|
|
Mechanické a transportní vlastnosti hybridních hydrogelových systémů
Klímová, Eliška ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem mechanických a transportních vlastností hybridních hydrogelových systémů. Vzhledem k aplikacím hydrogelů, zejména v oblasti chemického průmyslu, farmacie či medicínských aplikací, byly pro studium vybrány hydrogely na bázi gellanu a alginátu sodného. Pro porovnání jednotlivých vlastností byly připraveny jak fyzikální, tak hybridní hydrogely. Gellanové hydrogely byly připraveny v prostředí deionizované vody, dihydrátu chloridu vápenatého a tweenu 80. Alginátové hydrogely byly připraveny v prostředí dihydrátu chloridu vápenatého a polyakrylamidu s N,N´–methylenbisakrylamidem. Pro studium mechanických vlastností byly vybrány sušící váhy a reologická měření. Transportní vlastnosti byly zkoumány difúzními experimenty v kombinaci s UV-VIS spektroskopickou detekcí. Závěrem této práce je sumarizace naměřených hodnot pro poskytnutí uceleného přehledu na tuto problematiku. Bylo zjištěno, že při vhodně zvolených koncentracích strukturních komponent hydrogelové sítě i jednotlivých aditiv, lze ovlivňovat mechanické i transportní vlastnosti studovaných hydrogelů.
|
|
|
Izolace a charakterizace přírodních aktivních látek a možnosti jejich aplikace při přípravě doplňků stravy
Šmídová, Veronika ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na charakterizaci a izolaci přírodních aktivních látek, a to zejména lipofilního charakteru. Další část práce je zaměřena na enzymy a jejich enkapsulaci do alginátových částic pro následné navržení enzymatického doplňku stravy s optimálním složením pro děti. Teoretická část práce se zaměřuje primárně na problematiku dětské výživy již od útlého věku, tedy na nezbytné živiny, které dítě musí přijímat, aby mohlo bezproblémově růst. Také se zabývá dostupností enzymatických doplňků stravy pro děti. Na závěr se teoretická část zabývá nedostatkem vybraných přírodních látek a jejich působením v souvislosti s nádorovými onemocněními. V experimentální části byly charakterizovány čtyři druhy olejnatých semen, respektive olejů, získaných z těchto semen. Oleje byly získávány dvěma metodami, a to lisováním za studena na kuchyňské lisu Yoda a extrakcí v organickém rozpouštědle na automatickém přístroji Soxtherm. Jednalo se o římský kmín, lněná, sezamová a dýňová semínka. U takto získaných olejů proběhla charakterizace přírodních aktivních látek, konkrétně celkového obsahu fenolických sloučenin, flavonoidů, antioxidačních látek, karotenoidů, chlorofylů a mastných kyselin. Z vybraných extraktů byly dále připraveny liposomy, u nichž byl pozorován vliv na nádorové střevní buňky. V neposlední řadě byly vybrány enzymy, které byly enkapsulovány do alginátových částic o průměru 450 µm a byla zkoumána například proteolytická aktivita daných enkapsulovaných enzymů po působení modelových trávicích šťáv. Poslední část práce byla zaměřena na optimalizaci kompletního doplňku stravy s přídavkem alginátových částic jako nosičů enzymů. Takto připravené vzorky doplňků stravy byly podrobeny senzorické analýze.
