|
Aktivita bakteriálních enzymů a molekulární mechanismy při dekompozici kostní tkáně
Vočadlová, Michelle ; Sládek, Vladimír (vedoucí práce) ; Mihalčinová, Zuzana (oponent)
Abstrakt Dekompozice kostní tkáně je komplexní proces, ve kterém hrají zásadní roli bakteriální enzymy. Enzymy jsou biologické katalyzátory, které se účastní všech biochemických reakcí v živých organismech. Ve této bakalářské práci jsou identifikovány a charakterizovány bakteriální enzymy účastnící se rozkladu kostní tkáně. Hlavní pozornost je věnována enzymům, kterými jsou různé kolagenázy, které mají klíčovou roli v degradaci organických komponent kosti. Dále jsou v práci popsány molekulární mechanismy, kterými tyto enzymy působí. Práce je zaměřena na specifické interakce mezi bakteriálními enzymy a kostní matrix, včetně adhezivních interakcí a syntézy enzymů reagující na specifické mikroprostředí kostní tkáně. Těmito faktory jsou pH, teplota, a přítomnost potenciálních inhibitorů ovlivňují aktivitu těchto bakteriálních enzymů. Tyto faktory přispívají variabilitě dekompozičních procesů. Následné porozumění molekulárním mechanismům, kterými bakteriální enzymy degradují kostní tkáň, má významné aplikace ve forenzní vědě pro přibližné stanovení času úmrtí, v archeologii pro interpretaci historických a předhistorických nálezů, či v medicíně, kde může mít tento výzkum důležitý význam pro diagnostiku a léčbu onemocnění kostí. Klíčová slova: aktivita enzymů, bakterie, bakteriální enzymy, enzym, kolagen, kost,...
|
|
Materiály na bázi železa pro biodegradabilní kostní implantáty
Hrabovský, Jan ; Vondrák, Jiří (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Práce se zabývá biodegradabilními kostními implantáty, u kterých je kladen velký důraz nejen na dobré mechanické vlastnosti, ale také dostatečnou biokompatibilitu. V práci je rešerše literatury z oblasti fyziologie kosti, biogenních materiálů a implantátů pro lidské tělo. Práce je zaměřena na výběr vhodných materiálů pro tvorbu biogenních implantátů, které by disponovaly ideálními vlastnostmi. Je také popsána příprava jednotlivých směsí práškového železa a nanesení na vybrané nosné materiály. Vybrané vzorky byly podrobeny diferenční termické analýze, díky které lze optimalizovat proces slinování železa.
|
|
Reliéfy
Horčicová, Monika ; Sedlák, Jan (oponent) ; Gabriel, Michal (vedoucí práce)
Tato magisterská praktická závěrečná práce je tvořena třemi reliéfními objekty seskládanými ze stehenních kostí. První objekt je pevná geodetická struktura aplikovaná na těleso ve tvaru koule. Následující dva jsou deformovány změkčením materiálu ze kterého jsou odlity. Druhý reliéfní objekt pracuje také s geometrií (má čtvercovou podstavu) a systematickým skládáním kostí podle určitého řádu. Třetí reliéf má podobu obdélníku zavěšeného na stěnu. Do tohoto reliéfu může divák přímo zasahovat - jednotlivé femury obsahují vždy po dvou magnetech a proto lze s nimi neomezeně pohybovat po kovové desce.
|
|
Biodegradabilní kostní implantáty na bázi železa
Hrabovský, Jan ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o aktuálním tématu, kterým jsou biodegradabilní kostní implantáty. Tyto materiály mohou být vhodný kandidát pro dočasné dlahy, přičemž dochází k jejich pozvolnému rozkladu. Důležitým parametrem jsou nejen mechanické vlastnosti, tak aby materiál odolal zatížení, ale především korozní vlastnosti a proces degradace. V této práci je seznámení s fyziologií kosti, stopovými prvky a jsou také popsány aktuální trendy v oblasti implantátů. Poslední část tvoří teoretický úvod do korozních procesů. Praktická část je zaměřená na přípravu vzorků na bázi železa s různými dopanty, jejich žíhání a analýzy.
|
|
Structure and Properties of Collagen/HAP Nanocomposite Networks
Kopuletá, Ema ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Amler,, Evžen (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Polymer-based materials are some of the most promising materials for tissue engineering and controlled drug delivery. Collagen, as one of the most abundant proteins to be found in mammals, is especially interesting due to its tunable properties and excellent host reactions. This thesis is focused on the self-assembly and the mechanical properties of collagen in solution, its kinetics and general principles controlling the process. The effect of hydroxyapatite nanoparticles on the collagen self-assembly and mechanical properties is also investigated. Possible mechanisms of collagen/hydroxyapatite interactions are elucidated along with the description of structure evolution and properties at various structural levels. The shear rate dependences and viscoelastic behavior of collagen I and its nanocomposites with hydroxyapatite (HAP) were measured and interpreted molecularly. The structure of collagen I scaffolds was studied and the effect of HAP and cross-linking was determined. Finally, the results were discussed in terms of the applicability of collagen/hydroxyapatite nanocomposites in scaffolds for bone tissue regeneration.
