|
|
Analýza jednorozměrných struktur pomocí Kelvinovy silové mikroskopie
Kovařík, Martin ; Bartošík, Miroslav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím Kelvinovy silové mikroskopie (KPFM) při analýze 1D nanostruktur, konkrétně germaniových nanodrátů a nanotrubic ze sulfidu wolframičitého (WS2). První část této práce je věnována možnosti detekce zlatých nanočástic na germaniových nanodrátech a také analýze relevantnosti KPFM metody při měření za různých vzdušných vlhkostí. Druhá část je věnována měření změn povrchového potenciálu WS2 nanotrubic způsobených interakcí se světlem. Výsledkem této práce je zjištění, že relativní změny povrchového potenciálu lze pomocí KPFM měřit i za atmosférické vlhkosti, a této znalosti je využito při zkoumáni interakce WS2 nanotrubic s monochromatickým světlem. Experiment ukázal, že nanotrubice pokryté zlatými nanočásticemi vykazují při interakci se světlem o dané vlnové délce opačné změny povrchového potenciálu než nemodifikované nanotrubice, což ukazuje na odlišné fyzikální procesy v nich probíhající.
|
|
|
Analýza nanostruktur metodou ToF-LEIS
Duda, Radek ; Král, Jaroslav (oponent) ; Mašek, Karel (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
Předložená práce pojednává o využití analytické metody TOF-LEIS v oblasti výzkumu nanostruktur. Touto metodou byl stanoven nový postup pro hloubkové profilování prvkového složení vzorku, který je založen na střídavém měření spolu s metodou DSIMS. Metoda TOF-LEIS je schopna detekovat rozhraní vrstev ještě před jeho rozmixováním odprašujícím svazkem iontů metody DSIMS. Dále byl stanoven postup úpravy výsledných ToF-LEIS spekter tak, abychom obdrželi skutečnou koncentraci prvků ve vzorku eliminací příspěvku mnohoobných kolizí projektilů. Porovnáním TOF LEIS spekter s výsledky měření metody DSIMS byl obdržen poměr výtěžku iontů molybdenu a křemíku. V další části práce jsou ukázány výhody metody TOF-LEIS v kombinaci s metodou XPS během analýzy teplotní stability zlatých nanočástic. Je ukázána komplementárnost obou metod a jejich závěry podloženy snímky elektronového mikroskopu. Závěrečná část je věnována popisu nově sestavené aparatury pro analytickou metodu TOF-SARS a představení jejich možností především ohledně detekce vodíku na grafenu.
|
|
|
Zavedení kontaktních testů ekotoxicity pro hodnocení terrestrických ekosystémů
Modlitbová, Pavlína ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Beklová, Miroslava (oponent) ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Tématem předložené dizertační práce bylo provedení testů toxicity s využitím testovacího organismu ze zástupců suchozemských stejnonožců Porcellio scaber. Tento testovací organismus byl zvolen jako nejvhodnější pro posouzení toxicity vybraných anorganických sloučenin kontaminujících terestrický ekosystém. Jeho výběr byl proveden na základě důkladně zpracované metodiky tohoto testu, dále známých biologických a biochemických vlastností výše specifikovaného živého organismu, případně na jeho ekologické relevantnosti. Kromě klasických endpointů, jakými jsou mortalita, změna hmotnosti testovacích jedinců a také vliv přítomnosti a koncentrace kontaminantů na konzumaci stravy, byly rovněž sledovány změny v morfometrické charakteristice, a to na úrovni tkání a buněk, cytotoxicita a rovněž byla posuzována možná bioakumulace v různých částech těla tohoto organismu. Vybrané testované látky lze zařadit do oblasti nanočástic a anorganických solí. U vybraných nanočástic zlata byla provedena kompletní ekotoxikologická studie na několika úrovních organizace živé hmoty (organismus, tkáň, buňka). Pro vybrané soli byla provedena studie, která byla zaměřená především na chování organismů a klasické endpointy.
