první části práce byly vybrány tři kmeny (DSM 85, 87 a 720), při kterých byla gravimetricky stanovena koncentrace produkovaného alginátu, jeho molekulová hmotnost byla určena technikou SEC-MALS a poměr M/G podjednotek byl analyzován technikou infračervené spektroskopie. Kmen Azotobacter vinelandii DSM 87 dosáhl při gravimetrickém stanovení nejvyšší koncentraci alginátu (4,9 ± 0,6) g/l v 5. den kultivace. Koncentrace produkovaného PHB se pohybovala v rozmezí 6 až 48 % CDW, která byla určena metodou plynové chromatografie. Nicméně nejlepší gelační vlastnosti vykazoval kmen DSM 720, který byl v druhé části práce použit na podrobnější optimalizaci kultivačních podmínek, a dále na analýzu tvorby gelů při rozdílné teplotě, čase gelovatění a různé koncentraci síťovacího činidla. Vytvořené gely byly porovnané reologickým měřením pomocí amplitudového a frekvenčního testu.
|
|
|
Příprava hydrogelových nosičů na bázi kyseliny poly-gamma-glutamové
Mai, Thuy Ha ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na vývoj a přípravu modelů hydrogelových nosičových systémů na bázi kyseliny poly--glutamové (-PGA). Pro přípravu hydrogelových nosičů byly navrženy metody na základě fyzikálních interakcí polyelektrolytu s nízkomolekulárními nebo vysokomolekulárními protiionty. Na základě pilotních experimentů byla jako vhodná gelační činidla zvolena trojmocný kation železa a chitosan. Síťováním -PGA železitými kationty se podařilo připravit částice, a byla vynaložena snaha tyto částice připravit o rozměrech do 1 000 m prostřednictvím mikroenkapsulační techniky. Při ponoření PGA částic do vody byla pozorována rapidní dezintegrace těchto systémů, čímž je pro nosičové aplikace činní nevhodnými. Interakcí -PGA s chitosanem docházelo ke vzniku polyelektrolytových komplexů. Optimalizací koncentrací a pH roztoků interagujících polyelektrolytů se podařilo připravit hydrogel homogenního vzhledu a vysokého podílu vody (>0,9).
|
|
|
Self-encapsulation of Plant Growth Promoting Rhizobacteria as a way towards new generation of bioinoculants
Gašparová, Dominika ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
This bachelor thesis focuses on Plant Growth-Promoting Rhizobacteria that can be used as a suitable ecological alternative to conventional fertilizers. However, most of today's approaches to incorporating PGPR into the process of soil fertilization are convoluted and costly. Crosslinking of alginate self-produced by PGPR offers a new possibility of plantgrowth- promoting bacteria encapsulation. The aim of this thesis consists of preparing gel matrices with incorporated bacteria, followed by testing the bacteria's viability and quantity. Firstly, experiments were carried out to determine various properties of gels produced by the chosen representative bacteria Azotobacter vinelandii. These properties include the molecular weight of alginate (with the highest molecular weight of strain CCM 289 (329,78± 6,8) kDa), the alginate's amount in the gel, the content of PHB (34%-44% CDW), and the gel's overall rheological properties. The complex modulus (as a representation of rheological properties) of the firmest gel reached the value of 13,34 kPa. The bacteria content was examined by flow cytometry, the CFU method, and spectrophotometry. The viability of bacteria was determined by analyzing the fluorescence intensity via fluorescent dyes (propidium iodide, fluorescein diacetate, rhodamine 123, calcein AM), then by using the CFU method, and also via the plate method. Furthermore, the effects of various factors such as different pH levels (pH 3, 7, and 10) or adding the specific alginatedegrading enzyme alginase were also examined. Releasing of the bacteria was observed over the course of seven days using flow cytometry and the CFU method. The plate method proved the bacteria's survival after gelation and without any source of carbon. The largest disintegration of gels occurred in acidic pH. Moreover, the effect of alginase on crosslinked bacterial gels and synthetic alginate were very similar. The survival of bacterial cultures in gel and their continuous release are significant findings in the development of novel bioinoculants based on this new concept.
|
|
|
Pevnostní a modální analýza v parametrických adaptivních CAD programech
Sedláček, Petr ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Kuchyňková, Hana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na použití metody konečných prvků (MKP) v prostředí programu Autodesk Inventor Professional (AIP) 2010. Pro analyzování součástí nebo sestav pomocí MKP slouží v programu AIP 2010 modul Pevnostní analýza, jehož prostředí a funkce jsou v práci detailně popsány. Na závěr jsou demonstrovány praktické ukázky výpočtu modální a statické analýzy na modelu rotoru synchronního generátoru včetně krátkého zhodnocení výsledků řešení.
|
|
|
Biotechnologická produkce sophorolipidů
Šimšová, Veronika ; Sedláček, Petr (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá mikrobiální produkcí sophorolipidů kvasinkami rodu Starmerella. Teoretická část obsahuje obecnou charakteristiku biosurfaktantů s podrobnějším zaměřením na sophorolipidy. Jsou zde popsány možnosti biotechnologické produkce těchto látek a také oblasti, ve kterých mohou být využity. Dále se teoretická část práce věnuje popisu kvasinky Starmerella bombicola, která je pro biotechnologickou produkci sophorolipidů často využívána. Šest vybraných kmenů rodu Starmerella bylo kultivováno v základním médiu vhodném pro produkci sophorolipidů. Míra produkce sophorolipidů byla u všech kmenů testována pomocí stanovení emulgační aktivity, schopnosti solubilizace antracenu, měření povrchového napětí metodou Du-Noüy-Ring a stanovením koncentrace sophorolipidů pomocí extrakce ethylacetátem. Čistota vyextrahovaných sophorolipidů byla ověřena pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR). Na základě dosažených výsledků byly podrobněji studovány kmeny Starmerella bombicola CBS 6009 a Starmerella anomalae CBS 14178. Tyto kmeny byly kultivovány v několika produkčních médiích o různém složení a byl sledován vliv jednotlivých složek produkčního média na schopnost mikroorganismu produkovat sophorolipidy. Na základě dosažených výsledků bylo vyhodnoceno, že složení média má velký vliv na produkční schopnosti použitých kmenů. Nejvyšší míry produkce sophorolipidů bylo dosaženo v základním produkčním médiu a také v médiu obsahujícím melasu a indický odpadní olej. Vliv na produkci sophorolipidů má také režim kultivace. Bylo totiž zjištěno, že při kultivaci v bioreaktoru kmeny produkují sophorolipidy ve větším množství a jiné kvalitě než při kultivaci v Erlenmeyerových baňkách.
