|
|
Využití metod rozptylu světla při studiu tvorby polyelektrolytových komplexů v systému biopolymer-tenzid
Valečková, Vendula ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím metod rozptylu světla při studiu tvorby polyelektrolytových komplexů v systému biopolymer-tenzid. Jako biopolymer byl vybrán hyaluronan sodný a jako tenzidy byly vybrány cetyltrimethylamonium bromid a karbethopendecinium bromid. Jako první byly provedeny srážecí experimenty z důvodu nalezení rozsahu koncentrací tenzidů pro následující titrační měření provedené na přístroji Zetasizer Nano ZS a analýzu pomocí SEC-MALS. Prostřednictvím uvedených metod byly stanoveny kritické agregační koncentrace tenzidů v systémech hyaluronan-tenzid. Bylo zjištěno, že se zvyšující molekulovou hmotností hyaluronanu v systému tato koncentrace klesá. Kromě kritické koncentrační agregace byly sledovány i změny Z-průměru velikosti částic, zeta potenciálu, indexu polydisperzity, konformačního koeficientu, gyračního poloměru a molekulové hmotnosti v systému hyaluronan-tenzid během provedených experimentů.
|
|
|
Optimalizace postupu izolace a charakterizace amorfních PHB granulí
Kratochvíl, Zdeněk ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
V rámci této práce byly nejprve připraveny artificiální PHB granule. Pomocí dynamického a elektroforetického rozptylu světla byl studován vliv použitého rozpouštědla PHB, vliv teploty a délky působení ultrazvukové lázně, vliv teploty odpaření rozpouštědla a vliv povahy stabilizačních látek. Nejvhodnější parametry byly pozorovány u granulí připravených rozpuštěním PHB v chloroformu, stabilizací CTAB nebo lecitinem, ultrasonifikací při 35 °C a následným odpařováním chloroformu při 60 °C. Na základě výsledků ATR-FTIR a Ramanovy spektroskopie bylo zjištěno, že PHB v artificiálních granulích byl krystalický. Nativní PHB granule byly izolovány z bakterií Cupriavidus necator pomocí lysozymu, deoxyribonukleázy a rozrušením buněk ultrazvukem nebo digescí buněk s alkalázou, SDS a EDTA. Granule získané oběma izolačními postupy byly charakterizovány pomocí ATR-FTIR, Ramanovy spektroskopie, technikami rozptylu světla a DSC. Výsledky analýz ukázaly, že druhý zmíněný postup je pro získání polymeru v amorfním stavu mnohem efektivnější. Polymer uvnitř granulí izolovaných tímto způsobem byl navíc i tepelně stabilnější. Nakonec byly vzorky nativních PHB granulí vystaveny vlivu acetonu, lipázy a chlornanu sodného s tím, že by tyto látky měly v různé míře zvýšit krystalinitu polymeru. Nejvyšší krystalinity PHB bylo dosaženo po jejich ošetření lipázou.
|
|
|
Physically-based Cloud Rendering on GPU
Elek, Oskár ; Wilkie, Alexander (vedoucí práce) ; Křivánek, Jaroslav (oponent)
Optická simulace participujících medií je zajímavý a taky důležitý problém, který ale nemá žádné jednoduché řešení. Mezi participujícími médii lze navíc oblaky, díky jejich pro simulaci složitým vlastnostem, chápat jako obzvláště náročný případ. Cílem této práce je navrhnout řešení tohoto problému a to navíc takové, které by tuto simulaci provádělo interaktivně. Hlavními kritérii při navrhnování teto metody byly její fyzikální věrnost a maximální využití některých výhodných vlastností oblaků, které by nám pomohly vyvážit jejich složitou podstatu. Ve výsledku je námi navrhovaná metoda postavená na algoritmu fotonových map, kterou ale zásadním způsobem modifikujeme tak, aby bylo dosáhnuto její interaktivity a časové koherence. Tomuto napomáhá i fakt, že jsme se při návrhu snažili, aby naši techniku bylo možné implementovat na součastných GPU, jejichž masivně paralelní výpočetní výkon jsme chtěli využít. Prototyp naší metody jsme implementovali v aplikaci, která je schopná interaktivně vykreslovat (zatím pouze) jeden oblak. Naše diskuze se tedy především zabývá tím, jak tento prototyp naší metody zlepšit natolik, aby jej bylo možné použít v různých praktických aplikacích v průmyslu.