|
|
|
Utilization of porous anodic alumina for fabrication of nanostructured layers and their photoelectrochemical and optical applications
Lednický, Tomáš ; Vanýsek, Petr (oponent) ; Sulka, Grzegorz (oponent) ; Bendová, Mária (vedoucí práce)
Porous anodic alumina (PAA) is an oxide layer formed by anodic oxidation of aluminium. In addition to its vast industrial use, its popularity has exponentially expanded into the field of nanotechnology due to the discovery of the self-ordering growth of PAA, leading to a honeycomb-like nanostructure. Together with a simple fabrication and tuneable properties, PAA represents an inexpensive alternative to the nanoscale world. In the same spirit, this PhD thesis deals with methods utilizing the PAA to fabricate functional nanostructures. The first part of the thesis is focused on the PAA-assisted formation of titanium dioxide (TiO2) nanocolumn arrays and their possible application as photoanodes for the water-splitting reaction. TiO2 nanocolumns are formed by anodisation of superimposed Al layer over titanium substrate being so-called ‘PAA-assisted anodisation’. The present study demonstrates the electrochemical properties and photoelectrochemical performance of nanocolumns formed from nitrogen-enriched substrates modified by various thermal treatments. The major finding was that their hollow morphology causes their poor performance. This issue was addressed by developing a novel anodising strategy that originates from the extensive study of anodising parameters and their effect on the morphology and stability of nanocolumns. The second part demonstrates the fabrication of well-ordered gold nanoparticles (AuNPs) on a transparent substrate as a localized surface plasmon resonance (LSPR) sensor element. A key-stone of this multidisciplinary method is a combination of a self-ordering behaviour of PAA that produces the template for controlled solid-state dewetting (SSD) of a subsequently deposited thin film of gold. This work includes the detailed technical aspects of complete fabrication, starting with the template production from an aluminium sheet to forming AuNPs and their transfer to a transparent substrate. This part is concluded with the characterization of fabricated AuNP nanocomposites with a practical comparison of their bulk refractive index sensitivity and stability in time. Results show this large-scale and inexpensive technique can easily compete with other, more demanding, AuNP fabrication technologies.
|
|
|
Aplikace nanotechnologií pro detekci biomolekul
Váňa, Rostislav ; Skladal,, Petr (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá použitím kovových nanostruktur k detekci biomolekul. Byl vytvořen postup pro stabilizaci roztoků zlatých nanočástic pro lepší použitelnost v biologických vzorcích a biochemických procesech, kde mohou být použity různé koncentrace solí nebo různé pH. Byl vytvořen model optických vlastností těchto nanočástic, který byl podpořen spektroskopickými měřeními. V práci jsou také na experimentech demonstrovány možnosti využití plazmonických nanostruktur na površích v oblasti detekce biomolekul.
|
|
|
Nízkoenergiový rozptyl iontů inertních plynů na zlatých strukturách
Joch, Vítězslav ; Čech, Vladimír (oponent) ; Průša, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá srovnáním experimentálních a simulovaných výsledků nízkoenergiového rozptylu iontů. Teoreticky popisuje principy nízkoenergiového rozptylu iontů a spektrometr na Ústavu fyzikálního inženýrství. Uvádí postup přípravy vzorků s použitím roztoku koloidního zlata. Charakterizuje depozici zlatých nanočástic. Objasňuje význam a použití časových a energiových spekter nízkoenergiového rozptylu. Zmiňuje také jev kanálování v křemíkovém substrátu.
|
|
|
Biomedicínské aplikace kationických zlatých nanočástic
Žárská, Monika ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Králová, Jarmila (oponent) ; Bačáková, Lucie (oponent)
Kationické zlaté nanočástice (GNPs) představují inovativní materiál pro léčbu závažných onemocnění zahrnujících zejména onkologické diagnózy. Díky výjimečným fyzikální vlastnostem koloidního zlata mohou GNPs sloužit jako teranostické látky, které umožní patologickou oblast diagnostikovat a zároveň léčit. Kationický náboj zase zajišťuje nanočásticím rozsáhlé interakce s buněčnými systémy. Nicméně navzdory velkému klinickému potenciálu byly pro různé modely GNPs získány značně variabilní výsledky a studie vyšetřující biologické a terapeutické vlastnosti kationických GNPs zůstávají nekonzistentní. Předložená disertační práce shrnuje aktuální stav poznání o biologických vlastnostech GNPs a jejich aplikacích v medicíně s důrazem na GNPs nesoucí pozitivní povrchový náboj. Zvláštní pozornost je věnována plasmonické fototermální terapii (PPTT) nádorů. Experimentální část komplexně charakterizuje terapeutický potenciál GNPs specifického tvaru nanotyček (GNRs), které byly povrchově modifikovány kvartérní amoniovou solí (QAS). Publikované výsledky nejprve popisují elementární faktory, které určují interakci kationických GNRs s buňkami, jejich transmembránový a intracelulární transport a délku perzistence v buňkách. Následuje zhodnocení bezpečnosti kationických GNRs za použití modelů buněčných kultur, venózní...
