|
|
Temoporfin-conjugated upconversion nanoparticles for NIR-induced photodynamic therapy of pancreatic cancer
Shapoval, Oleksandr ; Větvička, D. ; Kabešová, M. ; Engstová, Hana ; Horák, Daniel
Photodynamic therapy (PDT), a clinically approved cancer treatment strategy, has the potential to cure pancreatic cancer with minimal side effects. PDT primarily uses visible wavelengths to directly activate hydrophobic photosensitizers, which may be insufficient for deep-seated cancer cells in clinical practice due to poor penetration. Upconversion nanoparticles (UCNPs) serve as an indirect excitation source to activate photosensitizers (PSs) in the NIR region, overcoming the limitations of molecular PSs such as hydrophobicity, non-specificity, and excitation in the UV/Vis region. Here, monodisperse upconversion NaYF4:Yb3+, Er3+, Fe2+ nanoparticles (UCNPs) have been surface-engineered with poly(methyl vinyl ether-alt-maleic acid) (PMVEMA) and temoporfin (mTHPC), a clinically used PDT prodrug, for near-infrared (NIR) light-triggered PDT of pancreatic cancer. The incorporation of Fe2+ ions into the particles increased the fluorescence intensity in the red region matching the activation wavelength of mTHPC. Covalent binding of mTHPC to the surface of UCNP@PMVEMA particles provided colloidally stable conjugates enabling generation of singlet oxygen. In vitro cytotoxicity and photodynamic activity of the particles were evaluated using INS-1E rat insulinoma and Capan-2 and PANC-01 human pancreatic adenocarcinoma cell lines. The PDT efficacy of UCNP@PMVEMA-mTHPC conjugates after irradiation with 980 nm NIR light was tested in vivo in a pilot study on Capan-2 human pancreatic adenocarcinoma growing subcutaneously in athymic nude mice. The intratumoral administration of the nanoconjugates significantly hindered tumor growth and demonstrated promising PDT efficacy against human pancreatic cancer.
|
|
|
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...
|
|
|
Automatizovaný systém pro instalace virtuálních strojů v prostředí operačního systému GNU/Linux
Horák, Daniel ; Polívka, Michal (oponent) ; Pelka, Tomáš (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnostmi správy virtuálních strojů (především z programátorského hlediska) a dostupnými metodami pro automatickou instalaci distribucí operačního systému GNU/Linux. Úvodní část je věnována virtualizačním technologiím a možnostem jejich ovládání s využitím knihovny libvirt. Je zde popsán způsob definice a popisu jednotlivých součástí virtualizovaného prostředí (virtuální stroje, disky, sítě) za pomoci XML. Dále jsou probrány možnosti automatické instalace linuxových distribucí založených na RedHatu a Debianu s přihlédnutím k virtualizovanému prostředí. Je zde zmíněna možnost kopírování existujícího disku s nainstalovaným systémem. V praktické části je navržena a realizována serverová aplikace pro ovládání a správu virtuálních strojů včetně automatické instalace operačního systému.
|
|
|
Využití magnetických mikročástic pro izolaci DNA
Jelínek, Zdeněk ; Horák, Daniel (oponent) ; Rittich, Bohuslav (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce byla studována efektivita magnetických mikročástic při izolaci DNA bakteriálního kmene Lactobacillus rhamnosus CCM 1825T a DNA z kuřecích erytrocytů. K izolaci byly použity magnetické mikročástice na bázi HEMA, pokryté karboxylovými skupinami, a hypersíťované styren-divinylbenzenové částice (Ústav makromolekulární chemie AV ČR, Praha). Jako kontrola byly použity komerční magnetické mikročástice Dynabeads® DNA DIRECT™ Universal (Dynal, Norsko) na bázi polystyrenu a částice MPG® Uncoated (PureBiotech, USA) na bázi magnetického skla. Sledována byla závislost množství izolované DNA na výchozí koncentraci DNA v roztoku a závislost množství izolované DNA na koncentraci magnetických mikročástic. Rovněž byla sledována afinita magnetických mikročástic k RNA a to pro různé výchozí koncentrace RNA v roztoku. Testované nosiče byly použity při izolaci DNA z reálného vzorku (mléčný výrobek Actimel). Kvalita separované DNA rodu Lactobacillus byla prokázána pomocí rodově specifické PCR.
|
|
|
Využití OpenSource SW pro filtraci provozu
Horák, Daniel ; Stančík, Peter (oponent) ; Hajný, Jan (vedoucí práce)
Práce se zabývá využitím svobodného a otevřeného software pro filtrování síťového provozu a jeho nasazením v hraničních branách malých a středně velkých sítí. Zvláštní pozornost je kladena na filtrování provozu protokolu http na úrovni aplikační vrstvy. V úvodu je krátce probrán pojem svobodný a otevřený software s některými výhodami plynoucími z jeho použití. Je zde také zdůvodněn výběr distribuce Debian GNU/Linux. Dále jsou probrány možnosti filtrování síťového provozu na úrovni paketového a stavového filtru a s tím související program iptables. Hlavní část se zabývá filtrováním http provozu na úrovni aplikační vrstvy s pomocí programů Squid a DansGuardian. V praktické části je představena instalace a konfigurace operačního systému Debian GNU/Linux a základních služeb (ssh server, DNS a DHCP server). Dále pak instalace a konfigurace programu Squid a DansGuardian. K programu DansGuardian je vytvořeno webové konfigurační rozhraní.