|
|
|
Mikrorheologie v systémech polymerních koloidů
Bjalončíková, Petra ; Sedláček, Petr (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Moje bakalářská práce byla zaměřena na zhodnocení využitelnosti metody mikroreologie při výzkumu polymerních koloidů. Použitými polymery byly polystyren sulfonát sodný a karboxymethyl celulóza. Pro měření mikroreologie byly použity částice o různém poloměru (1 m a 4 m). Výsledky získané metodou pasivní mikroreologie byly porovnány s výsledky získanými klasickou reologií. Měřením bylo zjištěno, že obě pozorované látky mají viskózní charakter. Hodnoty viskozit polymerů byly u zředěných roztoků shodné u obou metod. U koncentrovaných roztoků docházelo k odchylkám. Důvodem jsou polymerní sítě, které u koncentrovanějších roztoků neumožňují částicím dostatečný pohyb.
|
|
|
„Suché“ formy gelů – aerogely, xerogely – metody přípravy, vlastnosti a možné aplikace
Sedlář, Marian ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce bylo zjistit jaký, vliv má sušení hydrogelu na jeho vnitřní strukturu na vhodném modelovém hydrogelovém systému. V teoretické části této práce byly popsány vybrané metody strukturní analýzy se používají pro charakterizaci gelů v původním hydratovaném stavu a následně i v suchém stavu. V praktické části byly jako modelový hydrogelový systém zvoleny hydrogely na bázi agarózy o různé koncentraci a s různými přídavky polyelektrolytů. Na strukturní analýzu hydrogelů byla zvolena metoda kryo-skenovací elektronová mikroskopie a turbidimetrie. Pro suché formy gelů, byla zvolena skenovací elektronová mikroskopie a rtuťová porozimetrie. Získaná data a výsledky, získané pro modelový gelový systém, mohou následně posloužit při zkoumání vnitřní struktury dalších hydrogelových systému a jejich suchých forem.
|
|
|
Využití metod termické analýzy při fyziologické charakterizaci mikroorganismů
Kočiová, Silvia ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá využiteľnosťou termickej analýzy pri vplyve stresových faktorov na mikroorganizmy. Hlavným cieľom prezentovanej práce bolo navrhnúť a realizovať sériu experimentov za účelom otestovania využiteľnosti pokročilých metód termickej analýzy pri charakterizácií mikroorganizmov. Ako modelové organizmy boli použité dva bakteriálne kmene: Cupriavidus necator H16 a jeho mutantný kmeň Cupriavidus necator PHB-4, ktorý sa líši v schopnosti produkcie polyhydroxyalkanoátov. Základnou technikou bola termogravimetrická analýza (TGA), ktorá bola optimalizovaná a využitá pri štúdiu transportu vody, správanie a stanovenie obsahu intracelulárnej vody s ohľadom na vplyv prítomnosti intracelulárnych PHB granúl. Výsledky tejto metódy boli následne podporené fotkami z TEM.
|
|
|
Experimental and computer modeling diffusion of low-molecular solutes in gel – based carriers
Masár, Lukáš ; Gregorová, Eva (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
This diploma thesis is focused on combination of experimental study and computer modelling of diffusion processes in gel phases. The aim of experimental part of the diploma thesis was to test and optimize the setting of the diffusion coefficient in gel medium by using the method of horizontal diffusion cells, commonly used for study of diffusion processes through membranes. Specific description of experiments was to determinate the impact of presence of reactive component in inert hydro-gel carrier on final value of diffusion coefficient of low-molecular model diffusion probe. The defined dependencies were subsequently combined with computer simulation of diffusion process in a properly designed model in order to determinate the experimentally unavailable system parameters. The stated combination of both approaches was proved to be an appropriate instrument for studying of hydro-gels with a wide potential especially in the field of preparation of hydro-gel carriers with controlled release of active substances.
|
|
|
Adhesion Properties of Semi-IPN Hydrogels
Candráková, Simona ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
This Diploma thesis deals with optimization of the hydrogel preparation with various additions of substances affecting adhesion, studying the adhesion of prepared hydrogel systems and modifying their adhesion properties. Prepared hydrogels were agarose, alginate and gellan polymer systems with additions of acrylic acid, acrylamide, calcium chloride and Tween 20. The experimental part of the diploma thesis focuses first on optimizing the preparation of individual hydrogels, from which, according to certain criteria, suitable representatives were selected to study adhesion and its controlled modification. Agarose and gellan hydrogels were selected as suitable representatives, which were then used in rheological measurements. Based on these measurements, the effect of the adhesive force and the adhesive work of individual materials was evaluated. It was found that the best adhesion properties of the materials used are unadjusted hydrogels, in the case of hydrogels with the addition of another substance, a negative effect on adhesion was observed, when the adhesion force was reduced and also the adhesion work was reduced.
|
host ::
RSS.