|
|
|
A novel approach to imaging engorged ticks: Micro-CT scanning of Ixodes ricinus fed on blood enriched with gold nanoparticles
ONDRUŠ, Jaroslav
Počítačová mikro-tomografie (mikro-CT) je výjimečná zobrazovací technika schopná vizualizace jak externí, tak interní morfologie členovců, jako jsou klíšťata. Hlavním nedostatkem mikro-CT je potřeba dodatečného kontrastování měkkých biologických tkání před jejich vizualizací. Standardně používanými kontrastujícími metodami je v případě klíšťat vysoušení a máčení ve vodném roztoku obsahujícím prvek s vysokým atomárním číslem. Obě tyto metody jsou ovšem zdrojem výrazné deformace a smršťování vzorků. Cílem této studie bylo vyvinout nový způsob kontrastování klíšťat, který by nedostatky současně používaných technik překonal. Podle našich zjištění je možné dospělé samice Ixodes ricinus vykrmených in vitro na krvi obohacené o zlaté nanočástice s polyethylenovým obalem skenovat s vynikajícím kontrastem. Díky využití popsané metody založené na hematofágním způsobu života klíšťat jsme byli schopni pozorovat lumen a epitelium střev, a rektální vak v jejich přirozeném tvaru. Vyjma toho jsme byli schopní spočítat objem střeva.
|
|
|
Zlaté nanosystémy pro detekci molekul pomocí povrchově zesíleného Ramanova rozptylu (SERS)
Benešová, Markéta ; Bernatová,, Silvie (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na výrobu a využití zlatých nanosystémů k zesílení Ramanova rozptylu. Kovové nanočástice při interakci s elektromagnetickým zářením vytváří tzv. lokalizované plazmony, které mají schopnost zesílit Ramanův rozptyl. SERS (povrchem zesílený Ramanův rozptyl) je nedestruktivní analytická technika, která byla v této práci použita k měření koncentrace a chemických změn v molekule rhodaminu B. Rhodamin B byl před měřením podroben fotokatalytické degradaci za pomoci dvou typů fotokatalyzátorů: TiO2-(H) a TiO2-(H)-Ag. Byla hledána kvantitativní závislost fotodegradace rhodaminu B na přítomnosti fotokatalyzátorů ve stanoveném časovém úseku, pomocí fotodegradačních procesů. Výsledky z měření pomocí metody SERS byly porovnány s výsledky získanými UV-VIS spektroskopií. Z naměřených dat bylo zjištěno, že fotokatalyzátory výrazně urychlují fotodegradační procesy, protože Ramanův signál rhodaminu B klesal, přičemž pokles signálu byl nejvýraznější pro katalyzátor s přídavkem TiO2-(H)-Ag, méně výrazný, ale stále statisticky významný pokles signálu byl pozorován pro katalyzátor bez přídavku TiO2-(H), zatímco v kontrolním vzorku bez fotokatalyzátoru nebyl pokles signálu pozorován. V další fázi diplomové práce byl navržen sendvičový imunotest, který využívá SERS k detekci bakterie E. coli, nebo jiných specifických mikroorganismů ve vzorku. První složkou sendvičového imunotestu jsou zlaté nanočástice, které nesou tzv. Ramanův reportér, který má zřetelnou Ramanovskou odezvu ve spektru a zlaté nanočástice tento signál zesilují, a protilátky, díky nimž se částice specificky váže na mikroorganismus. Další složkou jsou buď pozlacená sklíčka nebo magnetické nanočástice, které jsou modifikovány protilátkami a slouží imobilizaci mikroorganismů. Tento systém může být rychlou a velmi přesnou cestou, jak identifikovat daný mikroorganismus ve vzorku.
|
|
| |
host ::
RSS.