|
|
|
Příprava a charakterizace nanočástic tvořených komplexy polymer-surfaktant
Dvořák, Filip ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Netopilík, Miloš (oponent)
V této práci byly pomocí statického a dynamického rozptylu světla, transmisní elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil charakterizovány hustě roubované kopolymery celulosa-g-polystyren (cel-PS) a celulosa-g-poly(methylmethakrylát) (cel- PMMA). Dále byl studován postup přípravy nanočástic těchto hydrofobních kopolymerů ve vodných roztocích srážením z roztoků v dioxanu vodou obsahující nizkomolekulární surfaktanty dodecylsulfát sodný (SDS) a dodecyltrimethylammonium bromid (DTMAB). Ukázalo se, že schopnost surfaktantů stabilizovat polymerní nanočástice není dána jen hydrofobním efektem, ale závisí i na specifických interakcích polární skupiny surfaktantu na povrchu nanočástice. Na základě zjištění, že účinnost stabilizace kopolymerů cel-PS je mnohem větší, než je tomu u lineárního PS, lze konstatovat, že větvená struktura polymeru je pro tvorbu hydrofobně stabilizovaných komplexů polymer-surfaktant výhodná.
|
|
|
Monitorování koeficientu rozptylu světla na aerosolových částicích na pozaďové stanici Košetice
Holubová Šmejkalová, Adéla ; Zíková, Naděžda ; Ždímal, Vladimír ; Holoubek, Ivan
Přímé působení atmosférických aerosolů na radiační bilanci Země spočívá v rozptylu či absorpci světla na těchto částicích. Zatímco rozptyl slunečního záření na aerosolových částicích nebo od oblaků působí negativně na radiační bilanci (vede k ochlazení), při absorpci záření dochází ke zvýšení teploty okolního ovzduší. Jako příspěvek ke zkoumání vlivu aerosolových částic na klima je na na pozaďové stanici Košetice realizováno měření koeficientu rozptylu světla. Integrující Nephelometr měří dopředný a zpětný rozptyl světla na třech vlnových délkách (RGB). Pro hodnoty koeficientu rozptylu na vlnové délce 550 nm (zelená) jsou typické vysoké hodnoty v chladné části roku, které reflektují jak zvýšené koncentrace znečišťujících látek tak stabilní podmínky v atmosféře. Denní variabilita je nejmenší v létě (kolísá mezi 25 a 18 Mm-1 ), nejvýraznější denní chod pozorujeme na jaře, kdy ze stabilních hodnot 44 Mm-1 dochází po polední k poklesu na 26 Mm-1. Výpočet Ångströmova exponentu ukázal, že v letním období dominuje ve vzorkovaném vzduchu jemná frakce.
