|
|
Hydrogely na bázi kladně nabitých poylelektrolytů
Jarábková, Sabína ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem fyzikálních hydrogely na bázi kladně nabitých polyelektrolytů. Předmětem studia je prozkoumání interakcí vybraných kladně nabitých polyelektrolytů s opačně nabitými tenzidy ve vodě a ve fyziologickém roztoku (0,15 M NaCl). Byl zkoumán vliv způsobu přípravy na tvorbu hydrogelů. Hydrogely byly připravovány metodou suché nebo mokré cesty. Byly testovány solubilizační schopnosti připravených hydrogelů pomocí hydrofobního barviva olejové červeně O. Dále byly měřeny reologické vlastnosti připravených hydrogelů pomocí frekvenčních oscilačních testů a tokových testů v závislosti na zvolené koncentraci polymeru nebo tenzidu. Z reologických experimentů vyplývá, že chitosan je schopen tvořit rigidnější hydrogely s lepšímí mechanickými vlastnostmi než dextran, v přítomnosti obou tenzidů. U vybraných vzorků byly provedeny také fluorescenční experimenty za použití prodanu, nilské červeně a -naftolu jako fluorescenčních sond. A u vybraných experimentů byl stanovován obsah sušiny v procentech v závislosti na koncentraci použitých polyelektrolytů nebo tenzidů.
|
|
|
Studium interakcí barviv s biopolymerem chitosanem
Kolesa, Pavel ; Kalina, Michal (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Náplní předložené diplomové práce je studium interakcí několika modelových azobarviv s biopolymerem chitosanem. Tyto interakce byly realizovány prostřednictvím difúzních procesů v hydrogelové matrici na bázi termoreverzibilní agarózy. Na základě použité difúzní metody (neustálená difúze v kyvetách) bylo možné otestovat, jaký vliv má hodnota pH prostředí na samotný proces difúze. Vzájemná interakce použitých barviv a chitosanu je elektrostatického charakteru. Aminoskupina chitosanu interaguje s funkčními skupinami zvolených modelových azobarviv a díky tomu ovlivňuje rychlost difúze. Jako modelová barviva byla vybrána Chicago sky blue 6B (C.I. 24 410), Sirius red (C.I. 35 780) a Reactive blue 49 (C.I. 621 526). Použitá difúzní metoda byla založena na monitorování časové závislosti difúzních profilů, které byly získány pomocí UV-VIS spektrofotometrie. Předložená práce navazuje na bakalářskou práci a poskytuje ucelený pohled na reaktivitu chitosanu. Lépe tak umožňuje porozumět jeho chování v různých systémech. Neustálená difúze v kyvetách je použitelná pro stanovení reaktivity celé řady biopolymerů a jeví se jako univerzální nástroj pro studium transportních procesů v prostředí hydrogelů. Kromě univerzálnosti této metody je její nespornou výhodou jednoduchost a především finanční i technická nenáročnost.
|
|
|
Studium kinetiky samouspořádávacího procesu kolagenu I
Voldánová, Michaela ; Ondreáš, František (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Kolagen, nejhojnější protein pojivových tkání, má v různých formách široké uplatnění díky svým rozmanitým biologickým i chemickým vlastnostem. Jednou z forem jsou kolagenové hydrogely, jež jsou považovány za velice vhodný materiál pro aplikaci v tkáňovém inženýrství, jelikož jsou schopny poskytovat biologicky rozložitelné scaffoldy, které se svými vlastnostmi shodují s živými tkáněmi. Tyto systémy nacházejí uplatnění například jako nosiče pro cílené dodávání léčiv s jejich řízeným uvolňováním, v kombinaci s buňkami je lze využít pro regeneraci a rekonstrukci tkání a orgánů. Zahříváním vodného roztoku kolagenu dochází k spontánnímu procesu samouspořádávání do různě distribuovaných fibrilárních struktur, které jsou v pozdější fázi fibrilogeneze předpokladem pro vytvoření opěrné trojrozměrné sítě, jež je základním stavebním prvkem gelu. Výsledné vlastnosti hydrogelu závisí nejen na jeho struktuře, ale také na podmínkách, při kterých dochází k procesu samouspořádávání. Hydrogely byly připraveny při teplotě 37 °C a fyziologickém pH. Studovaná strukturní proměnná byla koncentrace kolagenu. Doposud byly pro výzkum samouspořádávání využívány metody spektrometrické, které poskytují pouze informace o kinetice morfogeneze. V této práci byly pro výzkum kinetiky samouspořádavacího procesu kolagenu I využity metody reologické, které navíc přinášejí informace o viskoelastických vlastnostech vzniklého materiálu. Získaná experimentální data potvrdila dvoustupňový proces fibrilogeneze kolagenu I sestávajícího z nukleačního a růstového procesu. Reologicky se hydrogely kolagenu chovaly jako nelineární pseudoplastické látky s mezí kluzu. Byl učiněn pokus o molekulární interpretaci získaných výsledků. Za využití 2-parametrické Avramiho rovnice byla stanovena rychlost samouspořádávání pro jednotlivé koncentrace kolagenu a hodnota Avramiho exponentu určujícího tvar vznikajících útvarů. Připravené hydrogely byly rovněž vystaveny zvyšujícímu se smykovému namáhání (amplituda deformace, smyková rychlost). Při větších amplitudách docházelo k rozpadu vzniklé struktury hydrogelu, přičemž byla zachována schopnost částečné regenerace struktury.
