|
|
Nové typy a principy optimalizace digitálního zpracování obrazů v EIT
Kříž, Tomáš ; Koňas, Petr (oponent) ; Král, Bohumil (oponent) ; Dědková, Jarmila (vedoucí práce)
Tato dizertační práce se zabývá vytvořením nového algoritmu pro rekonstrukci impedančních obrazů v pozorovaných objektech. Nový algoritmus odstraňuje nedostatky s prostorovým rozlišením u předchozích metod rekonstrukce. Algoritmus využívá částečnou znalost uspořádání v pozorovaných objektech a jejich materiálové složení. Je konstruován pro rozpoznávání určitých důležitých oblastí zájmu, jako jsou defekty v materiálech nebo přítomnost krevních sraženin nebo nádorů v biologických obrazech. Proces rekonstrukce je rozdělen do dvou částí. V první části je zaměřen na průmyslové obrazy, kde jsou detekovány defekty ve vodivých materiálech. Druhá část je zaměřena na využití v biomedicíně. Je zde popsán numerický model, na kterém byl algoritmus testován. Testování bylo zaměřeno na hodnotu výsledné impedivity, vlivu regularizačního parametru, počáteční hodnotě impedivity numerického modelu a vlivu šumu na napěťových elektrodách na výsledky rekonstrukce. Dále je v dizertační práci diskutována možnost rekonstrukce impedančních obrazů z hodnot složek indukce magnetického pole měřené vně zkoumaného objektu. Toto magnetické pole je vytvořeno průchodem proudu pozorovaným objektem. Vytvořený algoritmus rekonstrukce impedančních obrazů vychází z navrženého algoritmu pro rekonstrukci EIT impedančních obrazů z napětí. Byly provedeny testy algoritmu na jeho stabilitu, vliv regularizačního parametru a počáteční konduktivitu. V práci je popsána metodika měření magnetického pole nukleární magnetickou rezonancí a zpracování změřených dat.
|
|
|
Optimalizace metody měření magnetické susceptibility
Jeništa, Petr ; Marcoň, Petr (oponent) ; Bartušek, Karel (vedoucí práce)
Cílem této práce je proměřit vzorky umístěných do pole MR tomografu, naměřená data zpracovat a vyhodnotit chyby měření. Teoretická část je zaměřena na popis základních veličin magnetického pole, uvedení některých starších metod měření a návrhu metody měření pro vzorky nevydávající MR signál. Je zde provedeno modelování pro navrhovanou metodu a to pro 1D, 2D a 3D za pomoci prostředí Comsol Multiphysics. V praktické části je provedeno měření vybraných vzorků v tomografu Ústavu přístrojové techniky Akademie věd v Brně. Změřená data jsou zpracovány v programech Marevisi a Matlab. V prostředí Matlab je napsán program pro zpracování, analýzu a vyhodnocení dat, po kterém je možné určení hodnoty magnetické susceptibility vybraného vzorku. V závěru práce je vyhodnocení přesnosti měření.
|
|
|
Studium transportu látek ve stoncích rostlin
Doubek, Vladimír ; Kubásek, Radek (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Práce popisuje princip nukleární magnetické rezonance a dále tři ze základních měřicích technik NMR. Magnetická rezonance využívá toho, že každý proton i neutron má svůj určitý moment hybnosti. Je založena na sledování odezvy jader umístěných do magnetického pole B0 a na interakci s vysokofrekvenčním elektromagnetickým vlněním. Měření odezvy signálu se liší v přivádění RF impulzu. Metoda spinového echa (SE) je založena na dvou po sobě jdoucích impulzech 90° a 180° na rozdíl od metody Inverse Recovery (IR), kdy se přivádí jako první 180° impulz následovaný 90°. U metody Hahn echo (měření efektivního relaxačního času T2*) je přiveden 90° impulz. Pro všechny metody je výsledný signál po skončení děje zachycen v příjmací cívce.