|
|
|
Využití fyzikálně-chemických analýz při studiu stresových odpovědí mikroorganismů
Slaninová, Eva ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitelností fyzikálně-chemických analýz při vlivu stresových faktorů na mikroorganismy, kde hlavní náplní této práce bylo navržení a následná optimalizace technik a metod, které jsou obecně využívány v odlišných oblastech vědy a výzkumu. Jako modelové mikroorganismy, podrobené fyzikálně-chemickým analýzám v experimentální části této práce, byly zvoleny dva bakteriální kmeny: Cupriavidus necator H16 a její mutantní kmen Cupriavidus necator PHB-4 lišící se schopností produkce polyhydroxyalkanoátů. Nejprve byly navrženy a otestovány mikroskopické techniky jako transmisní elektronová mikroskopie (TEM), kryo skenovací elektronová mikroskopie (kryo-SEM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) sloužící k charakterizaci morfologických odlišností bakterií. Dále byly stanovovány a porovnávány viskoelastické vlastnosti bakterií prostřednictvím oscilačních testů metodou reologie, které byly rovněž otestovány a optimalizovány s ohledem na typ vzorků. Mezi další navržené a otestované fyzikálně-chemické metody patří termická analýza, konkrétně diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) a termogravimetrická analýza (TGA) zabývající se transportem vody a chování intracelulární vody s ohledem na vliv přítomných PHB granulí v bakteriích. Poslední technika, která byla zavedena a optimalizována, je použití dynamického a elektroforetického rozptylu při měnícím se pH, sloužící k charakterizaci povrchových vlastností bakterií (velikost, zeta potenciál, izoelektrický bod).
|
|
|
Studium stability biopolymerů pomocí technik rozptylu světla
Kratochvíl, Zdeněk ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Stabilita vybraných biopolymerů (popř. jednoduchých sacharidů a aminokyselin) byla studována pomocí metod rozptylu světla. Vzorky byly připravovány rozpuštěním dané látky v demineralizované vodě, popř. ve zředěné kyselině octové. Nejdříve byl pozorován vliv jejich rostoucí koncentrace na zeta potenciál a určena optimální koncentrace pro další měření. Posléze byla v různých časových intervalech zkoumána jejich stabilita a molekulová hmotnost při dlouhodobém skladování. Bylo zjištěno, že degradaci podléhaly chitosan, CMC, hyaluronan a alginát sodný, zatímco u BSA byl zaznamenán vzrůst molekulové hmotnosti a zeta potenciálu. Nakonec byly vzorky vystaveny několika různým vnějším vlivům, a sice působení různých teplot, UV záření a zvyšující se iontové síle. Výsledky ukázaly, že výraznější vliv na stabilitu biopolymerů má spíše vyšší teplota. UV záření však použité biopolymery s výjimkou BSA, jehož molekulová hmotnost se značně zvýšila, nijak zvlášť neovlivnilo. S rostoucí iontovou silou zpravidla docházelo k poklesu absolutních hodnot zeta potenciálu a velikosti molekul. Změna molekulové hmotnosti nebyla pozorována.
|
|
|
Rigorózní simulace interakce světla s buňkami
Dršata, Martin ; Kalousek, Radek (oponent) ; Petráček, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá rigorózními simulacemi rozptylu světla na živých buňkách. První část je věnována úvodu do dané problematiky a základnímu popisu často využívaných výpočetních metod a modelů buněčných struktur. Experimentální část se zabývá simulacemi rozptylu světla metodou konečných diferencí v časové oblasti (FDTD). K simulacím jsou využity modely dokonale sférické buňky a červené krvinky. V případě prvního modelu je také posouzena přesnost metody FDTD pomocí analytické metody využívající Mieovu teorii rozptylu světla.
|
|
|
Příprava a charakterizace nosičových systémů léčiv na bázi magnetických nanočástic
Chvátalová, Barbora ; Burdíková, Jana (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem magnetických nanočástic, optimalizací jejich přípravy a stabilizací. Koprecipitací různě koncentrovaným hydroxidem sodným byly připraveny částice o různých poměrech Fe2+ a Fe3+ iontů. Z takto připravených částic byly vybrány tři vzorky, u kterých byla dále pozorována jejich stabilita v Milli-Q vodě, pufru, polyvinylalkoholu, kyselině hyaluronové a chitosanu v závislosti na čase pomocí metod dynamického a elektroforetického rozptylu světla. Metodou UV-VIS spektrometrie bylo ověřeno, že se magnetické nanočástice podařilo připravit. Nanočástice obalené chitosanem a kyselinou hyaluronovou byly pak dále charakterizovány pomocí FT-IR, XRD a SEM.
|
|
| |
host ::
RSS.