|
|
Způsoby zpracování vody pro in vitro detekci endokrinních disruptorů
Daniel, Romain Oliver ; Komendová, Renata (oponent) ; Bittner,, Michal (vedoucí práce)
V uplynulých letech vzrostl zájem o sledování estrogenních látek ve vodním prostředí kvůli jejich nepříznivým účinkům na zdraví lidí a dalších obratlovců. Zvláštní pozornost je věnována analytickým metodám používaným ke kvantifikaci těchto látek ve vzorcích vody. Tyto metody jsou instrumentální nebo biologické (in vitro, in vivo). Kvůli velmi nízkému množství estrogenů ve vodě (ng·l-1) a nízké mezi detekce analytických metod je potřeba tyto vzorky zakoncentrovat. K zakoncentrování vodných vzorků se dnes běžně používá extrakce na tuhou fázi (SPE) nebo kapalinová extrakce (LLE). Tato bakalářská práce představuje reverzní osmózu (RO) a nanofiltraci jako další možnou metodu prekoncentrace vodných vzorků. Práce je zaměřena na prekoncentraci obohacených vzorků vodovodní vody čtyřmi estrogeny – estronem (E1), 17-estradiolem (E2), estriolem (E3) a 17-ethynylestradiolem (EE2) – i vzorků povrchové vody ze tří brněnských toků pomocí RO a SPE a porovnání jejich účinnosti pomocí biotestu estrogenity na stabilně transfekované buněčné linii hER-HeLa-9903. Využitím RO byly estrogeny zakoncentrovány s různou výtěžností – nejvyšší výtěžnosti bylo dosaženo u EE2 129,29 %, nejnižší u E2 38,53 %. Ve vzorcích povrchové vody nebylo naměřené detekovatelné množství estrogenů. RO se jeví jako metoda použitelná pro prekoncentraci vodných vzorků před in vitro analýzou endokrinních disruptorů, je ovšem zapotřebí další optimalizace této metody. Vzorky zpracované metodou SPE nebyly do termínu odevzdání bakalářské práce změřeny, srovnání účinnosti RO a SPE tedy provedeno nebylo.
|
|
|
Matematické modelování systému reverzní osmózy pro detekci estrogenů ve vodě
Siegel, Jan ; Skopalík, Josef (oponent) ; Bittner, Michal (vedoucí práce)
Estrogenní sloučeniny jsou podskupinou environmentálních polutantů s názvem endokrinní disruptory. Jedná se o širokou skupinu látek, schopných narušovat hormonální rovnováhu organismu a ovlivňovat jeho reprodukční, vývojové a behaviorální funkce. V životním prostředí se vyskytují ve velmi malých koncentracích (ng/l). To činí jejich detekci a odstranění značně problematické. Experimentální zařízení vyvíjené v Centru pro výzkum toxických látek v prostředí (RECETOX) využívá principu reverzní osmózy (RO) pro zakoncentrování stopových množství mikropolutantů (např. estrogenů) s cílem snížení detekčního limitu analytických metod. RO se zdá být nadějnou alternativou k doposud běžně používaným metodám, které jsou časově i finančně náročné. Cílem diplomové práce bylo vytvořit matematický model RO, který by popisoval průběh zakoncentrování estrogenů a mohl tak přispět k optimalizaci experimentálního zařízení. Matematický model byl vytvořen v prostředí MATLAB-simulink a jeho funkčnost byla ověřena srovnáním s třinácti experimentálními výsledky. Testovacími vzorky byly pitná voda, roztoky NaCl o koncentracích 0,002–2 g/l a vodný roztok 17-ethinylestradiolu o koncentraci 25 ng/l. Při srovnání výsledků zakoncentrování roztoků NaCl na deskové RO-membráně byla odchylka matematického modelu a experimentálch dat 0,9–4,9 %. Analogické srovnání modelovaného a experimentálního zakoncentrování estrogenu ukázalo odchylku 3,6 %. Srovnání modelovaného a experimentálního zakoncentrováním roztoků NaCl na vinuté RO-membráně ukázalo odchylku 5,9–8,7 %. Doposud byla při výpočtu výtěžnosti zakoncentrování používána jako teoretická (referenční) hodnota poměr objemu retentátu na začátku a na konci procesu. Z výsledků diskutovaných v diplomové práci se však tento postup jeví jako nepřesný, a přesnějšího výpočtu výtěžnosti by bylo dosaženo za použití teoretické hodnoty zakoncentrování získané navrženým matematickým modelem. Pro zvýšení spolehlivosti výsledků však bude třeba provést experimentání zakoncentrování dalších estrogenů, a také zjistit příčiny odchylek modelovaných a experimentálních hodnot objemů retentátu na konci zakoncetrování.
|
|
|
Srovnávací analýza napětí součástí s vruby pomocí fotoelasticimetrie a MKP
Bittner, Jiří ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Vaverka, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá srovnávací napjatostní analýzou součástí s vruby pomocí fotoelasticimetrie a metody konečných prvků (MKP). V rámci měření bylo provedeno srovnání u třech modelů: háku, J-tvaru a trámku s vrubem. Předmětem srovnávání byly směry vektorů hlavních napětí a velikosti redukovaných napětí. V práci je podrobněji popsán princip fotoelasticimetrie a je na ni také kladen větší důraz. MKP byla aplikována prostřednictvím software ANSYS 11. Součástí této práce byla také příprava polariskopu v laboratoři Ústavu konstruování tak, aby jej bylo možno využívat při cvičeních zaměřených na analýzu napětí experimentální metodou - fotoelasticimetrií.
