|
|
An enhanced theoretical approach for accurate measurements of the optical and energy characteristics of semiconducting materials
Allaham, Mohammad M. ; Košelová, Zuzana ; Sobola, Dinara ; Fohlerová, Zdenka ; Knápek, Alexandr
The absorption coefficient is an important optical property in characterizing semiconducting materials. It plays a significant role in studying optical characteristics, electrical structure, energy band structure, and the creation/annihilation of excitons when a semiconducting material absorbs electromagnetic radiation. In this study, an enhanced theoretical model will be introduced and applied to characterize thin films prepared from UPR4 (unsaturated polyester resin) single-component epoxy resin, which is important to study the charge flow at the interface of tungsten-UPR4 composite field emission cathodes.
|
|
|
3D-bioprinted Gelatin/Alginate loaded with Carbon Nanotubes for tissue engineering application
Partovi Nasr, Minoo ; Zumberg, Inna ; Chmelíková, Larisa ; Fohlerová, Zdenka ; Provazník, Valentine
The objective of utilizing 3D-bioprinted Gelatin/Alginate loaded with Carbon Nanotubes (CNTs) in tissue engineering applications is to create scaffolds that closely mimic the natural extracellular matrix (ECM), thereby enhancing cell growth, proliferation, and differentiation. Gelatin and Alginate, both biocompatible materials, have been widely researched for their potential in bioprinting due to their similarity to the ECM, offering a conducive environment for cell encapsulation and tissue regeneration. The addition of CNTs to these hydrogels significantly improves the mechanical properties and stability of the scaffolds, making them more suitable for supporting tissue development. CNTs, known for their unique properties such as high tensile strength and electrical conductivity, contribute to the development of scaffolds that not only support mechanical stability but also can influence cellular behavior and tissue formation. This integration aims at enhancing the functionality of 3D-bioprinted scaffolds, enabling them to better support the formation and maturation of engineered tissues. Furthermore, the electrical conductivity of CNTs-loaded scaffolds can be exploited to stimulate electrical activity in tissues, such as cardiac and neural tissues, promoting organized tissue development and functionality. The strategic combination of Gelatin/Alginate with CNTs in 3D bioprinting offers a promising approach to tissue engineering, aiming to address the critical challenge of replicating the complex structure and function of natural tissues. This innovative methodology not only enhances the mechanical and structural properties of the scaffolds but also introduces new possibilities in tissue engineering through the electrical stimulation of tissues, paving the way for the creation of more complex and functional tissue constructs.
|
|
|
Enzyme-Based Impedimetric Biosensor dotted with gold nanoparticles
Košelová, Zuzana ; Fohlerová, Zdenka
This research delves into the realm of biosensor improvement through the utilization of gold nanoparticles (Au NPs). The primary objective is to assess the impact of differentsized Au NPs on sensor performance, specifically investigating whether 100 nm or 20 nm nanoparticles prove more favourable to enhancement. Moreover, we aim to inspect the biosensor's response to varied concentrations of Au NPs, unravelling the involved collaboration between nanoparticle size, concentration, and overall sensor properties. This modification of commercial electrodes with Au NPs, could be way for enhancing surface area and enzyme immobilization. Notably, the investigation also explores the potential drawbacks associated with increasing nanoparticle concentration and offers insights into optimizing biosensor design. It has been observed that while 20 nm Au NPs slightly decreased impedance values at higher glucose concentrations, 100 nm Au NPs, conversely, exhibited an increase in capacitive behaviour. Equally crucial is the parameter chosen for constructing the calibration curve. From impedance values at low frequencies of alternating voltage, such as 2 Hz, a lower Limit of Detection (LOD) is obtained. However, the analysis of Rct in the case of 20 nm Au NPs reveals a broader range of glucose concentrations falling within the calibration area. Through a comprehensive analysis of electrochemical behaviour, impedance, and charge transfer resistance, we endeavour to provide contributions to the improvement of biosensor technologies.
|
|
|
Transparentní a semi-transparentní tenké vrstvy pro bioelektroniku
Jarušek, Jaromír ; Fohlerová, Zdenka (oponent) ; Gablech, Imrich (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na vývoj transparentních mikroelektrodových polí pro bioelektronická rozhraní s elektrogenními buňkami. Hlavní oblastí zájmu jsou in vitro aplikace s možností pozorování živých buněk na inverzním optickém mikroskopu. Teoretická část se dále zaměřuje na různé druhy transparentních a semitransparentních elektricky vodivých materiálů zahrnující vrstvy na bázi zlata, nitrid titanitý (TiN), vrstvy na bázi uhlíku, vodivé oxidy a vodivé polymery. Praktická část se zabývá optimalizací magnetronového naprašování oxidu inditého dopovaného cínem (ITO) a chemickým a elektrochemickým namáhání vrstev TiN-ITO. Závěrečná část práce je zaměřena na design, výrobu a testování planárních mikroelektrodových polí s různými materiály transparentních elektrod.
|
|
|
Studium interakce DNA a doxorubicinu elektrochemickými metodami na nanostrukturovaných elektrodách
Přibyl, Jakub ; Fohlerová, Zdenka (oponent) ; Kynclová, Hana (vedoucí práce)
Nádorová onemocnění jsou jednou z nejčastějších příčin úmrtnosti po celém světě, z tohoto důvodu, je věnována velká pozornost protinádorovým léčivům. Doxorubicin spadá do kategorie nejpoužívanějších nádorových léčiv. Metodou elektrochemické impedanční spektroskopie byly zkoumány vlastnosti zlatých elektrod bez nanesených nanočástic a elektrod s nanesenými zlatými nanočásticemi. Pomocí voltametrických měření jsme detekovali doxorubicin a zkoumali interakce doxorubicinu s oligonukleotidy na zlatých elektrodách bez nanočástic a elektrodách modifikovanými zlatými nanočásticemi.