|
|
|
Structure-assisted design of inhibitors targeting medicinally relevant enzymes
Djukic, Stefan ; Maloy Řezáčová, Pavlína (vedoucí práce) ; Kutá-Smatanová, Ivana (oponent) ; Kolenko, Petr (oponent)
Racionální návrh léčiv je moderní efektivní přístup, využívající detailní znalosti trojrozměrné struktury k návrhu a optimalizaci nových inhibitorů cílících na klinicky relevantní enzymy. Metodou strukturní biologie, hojně využívanou v racionálním návrhu léčiv, je rentgenová krystalografie. Její silnou stránkou je schopnost poskytnout detailní obraz komplexu protein-inhibitor s rozlišením umožňujícím analýzu jednotlivých interakcí mezi inhibitorem a proteinem.PNP hraje klíčovou roli v metabolické dráze záchrany purinových nukleotidů, a je tak zajímavým terapeutickým cílem nejen pro léčbu T buněčných hematologických malignit, ale i parazitických infekcí. V našich studiích jsme se zaměřili na lidskou PNP a její ortholog v M. tuberculosis s cílem vyvinout nové inhibitory s vysokou specificitou a selektivitou pro každý z enzymů. Prezentované inhibitory patří do skupiny acyklických nukleosid fosfátů s 9-deazahypoxanthinovou nukleobází, obsahující tři funkční skupiny, které se vážou na všechna tři důležitá rozhraní aktivního místa: purin, fenyl a fosfonátovou skupinu. Nejlepší z inhibitorů dosáhly hodnot IC50 až 19 nM a 4 nM pro lidskou, respektive mykobakteriální PNP. Zavedení malých substituentů, jako například methoxy- nebo bromo- skupiny, na centrální fenylový kruh vedlo ke snížení afinity inhibitoru...
|
|
|
Modifikace a analýza nízkomolekulárních chitosanů
Moravcová, Dagmar ; Bosáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Strašák, Tomáš (oponent)
3 Abstrakt Chitosan je přírodní biopolymer odvozený od chitinu, který se nachází v exoskeletonech korýšů a hub. Získal značnou pozornost díky své biologické rozložitelnosti, biokompatibilitě, antimikrobiálním vlastnostem a potenciální protinádorové aktivitě. Chitosan má kationtové aminoskupiny, které umožňují interakce s různými aniontovými sloučeninami. Proto je ideálním kandidátem pro konjugaci s monovalentními bioaktivními sloučeninami za účelem vytvoření účinných multivalentních konjugátů. Bylo zjištěno, že v nádorových buňkách dochází k nadměrné expresi galektinů, zejména Gal-1 a Gal-3. Bylo syntetizováno několik monovalentních inhibitorů odvozených od základního inhibitoru thiodigalaktosidu, modifikovaných mj. i kumarylovými skupinami, které vykazují vysokou selektivitu a afinitu vůči Gal-3. Hlavním cílem této práce bylo syntetizovat nosič na bázi chitosanu a konjugovat jej s ligandy vykazujícími selektivitu a inhibiční účinek vůči Gal-3. První krok zahrnoval modifikaci chitosanu pomocí jedinečné a efektivní metody založené na hydrolýze v pevné fázi, která výrazně snižuje spotřebu chemických materiálů a zabraňuje nadměrným ztrátám při čištění. Současně byl chitosanový nosič funkcionalizován kyselinou pentynovou. Dále byly syntetizovány monovalentní ligandy galektinů,...
|
|
|
Synthesis of triblock terpolymers as a tool for preparation of smart drug delivery nanosystems
Orságh, Martin ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Fernandez Alvarez, Roberto (oponent)
V diplomové práci je popsána syntéza nových fotoresponzivních triblokových terpolymerů pomocí polymerizace typu RAFT a dále samouspořádání výsledných terpolymerů ve vodných roztocích. Triblokové terpolymery byly charakterizovány pomocí gelové permeační chromatografie, NMR a IR spektroskopie. Připravené nanočástice byly charakterizovány pomocí rozptylových metod DLS a SAXS a mikroskopické techniky Cryo-EM. Jelikož se běžně používaný fotocitlivý monomer o-nitrobenzylakrylát nehodí k polymerizacím typu RAFT, byl místo něho testován dosud málo využívaný naftacyl methakrylátový monomer, který je také fotocitlivý. Naše výsledky jednoznačně prokázaly, že naftacyl methakrylát je polymerizovatelný metodou RAFT a že takto připravené polymery si zachovávají fotoresponzivní vlastnosti. Kromě toho byl při syntéze triblokových terpolymerů využit blok obsahující fenylboronové kyseliny pro konjugaci modelových léčiv prostřednictvím dynamické kovalentní vazby na polymerní řetězec. V této souvislosti bylo studováno řízené uvolňování modelové sloučeniny Alizarin Red S z polymerních nanočástic vyvolané přítomností dopaminu a fruktózy. Tyto nanočástice, detailně studované v předložené diplomové práci, reagující na světlo a dioly, otevírají nové možnosti pro vývoj sytémů vhodných pro cílený transport léčiv.