|
|
| |
|
| |
|
|
Způsoby zpracování vody pro in vitro detekci endokrinních disruptorů
Daniel, Romain Oliver ; Komendová, Renata (oponent) ; Bittner,, Michal (vedoucí práce)
V uplynulých letech vzrostl zájem o sledování estrogenních látek ve vodním prostředí kvůli jejich nepříznivým účinkům na zdraví lidí a dalších obratlovců. Zvláštní pozornost je věnována analytickým metodám používaným ke kvantifikaci těchto látek ve vzorcích vody. Tyto metody jsou instrumentální nebo biologické (in vitro, in vivo). Kvůli velmi nízkému množství estrogenů ve vodě (ng·l-1) a nízké mezi detekce analytických metod je potřeba tyto vzorky zakoncentrovat. K zakoncentrování vodných vzorků se dnes běžně používá extrakce na tuhou fázi (SPE) nebo kapalinová extrakce (LLE). Tato bakalářská práce představuje reverzní osmózu (RO) a nanofiltraci jako další možnou metodu prekoncentrace vodných vzorků. Práce je zaměřena na prekoncentraci obohacených vzorků vodovodní vody čtyřmi estrogeny – estronem (E1), 17-estradiolem (E2), estriolem (E3) a 17-ethynylestradiolem (EE2) – i vzorků povrchové vody ze tří brněnských toků pomocí RO a SPE a porovnání jejich účinnosti pomocí biotestu estrogenity na stabilně transfekované buněčné linii hER-HeLa-9903. Využitím RO byly estrogeny zakoncentrovány s různou výtěžností – nejvyšší výtěžnosti bylo dosaženo u EE2 129,29 %, nejnižší u E2 38,53 %. Ve vzorcích povrchové vody nebylo naměřené detekovatelné množství estrogenů. RO se jeví jako metoda použitelná pro prekoncentraci vodných vzorků před in vitro analýzou endokrinních disruptorů, je ovšem zapotřebí další optimalizace této metody. Vzorky zpracované metodou SPE nebyly do termínu odevzdání bakalářské práce změřeny, srovnání účinnosti RO a SPE tedy provedeno nebylo.
|
|
|
Matematické modelování systému reverzní osmózy pro detekci estrogenů ve vodě
Siegel, Jan ; Skopalík, Josef (oponent) ; Bittner, Michal (vedoucí práce)
Estrogenní sloučeniny jsou podskupinou environmentálních polutantů s názvem endokrinní disruptory. Jedná se o širokou skupinu látek, schopných narušovat hormonální rovnováhu organismu a ovlivňovat jeho reprodukční, vývojové a behaviorální funkce. V životním prostředí se vyskytují ve velmi malých koncentracích (ng/l). To činí jejich detekci a odstranění značně problematické. Experimentální zařízení vyvíjené v Centru pro výzkum toxických látek v prostředí (RECETOX) využívá principu reverzní osmózy (RO) pro zakoncentrování stopových množství mikropolutantů (např. estrogenů) s cílem snížení detekčního limitu analytických metod. RO se zdá být nadějnou alternativou k doposud běžně používaným metodám, které jsou časově i finančně náročné. Cílem diplomové práce bylo vytvořit matematický model RO, který by popisoval průběh zakoncentrování estrogenů a mohl tak přispět k optimalizaci experimentálního zařízení. Matematický model byl vytvořen v prostředí MATLAB-simulink a jeho funkčnost byla ověřena srovnáním s třinácti experimentálními výsledky. Testovacími vzorky byly pitná voda, roztoky NaCl o koncentracích 0,002–2 g/l a vodný roztok 17-ethinylestradiolu o koncentraci 25 ng/l. Při srovnání výsledků zakoncentrování roztoků NaCl na deskové RO-membráně byla odchylka matematického modelu a experimentálch dat 0,9–4,9 %. Analogické srovnání modelovaného a experimentálního zakoncentrování estrogenu ukázalo odchylku 3,6 %. Srovnání modelovaného a experimentálního zakoncentrováním roztoků NaCl na vinuté RO-membráně ukázalo odchylku 5,9–8,7 %. Doposud byla při výpočtu výtěžnosti zakoncentrování používána jako teoretická (referenční) hodnota poměr objemu retentátu na začátku a na konci procesu. Z výsledků diskutovaných v diplomové práci se však tento postup jeví jako nepřesný, a přesnějšího výpočtu výtěžnosti by bylo dosaženo za použití teoretické hodnoty zakoncentrování získané navrženým matematickým modelem. Pro zvýšení spolehlivosti výsledků však bude třeba provést experimentání zakoncentrování dalších estrogenů, a také zjistit příčiny odchylek modelovaných a experimentálních hodnot objemů retentátu na konci zakoncetrování.
|
|
| |
|
| |
|
|
Srovnávací analýza napětí součástí s vruby pomocí fotoelasticimetrie a MKP
Bittner, Jiří ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Vaverka, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá srovnávací napjatostní analýzou součástí s vruby pomocí fotoelasticimetrie a metody konečných prvků (MKP). V rámci měření bylo provedeno srovnání u třech modelů: háku, J-tvaru a trámku s vrubem. Předmětem srovnávání byly směry vektorů hlavních napětí a velikosti redukovaných napětí. V práci je podrobněji popsán princip fotoelasticimetrie a je na ni také kladen větší důraz. MKP byla aplikována prostřednictvím software ANSYS 11. Součástí této práce byla také příprava polariskopu v laboratoři Ústavu konstruování tak, aby jej bylo možno využívat při cvičeních zaměřených na analýzu napětí experimentální metodou - fotoelasticimetrií.
|
host ::
RSS.