|
|
| |
|
|
Studium migrace mesenchymálních kmenových buněk v extracelulárním matrix na principu chemotaxe
Scholasterová, Viktorie ; Fohlerová, Zdenka (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zbývá studiem migrace mesenchymálních kmenových buněk v extracelulárním matrix na principu chemotaxe. Nejdříve je pozornost upřena na teoretickou část spojenou s objasněním základních termínů, jakými jsou na příklad extracelulární matrix, migrace, konfokální mikroskopie, mesenchymální kmenové buňky nebo chemotaxe. Také je obsažen výčet a popis některých základních metod určených pro sledování migrace buněk a podrobnější popis metody transwell testu, který je zvolen pro experiment v praktické části této práce. Její součástí jsou protokoly jednotlivých kroků pro přípravu experimentu, postup zpracování dat získaných snímáním buněk konfokálním mikroskopem a popis výsledných hodnot konfluencí.
|
|
|
Nanočástice na bázi ruthenia a testování jejich protinádorové aktivity
Žáková, Eliška ; Fohlerová, Zdenka (oponent) ; Heger,, Zbyněk (vedoucí práce)
Nádorová onemocnění zaujímají celosvětově druhé místo v nejčastějších příčinách úmrtí. K jejich léčbě se nejčastěji využívají různé kombinace chirurgického zákroku, chemoterapie, radiační terapie, hormonální terapie, imunoterapie a cílené léčby. V poslední době se do popředí dostává nanomedicína, která se uplatňuje zejména při cílené léčbě a chemoterapii, a je založená na nových typech komplexů v nanoměřítku. Tyto komplexy by měly mít vyšší účinnost vůči nádorovým buňkám, a přitom nezatěžovat a nepoškozovat organismus. V rámci práce byly syntetizovány 12–14 nm velké rutheniové částice s povrchem potaženým polyvinylpyrolidonem Následně byly modifikovány pomocí polyoxyethylen(40)stearátu pro umožnění navázání doxorubicinu. Cytotoxicita nanočástic byla testována na buňkách karcinomu prsu (buněčná linie MDA-MB-231), IC50=0,98 g/ml, karcinomu vaječníku (buněčná linie A2780), IC50=3,91 g/ml a neuroblastomu (buněčná linie UKF-NB-4), IC50=1,95 g/ml. Testování apoptózy a nekrózy prokázalo, při použití rutheniových nanočástic modifikovaných doxorubicinem ve srovnání s rutheniovými nanočásticemi, nárůst apoptózy o 60—64 %. Modifikace rutheniových nanočástic mírně zvýšila genotoxicitu částic vůči nemaligním buňkám, významně míru oxidačního stresu a výrazně zlepšila hemokompatibilitu. Testování prokázalo zvýšenou citlivost vůči nádorové tkáni a očekávanou protinádorovou aktivitu. Byla také prokázána vyšší toxicita takto modifikovaných nanočástic vůči buněčným liniím A2780, MDA-MB-231 a UKF-NB-4 než je toxicita jednoho z nejčastěji používaných cytotoxických léčiv cisplatiny (IC50=21 µg/ml pro A2780, IC50=9 µg/ml pro MDA-MB-231 a pro UKF-NB-4 IC50=4 µg/ml).
|
|
|
Detekce foton-upkonverzních nanočástic pomocí konvoluční sítě U-Net s využitím luminiscenční mikroskopie
Polachová, Natálie ; Kolář, Radim (oponent) ; Fohlerová, Zdenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá detekcí foton-upkonverzních nanočástic pomocí konvoluční sítě U-net s využitím epiluminiscenční mikroskopie. Teoretická část obsahuje úvod do problematiky foton-upkonverzního jevu, popis a využití foton-upkonverzních nanočástic. Dále se práce věnuje problematice fungování základních a konvolučních neuronových sítí. V praktické části byly připraveny vzorky nanočástic s následným pořízením snímků epiluminiscenční mikroskopií. Byla navrhnuta konvoluční neuronová síť U-net, která dále sloužila k detekci nanočástic pomocí morfologické operace H-maxima. V závěru byl celý postup shrnut a statisticky vyhodnocen.
|
|
|
Izolace plasmidové DNA z bakterií a její transfekce do buněčných linií HEK293
Skala, Kateřina ; Fohlerová, Zdenka (oponent) ; Svoboda, Ondřej (vedoucí práce)
Izolace DNA patří mezi základní metody molekulární biologie. Pro izolaci a amplifikaci DNA existují různé metody. V této práci je použita fenol-chloroformová extrakce pro izolaci plasmidů Channelrhodopsin-2, ASAP1 a Kir 2.1. Bylo provedeno 22 izolací plasmidů s celkovou úspěšností 27 %. Správnost izolace byla ověřena gelovou elektroforézou. Úspěšně izolované plasmidy byly následně transfekovány do buněčné linie HEK293 a snímány konfokálním mikroskopem 24, 48 a 72 hodin po transfekci.
|
host ::
RSS.