|
|
|
Interakce plasmidových DNA se sloučeninami lanthanoidů
Budko, Kateryna ; Horák, Daniel (oponent) ; Rittich, Bohuslav (vedoucí práce)
V poslední době je věnována značná pozornost lanthanoidům a jejich komlexům jako vynikajícím katalyzátorům štěpení nukleových kyselin. Diplomová práce byla zaměřena na štěpení plasmidové a bakteriální DNA ionty Nd3+ a Y3+ a různými nosiči obsahujícími sloučeniny lanthanoidů. Vznik jednořetězcových a dvouřetězcových zlomů v molekule plasmidové DNA byl sledován pomocí agarózové gelové elektroforézy. Ověření štěpení bakteriální DNA bylo provedeno pomocí polymerázové řetězové reakce s použitím primerů specifických pro doménu Bacteria a rodově a druhově specifických primerů. Výsledky budou použity při vývoji metody, která umožní ověření dokonalosti pokrytí nosičů s magnetickým perovskitovým jádrem, a dalších nosičů obsahujících sloučeniny lanthanoidů.
|
|
|
Software Design of Single Purpose Machine for Visual Inspection
Horák, Daniel ; Krejsa, Jiří (oponent) ; Štarha, Pavel (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with the fundamentals of machine vision application and its practical implementation. The research part is focused on the basic possibilities of image acquisition and image processing in different dimensions. The practical part describes the design of the dimension control algorithm using a 3D camera. This algorithm is then implemented in a single-purpose machine for optical dimension control.
|
|
|
Příprava a charakterizace magnetických nosičů z hypersíťovaných polystyrenových mikročástic a jejich použití v biosenzoru
Šálek, Petr ; Šňupárek, Jaromír (oponent) ; Šafařík,, Ivo (oponent) ; Horák, Daniel (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce bylo vyvinout a charakterizovat funkcionalizovaný vysoce magnetický polymerní nosič mikrometrové velikosti s úzkou distribucí velikostí, který bude vhodný pro následné bioaplikace. Přitom byl sledován vztah mezi strukturou a vlastnostmi produktu. Výchozí monodisperzní poly(styren-co-divinylbenzenové) [P(St-DVB)] mikročástice s různým obsahem divinylbenzenu (DVB) byly připraveny disperzní polymerizací. Sledován byl vliv typu rozpouštědla, iniciátoru, koncentrace a způsob dávkování DVB na morfologii, velikost a distribuci velikostí částic. Aby byly částice porézní s velikostí pórů v řádu desítek nanometrů, byly nízce zesítěné P(St-DVB) mikročástice hypersíťovány za přítomnosti chloridu číničitého jako katalyzátoru. Dosaženo bylo vysokých hodnot specifického povrchu částic (> 1000 m2/g) a vysokého obsahu mikropórů (cca. 0.6 ml/g). Samotnému hypersíťování předcházela chlormethylace mikročástic. Studován byl vliv tří různých chlormethylačních činidel na porézní vlastnosti produktu. Mikročástice byly následně funkcionalizovány sulfonovými nebo aminovými skupinami, které usnadnily zachycení magnetického oxidu železa vysráženého uvnitř porézní struktury. Na funkcionalizované vysoce magnetické mikročástice byl posléze imobilizován anti-ovalbumin, ovalbumin a nakonec anti-ovalbumin značený křenovou peroxidázou. Přidáním peroxidu vodíku k suspenzi takovýchto mikročástic došlo ke změně elektrického proudu, což umožnilo kvalitativní detekci ovalbuminu imobilizovaného na funkcionalizovaných magnetických mikročásticích.
|
|
|
Izolace bakteriální DNA z potravin s využitím magnetických nosičů
Bubeníková, Lucia ; Horák, Daniel (oponent) ; Španová, Alena (vedoucí práce)
Práce byla zaměřena na selektivní izolaci bakteriální DNA pomocí magnetických nosičů se streptavidinem (PGMA-NH2-STV, MPG® Streptavidin). Byly optimalizovány podmínky funkcionalizace nosičů dvěma biotinylovanými sondami: množství nosiče, množství sondy, vazba biotinylové sondy na streptavidin. Pro hybridizaci byla použita purifikovaná DNA Lactobacillus. Byla testována vazba DNA na sondu (DNA/DNA hybridizace) a nespecifická vazba DNA na částice. Cílová DNA, eluovaná z nosiče, byla identifikována pomocí PCR s primery R16-1 a LbLMA1-rev a s primery P_eub a F_eub. Množství sondy navázané na nosič bylo stanoveno spektrofotometricky. Bylo zjištěno, že k funkcionalizaci lze použít biotinylovanou sondu o koncentraci 5 pmol/µl, přidávanou k nosiči v poměru nosič:sonda 1:1. Bylo ukázáno, že nespecifická adsorpce DNA na nosič MPG® Streptavidin je výrazně menší než na nosič PGMA-NH2-STV. DNA/DNA hybridizací s využitím nosiče MPG® Streptavidin byla izolována DNA z čisté kultury Lactobacillus. Postup byl aplikován na izolaci DNA z mléčných výrobků.
|
|
|
Identification of probiotic Bifidobacterium strains in dairy products
Zovčáková, Monika ; Horák, Daniel (oponent) ; Španová, Alena (vedoucí práce)
Lactobacilli are dominant bacteria of the vaginal flora. Lactobacillus-containing probiotics products are used for the treatement and profylaxis of bacterial urogenital infections. This work is focused on DNA identification and species identification of probiotic bacteria in 5 different vaginal tablets using molecular-genetic methods. Total DNA isolated from complex matrix of vaginal tablets was used for amplification in polymerase chain reaction. DNA was isolated from crude cell lysates by magnetic particles P(HEMA-co-GMA) and by method of phenol extraction. Identification of species of probiotic bacteria was verified using genus-specific and species-specific PCRs. Results of bacterial identification obtained by PCR were compared with declared specification given by producers. Bacteria of genus Lactobacillus were proved in all tablets whereus species identification was in accordance with the stated composition in 1 tablet only.
|
host ::
RSS.