|
|
|
Nové metody studia reaktivity a transportních vlastností biokoloidů
Smilek, Jiří ; Weidlich,, Tomáš (oponent) ; Pabst, Willi (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Účelem předložené dizertační práce bylo studium reaktivity, transportních a bariérových vlastností biokoloidních a syntetických polymerních látek prostřednictvím jednoduchých difúzních technik. Studován byl především vliv základních fyzikálně-chemických parametrů (teplota, koncentrace, pH a modifikace materiálu) na reaktivitu výše uvedené skupiny látek. Jako vhodné modelové materiály, jejichž vlastnosti byly zkoumány, byli vybráni zástupci biokoloidních látek (huminové kyseliny, alginát, chitosan respektive hyaluronan) a jako zástupce syntetického polymeru (polystyrensulfonát). Reaktivita výše uvedených substancí byla zkoumána interakcemi s opačně nabitými organickými barvivy (methylenová modř, rhodamin 6G případně amidočerň 10B) v hydrogelových médiích na bázi termoreverzibilního lineárního polysacharidu (agaróza). Pozornost byla věnována rovněž charakterizaci zkoumaných látek, stejně tak jako hydrogelovým matricím, která byla realizována základními fyzikálně-chemickými metodami (infračervená spektrofotometrie, reologie, elementární analýza, termogravimetrie, rastrovací elektronová mikroskopie). Klíčovou oblast celé dizertační práce představuje optimalizace zvolených difúzních technik (metoda difúzní cely a nestacionární difúze v kyvetách) pro studium reaktivity, bariérových a transportních vlastností zvolených látek tak, aby se vyvinuté metody daly využít jako univerzální metoda pro studium reaktivity širokého spektra látek při různých experimentálních podmínkách. Na základě stanovení fundamentálních difúzních parametrů (difúzní koeficient, čas průchodu, koncentrace na rozhraní hydrogel-roztok, tortuozní faktor, zdánlivá rovnovážná konstanta a rozdělovací koeficient) bylo usuzováno o reaktivitě a transportních vlastnostech vybraných biokoloidních respektive syntetických substancí.
|
|
|
Využití difuzních technik při studiu reaktivity biokoloidů
Kalina, Michal ; Maršálek, Roman (oponent) ; Mráček, Aleš (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Hlavní náplní této dizertační práce je využití jednoduchých difúzních technik pro studium transportu měďnatých iontů v systémech obsahujících huminové kyseliny s ohledem na další vlivy, které mohou na tento děj působit (struktura difúzního prostředí, interakce mezi transportovanou látkou a difúzním prostředím, selektivní blokace vazebných míst huminových kyselin). V experimentální části práce byly nejprve charakterizovány použité materiály (huminové kyseliny, huminový sol a huminový gel). Klíčovou oblast experimentální části práce představuje výběr a optimalizace jednoduchých laboratorních technik vhodných pro studium problematiky transportu kovových iontů v prostředí obsahující huminové kyseliny, s přihlédnutím na vzájemnou interakci komponent v systému. Získané difúzní charakteristiky byly v práci rovněž srovnány s daty stanovenými jednoduchými sorpčními experimenty. Dílčím úkolem experimentální části práce bylo rovněž posouzení působení základních fyzikálně-chemických parametrů studovaných materiálů na transportní jevy.
|
|
|
Solubilizační vlastnosti komplexů hyaluronan - tenzid
Malá, Michaela ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
V rámci této diplomové práce byl zkoumán systém hydrogelů na bázi polyelektrolyt-amfifilní molekula a to zejména jejich solubilizační vlastnosti. Jako tenzid byl použit ionogenní kationaktivní cetyltrimetylamoniumbromid (CTAB). Polyelektrolytem byl nativní anionaktivní hyaluronan o různých molekulových hmotnostech - 0,3; 0,9; 1,6 MDa a různé koncentraci - 2%, 4%, 6% hmot. Solubilizační experimenty byly provedeny s použitím hydrofobního barviva sudánová červeň. Celý systém byl připravován v nejjednodušším modelovém systému fyziologického roztoku 0,15 M NaCl a ve vodě. U připravených gelů byla zkoumána jejich stabilita, vliv prostředí, molekulové hmotnosti a koncentrace hyaluronanu na solubilizaci. Gely byly připravovány v poměru hyaluronan-tenzid 1:1. Cílem práce bylo naleznout a optimalizovat vhodný postup pro určení solubilizačních schopností pomocí UV-VIS spektrofotometrie.
|
|
|
Časově rozlišená fluorescence ve výzkumu kapalných a kondenzovaných systémů na bázi biopolymer-tenzid.