|
|
|
Numerical optimization of solid-state NMR experiments
Šmelko, Andrej ; Tošner, Zdeněk (vedoucí práce) ; Chlan, Vojtěch (oponent)
Numerické optimalizácie experimentov nukleárnej magnetickej rezonancie pevnej fázy sú jedným z možných riešení nízkej citlivosti tejto metódy. Využitím teórie priemerného Hamiltoniánu boli preskúmané negatívne vplyvy nehomogenity rádiofrekvenčných polí na prenos magnetizácie medzi jadrami. Následne, za účelom ich prekonania, bola táto teória využitá na optimalizáciu bežne používaných techník Ramp-CP a Adiabatic-CP, pulzov s ľubovoľne modulovanou amplitúdou, aj úplne nových, periodických pulzov s ľubovoľnou amplitúdou a fázou. Obidva typy tvarovaných pulzov dosahujú výrazne vyššie teoretické účinnosti, než zaužívané techniky. K najvýznamnejšiemu nárastu účinnosti došlo pri vysokých rýchlostiach rotácie vzorky a nízkych dipól-dipólových interakčných konštantách, kedy je vplyv nehomogenity rádiofrekvenčných polí najvýraznejší.
|
|
|
Syntéza polymerních prekurzorů na bázi isosorbidu
Šichnárek, Vojtěch ; Cigánek, Martin (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Diplomová práce se v teoretické části věnuje redukovaným hexitolům, způsobům produkce isosorbidu a jeho využití v polymerních materiálech. Zahrnuje popis procesu dehydratace glukózy, vlivu reakčních podmínek a katalyzátorů na produkci isosorbidu, polymerizace isosorbidových monomerů a jejich vlastnosti. Experimentální část práce je zaměřena na optimalizaci reakčních podmínek laboratorní syntézy isosorbidu, popis jeho chemické modifikace na polymeraci-schopné deriváty isosorbidu a fyzikálně chemickou charakterizaci produkovaných molekul. Syntéza isosorbidu je monitorována pomocí LC-MS, produkt je podroben různým způsobům rafinace a detailní strukturní charakterizaci. Pro popis přípravy isosorbid dimethakrylátu byla zvolena metoda GC a strukturní verifikace diesteru byla potvrzena metodami FT-IR, MS a NMR. Fyzikálně chemická charakterizace připraveného isosorbid dimethakrylátu sestává z popisu jeho reologických vlastností ve směsi s komerčním methakrylovaným olejem a studia reaktivity monomerů metodou DSC. Směs methakrylovaného oleje s přídavkem isosorbid dimethakrylátu byla použita pro přípravu polymerních termosetů, které byly analyzovány termo-mechanickými metodami jako jsou DMA, ohyb a TGA. Nejvyšší dosažená konverze isosorbidu odpovídala 81,9 % po 5 hodinách, pro isosorbid dimethakrylát dosáhla 94,1 % po 8 hodinách. Zároveň byla ověřena schopnost isosorbid dimethakrylátu snižovat smykovou viskozitu polymerace-schopných prekurzorů a zvyšovat teplotu skelného přechodu a hustoty síťování polymerních termosetů.
|
|
|
Characterization of protein-protein interactions between Forkhead box O (FOXO) and p53 transcription factors
Mandal, Raju ; Obšil, Tomáš (vedoucí práce) ; Hrabal, Richard (oponent) ; Pavlíček, Jiří (oponent)
Transkripční faktor p53 hraje klíčovou roli v regulaci buněčného cyklu, opravě DNA, apoptóze, obraně před nádorovými onemocněními a udržování buněčné homeostázy. Při buněčném stresu p53 přímo interaguje s transkripčním faktorem Forkhead box O (FOXO) 4, čímž zvyšuje expresi proteinu p21, což vede k indukci buněčné senescence. Molekulární mechanismus interakce těchto dvou klíčových transkripčních faktorů však zůstává nejasný kvůli absenci strukturních dat. Hlavním cílem této dizertační práce byla strukturní charakterizace interakce mezi FOXO4 a p53 prostřednictvím několika biofyzikálních technik včetně metody sedimentační rychlosti analytické ultracentrifugace (SV AUC), nukleární magnetické rezonance (NMR), chemického zesítění spojeného s hmotnostní spektrometrií. Dále byla studována DNA vazebná afinita obou proteinů k jejich příslušným konsenzuálním DNA sekvencím v přítomnosti nebo nepřítomnosti jejich vazebných partnerů a byl porovnán p53-vazebný povrch Forkhead domény tří různých FOXO proteinů. Připravené proteiny byly také použity pro optimalizaci nízkomolekulárních sloučenin umožňujících inhibici interakce mezi FOXO3 a DNA. Získané výsledky ukázaly, že p53 interaguje s FOXO4 prostřednictvím komplexních přechodných interakcí zahrnujících strukturované i neuspořádané oblasti obou proteinů. NMR...
|
|
| |
host ::
RSS.