|
|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelů s využitím reologických technik
Lorenc, Pavel ; Klučáková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem relaxace a časového namáhání viskoelastických látek (hydrogelů) pomocí vybraných reologických technik především s ohledem na oscilační testy. Byly připraveny a při měření porovnány vlastnosti hydrogelů s různým typem síťování. Agarózové hydrogely (fyzikálně), alginátové hydrogely (fyzikálně-chemicky), hydrogely kyseliny hyaluronové (iontově) a polyvinylalkoholové hydrogely (chemicky). V této bakalářské práci jsou navrženy a následně i aplikovány metody měření relaxačních vlastností těchto hydrogelů za použití reometru. Pomocí časově závislých testů, jež zkoumaly změny amplitudy v čase, byly zkoumány relaxační vlastnosti hydrogelů. Proveden byl test, který měl 3 intervaly, kdy změnami amplitud deformace v závislosti na čase byla sledována odezva hydrogelů na tyto změny. Sledovány byly relaxační vlastnosti těchto hydrogelů, jež prokázaly značné rozdíly v chování hydrogelů při měřeních. Těmito metodami bylo zjištěno, že struktura hydrogelů a koncentrace mají vliv na jejich relaxační vlastnosti. Z naměřených výsledků bylo prokázáno, že nejlepší relaxační vlastnosti má chemicky síťovaný polyvinylalkoholový hydrogel, nejnižší schopnost relaxace pak vykazoval fyzikálně-chemicky síťovaný alginátový hydrogel. Výsledky z naměřených dat byly nakonec porovnány, posouzeny a komentovány rozdíly mezi jednotlivými hydrogely.
|
|
|
Příprava bioaktivních krytů ran a testování jejich interakce s lidskými buňkami
Bendová, Agáta ; Márová, Ivana (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Diplomová práce byla zaměřena na přípravu a optimalizaci přípravy kožních krytů ran z materiálů obohacených bioaktivními složkami. V práci byly připraveny nanovlákenné kryty na bázi polyhydroxybutyrátu a nevlákenné kryty z alginátu a chitosanu. Nanovlákna byla připravována metodami elektrospinning a forcespinning. Bioaktivní složky použité k funkcionalizaci připravených krytů byly rostlinné extrakty, klotrimazol, ampicilin, lysozym a proteolytické enzymy. Teoretická část práce je zaměřena na popis využití nanovlákenných a nevlákenných materiálů v medicíně, charakterizaci materiálů na výrobu krytů a bioaktivních složek. Dále tato část popisuje metody použité pro přípravu a charakterizaci krytů. V praktické části byly připraveny vodné a olejové extrakty z vybraných rostlin, které byly charakterizovány na obsah polyfenolů a antioxidační aktivitu. Pomocí metod elektrospinningu a forcespinningu byly připraveny nanovlákna na bázi PHB. Nanovlákna byla obohacena vybranými rostlinnými olejovými extrakty a klotrimazolem, u takto modifikovaných nanovláken byla určena antioxidační aktivita, krátkodobá a dlouhodobá stabilita. Nevlákenné kryty byly připravovány z alginátu a chitosanu, tyto kryty bylo funkcionalizovány přídavkem vybraných vodných extraktů, ampicilinem, lysozymem, papainem, bromelainem a kolagenasou. U nevlákenných krytů byla stanovena antioxidační aktivita, krátkodobá stabilita a proteolytická aktivita. Připravené kryty byly testovány pro své antimikrobiální účinky na kulturách Micrococcus luteus, Serratia marcescens, Staphylococcus epidermidis a Escherichia coli. Na závěr byly úspěšně připravené kryty s obsahem bioaktivních látek s antioxidačním i antimikrobiálním účinkem podrobeny testům bezpečnosti na humánní buňky. Stanovení bylo provedeno pomocí MTT testu cytotoxicity na lidských keratinocytech HaCaT.
|
|
|
Příprava a charakterizace hybridních hydrogelových matric
Magera, Lukáš ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce si klade za cíl přípravu a její následnou optimalizaci hybridních hydrogelů, které představují díky svým unikátním vlastnostem materiál s vysokým aplikačním potenciálem. Hybridní hydrogely mají díky své jedinečné hybridní síťové struktuře, silnému vzájemnému propletení sítí a účinnému systému disipace energie mimořádnou mechanickou odolnost a s ní spojené další vlastnosti (např. transportní). Tato práce se zabývá chemicko-fyzikálně síťovaným hybridním gelem, a to kombinací alginát-polyakrylamid. Hybridní gel byl vytvořen a podroben testům sušení a následného botnání. Hlavní náplní experimentální části bylo stanovení viskoelastických vlastností hybridních hydrogelů pomocí standardních oscilačních testů. Botnací testy prokázaly, že hybridní síť, která obsahuje omezeně botnající alginátový gel, vykazuje nižší stupeň nabotnání než samostatný neomezeně botnající polyakrylamidový gel. Viskoelastické testy ukázaly ovlivnění mechanických vlastností v podobě zvýšení hodnoty paměťového modulu hybridního hydrogelu oproti referenčnímu alginátovému hydrogelu. Hybridní hydrogel vykazoval zvětšení lineární viskoelastické oblasti oproti referenčnímu polyakrylamidovému gelu, jehož hybridní struktura zamezuje tvorbě mikrotrhlin, která způsobovala dřívější protrhnutí referenčního polyakrylamidového gelu.