Černá, Ladislava ; Žitňan, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem vlastností hydrogelu, který vzniká na základě elektrostatické i hydrofóbní interakce mezi hyaluronanovým řetězcem a micelami kationtového tenzidu. Byl použit nativní hyaluronan sodný o molekulové hmotnosti 750–1 000 kDa, kationtovým tenzidem byl CTAB (cetyltrimethylammonium bromid). Tento hydrogel byl posuzován z hlediska použitelnosti jako materiál pro vytvoření nosiče léčiv. Hydrogely byly vytvářeny smícháním 200mM roztoku CTAB s 0,5% roztokem hyaluronanu, kdy rozpouštědlem obou těchto roztoků byl vodný roztok NaCl o koncentraci 0,15 M, který měl simulovat prostředí fyziologického roztoku. Pro zkoumání hydrogelu byly použity techniky ustálené fluorescence a časově rozlišené fluorescence, konkrétně bylo použito časově rozlišených emisních spekter (TRES) a dekonvoluce emisního spektra celého vzorku pomocí parametrů poklesů intenzity fluorescence při daných vlnových délkách. Zvolené systémy byly zkoumány pomocí fluorescenčních sond prodanu, laurdanu a rhodaminu 6G. První dvě sondy se v gelu nacházely ve třech různých mikroprostředích v rámci micel a nebyly lokalizované ve vodném prostředí. Rhodamin 6G poukázal na výrazné zredukování vodného prostředí v hydrogelu oproti čistě micelárnímu systému a na výrazné obsazení povrchu micel řetězci hyaluronanu. Nebyly zjištěny žádné interakce sond s hyaluronanovým řetězcem. Čerstvě vytvořený hydrogel vykázal téměř stejné výsledky jako hydrogel po týdnu zrání pod svým supernatantem.
|
|
|
Studium fyzikálních gelů s hydrofobními doménami
Kovářová, Lenka ; Márová, Ivana (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium fyzikálních hyaluronových gelů. Předmětem studia je interakce hyaluronanu (HyA) s opačně nabitými tenzidy ve fyziologickém roztoku (0,15 M NaCl) vedoucí k tvorbě gelu. V první části práce byl stanovován obsah sušiny v procentech (X) u připravených gelů a jejich příslušných supernatantů v závislosti na molekulové hmotnosti HyA, koncentraci roztoku HyA a tenzidu CTAB (poměr vazných míst na řetězci HyA a CTAB). Souhrnem lze říci, že snížení koncentrace HyA způsobuje navýšení hodnoty X a opačně. Na druhou stranu nárůst hodnoty X s rostoucí molekulovou hmotností HyA není tak patrný. U příslušných supernatantů byly učiněny analogické závěry jako u měření procentuálního obsahu sušiny v gelu. Průběh procesu sušení byl zaznamenáván pomocí sušinových křivek. Dále byly charakterizovány gely pomocí procesu botnání – určováno množství vody, jež je vysušený gel schopen pojmout zpět. Výsledky se shodují s měřením obsahu sušiny v gelu. V další části práce byly stanovovány reologické vlastnosti gelů pomocí oscilačního a tokového testu v závislosti na zvolené koncentraci, molekulové hmotnosti HyA a koncentraci CTAB. Velmi zajímavý fakt vyplývá z porovnání výsledků zásobních roztoků HyA s měřením vzorků gelů – u zásobních roztoků HyA je hodnota viskozity (při nízké smykové rychlosti) vyšší s rostoucí koncentrací HyA, kdežto u gelů je trend přesně opačný. Byla zjištěna analogie těchto výsledků s měřením frekvenčních testů i s pozorováním charakteru gelů.
|
|
|
Studium reaktivity huminových kyselin s využitím metody difúzních cel
Hrubá, Pavla ; Weidlich,, Tomáš (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní diplomové práce bylo otestování využitelnosti metody difúzních cel při studiu vlivu reaktivity huminových kyselin na jejich bariérové vlastnosti. Experimentální část práce byla zaměřena na otestování sorpčních a bariérových vlastností vzorků 6 huminových kyselin o různém způsobu přípravy nebo chemické modifikace. Všechny vzorky byly podrobně charakterizovány tradičními instrumentálními technikami strukturní a fyzikálně-chemické analýzy (elementární analýza, termogravimetrická analýza, stanovení kyselosti, spektrometrické metody). Jako modelová reaktivní sonda při sorpčních a difúzních experimentech bylo využito bazické organické barvivo (methylenová modř) a jako nosné médium huminových kyselin při experimentech v difúzních celách agarosový hydrogel. Byl diskutován vliv interakce mezi difundujícím barvivem a imobilizovanými huminovými kyselinami na výsledný efektivní difúzní koeficient barviva v hydrogelu.
|
|
|
Difúze v huminových gelech
Královič, Michal ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem difúze iontů těžkých kovů v huminových gelech. Úkolem bylo ověřit, do jaké míry má methylace huminových kyselin vliv na adsorpci kovových iontů. Jako kovové ionty byly použity nikelnaté a měďnaté kationty. Data byla získána spektrofotometrickým měřením absorbance roztoků ve zdrojové a příjmové komoře difúzní cely.
|
host ::
RSS.