|
|
Interaktivní umísťování virtuální dlahy na 3D modely kostí
Jedlička, Lukáš ; Španěl, Michal (oponent) ; Kršek, Přemysl (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá možností interaktivního umísťování modelu dlahy na 3D model skutečné kosti. Zmiňuje současné možnosti lékařů při léčbě zlomenin, komplikace, které mohou při operacích zlomenin nastat, a snaží se o vytvoření počítačového programu, který by vhodným způsobem podpořil přípravu operace zlomenin. Zaměřuje se na vytvoření obecného modelu virtuální dlahy smožnostmi podrobného nastavování jeho parametrů. Hledá vhodný způsob pro umísťování takovéto dlahy na povrch 3D modelu kosti, zejména za pomoci definování křivky na povrchu modelu kosti a omezením pohybu dlahy pouze na tuto křivku doprovázené automatickou změnou tvaru dlahy tak, aby odpovídal tvaru povrchu kosti.
|
|
Kostní implantáty na bázi řeleza a hořčíku
Košíček, Adam ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlastnostmi kovových biomateriálů z hlediska jejich použitelnosti pro účely dočasných kostních implantátů. Práce se zaměřuje na biodegradabilní materiály na bázi železa a vhodné slitinové příměsi, které by se železem tvořily dokonalý implantát. Součástí práce je popis postupu tvorby vzorků biodegradabilních materiálů, jejichž legujícím prvkem je hořčík. Vytvořené vzorky byly podrobeny spektroskopické analýze EDX, měření pH a rovněž byl sledován jejích hmotnostní úbytek a korozní potenciál. Dále je součástí práce několik teoretických kapitol, které se zabývají trvalými implantáty, funkcemi a složením lidských kostí, železem a hořčíkem v lidském organismu a biodegradabilními materiály.
|
|
3D animace postavy v počítačové grafice
Pečenka, Michal ; Štancl, Vít (oponent) ; Přibyl, Jaroslav (vedoucí práce)
Cílem projektu je seznámit čtenáře s technikami používanými při real-time animaci 3D postav. Práce se soustředí zejména na dva typy animace: snímkovou animaci a kloubovou animaci. Popsány jsou algoritmy pro softwarovou i hardwarovou deformaci modelu, interpolaci klíčových snímků, kombinaci a prolínání animací, inverzní kinematiku a ragdoll. Výsledkem projektu je framework pro animaci 3D postav, který se skládá z implementované animační knihovny, příkladů demonstrujících činnost knihovny a nástrojů pro export animace z 3D Studia Max a MilkShape 3D.
|
|
Srovnání kraniální skeletogeneze a odontogeneze bazálních zástupců paprskoploutvých ryb
Pospíšilová, Anna ; Černý, Robert (vedoucí práce) ; Přikryl, Tomáš (oponent) ; Buchtová, Marcela (oponent)
Skeletální, tzn. chrupavčité, kostěné a zubní tkáně patří ke klíčovým inovacím nás obratlovců. Jednu z druhově nejpočetnějších skupin obratlovců vůbec reprezentují paprskoploutvé ryby (Actinopterygii), což se odráží i v mimořádné diverzitě jejich skeletálních systémů. V této práci se zabývám překvapivě odlišnou kraniální i dentální architekturou zastoupenou již u členů bazálních linií paprskoploutvých ryb. Zatímco bichiři a kostlíni svým masivním exoskeletem hlavy i trupu představují doslova obrněné formy se zuby několika typů pokrývajícími celou orofaryngeální oblast, u jeseterů došlo k rozsáhlé redukci a restrukturalizaci skeletu včetně dentice, takže dospělci jsou bezzubí. Celou analýzu zastřešuje štika, tedy zástupce kostnatých ryb s odlehčenou skeletální architekturou při zhruba srovnatelném počtu kraniálních elementů. Předkládaná práce nabízí první komplexní srovnávací analýzu jejich skeletogeneze a odontogeneze, která nám umožní porozumět tomu, co vývojově zakládá odlišnou kraniální architekturu obratlovců. Komparativní deskripce růstové dynamiky chrupavčitých a kostěných tkání odhalila distribuci heterochronií na několika úrovních. Rozdílné bylo tedy (i) pořadí (sekvence) formování chrupavčitých i kostěných kraniálních regionů, (ii) relativní načasování počátku samotné chondrogeneze a...
|
|
Bioapatit jako archiv kontaminantů životního prostředí
Křemečková, Pavla ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Vašinová Galiová, Michaela (vedoucí práce)
Narůstající kontaminace životního prostředí se za poslední léta stává jedním z nejvíce celosvětově řešených témat. K důkladnému porozumění dopadu kontaminantů na jednotlivé složky životního prostředí může být využit i kosterní materiál, jehož hlavní minerální složka bioapatit je schopna akumulovat a uchovávat nežádoucí prvky ve své struktuře. V rámci této bakalářské práce byla studována prvková distribuce v kostech divoké zvěře pocházející jak z inkriminované, tak i kontaminací nezasažené oblasti. Pomocí metody LA-ICP-MS se podařilo detekovat prvky přirozeně se v kostech vyskytující i vybrané kontaminanty, které se v kostech zvířete ze znečištěné oblasti vyskytovaly ve vyšších obsazích. Též byly vyzkoušeny různé techniky využívané pro očištění kostí od měkkých tkání a na základě výsledků provedených experimentů bylo konstatováno, že použité techniky nemají na prvkovou distribuci v analyzovaných kostech divokých zvířat žádný vliv.
|