|
|
|
„Suché“ formy gelů – aerogely, xerogely – metody přípravy, vlastnosti a možné aplikace
Sedlář, Marian ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce bylo zjistit jaký, vliv má sušení hydrogelu na jeho vnitřní strukturu na vhodném modelovém hydrogelovém systému. V teoretické části této práce byly popsány vybrané metody strukturní analýzy se používají pro charakterizaci gelů v původním hydratovaném stavu a následně i v suchém stavu. V praktické části byly jako modelový hydrogelový systém zvoleny hydrogely na bázi agarózy o různé koncentraci a s různými přídavky polyelektrolytů. Na strukturní analýzu hydrogelů byla zvolena metoda kryo-skenovací elektronová mikroskopie a turbidimetrie. Pro suché formy gelů, byla zvolena skenovací elektronová mikroskopie a rtuťová porozimetrie. Získaná data a výsledky, získané pro modelový gelový systém, mohou následně posloužit při zkoumání vnitřní struktury dalších hydrogelových systému a jejich suchých forem.
|
|
|
Vývoj a charakterizace hydrogelových nosičů pro moderní zemědělské aplikace
Mai, Thuy Ha ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá charakterizací hydrogelových nosičů a jejich využití v zemědělství. Enkapsulací aktivní složky do hydrogelové matrice je možno získat produkt, schopný kontrolovaně uvolňovat svůj obsah. V teoretické části jsou popsány vybrané enkapsulační metody a vhodné biokompatibilní materiály. V experimentální části byl spektrofotometricky sledován průběh uvolňování půdní bakterie Cupriavidus necator H16 z alginátové matrice. Bylo testováno uvolňování enkapsulovaných bakterií prostou difúzí a později navrhnuty a zrealizovány experimenty uvolňování podpořené chemickou, resp. enzymatickou degradací matrice kapsule. Navrhnuta byla také další úprava alginátových částic přidáním bariérové hydrofobní vrstvy tvořené polyhydroxybutyrátem (PHB). Takto upravené nosiče vykazovaly zvýšenou odolnost vůči chemické i enzymatické degradaci. Proces uvolňování byl do jisté míry potlačen a může vést k potenciálnímu využití PHB k úpravě uvolňovacích vlastností nosičů.
|
|
|
Enkapsulace půdních bakterií v hydrogelových nosičích
Orišková, Sofia ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplňou bakalárskej práce bolo vypracovať literárnu rešerš na tému inokulácie pôdnych baktérií, zhrnutím enkapsulačných techník a nosičových systémov vhodných pre poľnohospodárske účely. Na základe týchto údajov bol navrhnutý modelový systém enkapsulácie, ktorého optimalizáciou sa zaoberá experimentálna časť tejto práce. Enkapsulácia umožňuje postupné uvoľňovanie pôdnych baktérií, chráni a stabilizuje ich, čím zaručuje dlhšiu trvanlivosť. Pre inokuláciu bola vybraná dusík fixujúca baktéria Cupriavidus necator H16, ktorá bola enkapsulovaná do alginátu, s ktorým tvorila agregátne mikrokapsule. Enkapsulácia prebiehala na základe iónovej gelácie, kedy alginát sodný reagoval so sieťovacím činidlom, chloridom vápenatým, za tvorby kapsúl. Sledoval sa vplyv rôznych faktorov na kvalitu kapsúl. Zistilo sa, že molekulárna hmotnosť alginátu výrazne ovplyvňuje úspešnosť sieťovania. Alginát s vyššou strednou molekulárnou hmotnosťou sa vyhodnotil ako vhodnejší pre daný systém. Ako najvhodnejšie disperzné prostredie sa určila destilovaná voda, poprípade tlmivý roztok TRIS-HCl, ten bol však nevhodný v prípade potreby získania suchého produktu lyofilizáciou. Ďalej sa skúmala viabilita enkapsulovaných buniek. Zistilo sa, že bunky enkapsuláciu prežili a postupne sa z kapsúl uvoľňujú. Bolo overené, že pri vhodne zvolených podmienkach a zložení systému je možné baktériu C. necator H16 enkapsulovať do alginátových nosičov. Preukázala sa aj viabilita baktérií po enkapsulácii.
|
|
|
Využití metod rozptylu světla pro studium gelace hydrogelu
Candráková, Simona ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na štúdium gelácie hydrogélov pomocou využitia metód rozptylu svetla. Pre tieto účely boli v práci zvolené dva biopolyméry (agaróza a alginát sodný), u ktorých prebieha gelácia rozdielnym spôsobom. V prvom prípade ide o geláciu spôsobenú zmenou teploty, v druhom potom prídavkom viazväzbového katiónu. V rámci experimentálnej časti práce bola najskôr študovaná gelácia agarózy metódou DLS, boli merané teplotné rampy roztokov agarózy (40 – 30 °C), kde boli sledované veľkosti častíc v roztokoch o rôznych koncentráciách a ich pôsobenie na meraný difúzny koeficient. Metódou DLS boli stanovené hodnoty teplôt gelácie roztokov o koncentrácii 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Ďalej bola použitá metóda DLS mikroreológie, kde boli taktiež merané teplotné rampy agarózových roztokov (40 – 30 °C), z ktorých boli vyhodnotené teploty gelácie roztokov agarózy o koncentrácii 0,1 hm.% a 0,5 hm.%. V práci bola tiež používaná klasická reológia, kvôli vzájomnému porovnaniu viskoelastického chovania látok a zisteniu bodu gelácie roztokov agarózy. Touto metódou boli zistené teploty gelácie pre koncentrácie 0,1 hm.%, 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Metóda DLS bola použitá aj k sledovaniu interakcií alginátu sodného pri prídavku Ca2+ iónov, tieto interakcie boli následne tiež vyhodnotené a diskutované v experimentálnej časti.
|
|
|
Enkapsulace probiotik a prebiotik do výrobků pro dětskou výživu
Šnajdarová, Karolína ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem doplňku stravy pro dětskou výživu s obsahem probiotických bakterií kmene Lactobacillus acidophilus a Bifidobacterium breve a s obsahem vhodného prebiotika. Jako prebiotika byly testovány Inulin, Chia vláknina, Bambusová vláknina, Chlorella + Spirulina a Jakon sirup. Teoretická část práce se zaměřuje na probiotika, prebiotika a jejich biologický vliv. V experimentální části byla řešena možnost enkapsulace do alginátových částic a lyofilizace probiotických buněk za účelem nalezení jejich vhodné formy ve finálním produktu. Tyto různé formy probiotik s přídavkem prebiotik byly podrobeny modelovému trávení. Bylo zjištěno, že přídavek prebiotika výrazně zvyšuje viabilitu buněk a také jejich odolnost vůči trávicím šťávám. Viabilitu buněk pak nejvíce podporoval Jakon sirup. Vybraná prebiotika byla také podrobně charakterizována. Byl stanoven obsah celkových a redukujících sacharidů, obsah oligosacharidů, bílkovin, lipidů, polyfenolů a chlorofylů. S ohledem na dosažené výsledky byla vybrána tři prebiotika s nejlepšími vlastnostmi, kterými jsou Chia vláknina, Chlorella + Spirulina a Jakon sirup. Na závěr byl s ohledem na nejvhodnější prebiotika navržen doplněk stravy s obsahem lyofilizovaných alginátových částic a prebiotik ve formě sypkého přípravku a také žvýkacích bonbónů ve tvaru gumových medvídků.
|
host ::
RSS.