|
|
Využití mezifázové reologie ke studiu biologických systémů
Kachlířová, Helena ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na zavedení relativně nové metody mezifázové reologie a na její optimalizaci. Optimalizace metody byla realizována na dvou typech mezifázových rozhraní, a to kapalina-kapalina za použití vzájemně nemísitelných systémů voda-chloroform a voda-toluen a na rozhraní kapalina-vzduch. Aplikovatelnost metody byla testována na reálných vzorcích v podobě povrchově aktivní látky septonex a následně na biologickém systému, konkrétně hovězím sérovém albuminu. Mezifázová rozhraní tvořená molekulami septonexu vykazovala čistě viskózní charakter, přičemž rigidita rozhraní se mírně zvyšovala až do kritické micelární koncentrace a po překročení této koncentrace se snižovala. Naproti tomu hovězí sérový albumin vytvořil na rozhraní film viskoelastického charakteru s převahou elastické složky.
|
|
|
Využití pokročilých reologických metod ke studiu biologických systémů
Krňávková, Šárka ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Byla zavedena a prověřena nová metoda pro měření viskoelastických vlastností na mezifázovém rozhraní zvaná mezifázová reologie. Naměřená data byla porovnána s daty naměřenými pomocí tenziometru pro modelové systémy tenzidů. Byly proměřeny tři koncentrační řady různých typů tenzidů a to konkrétně SDS (aniontový), TTAB (kationtový) a Tween (neionogenní). Z naměřených dat byl posouzen vliv struktury, kritické micelární koncentrace a náboje na viskoelastické vlastnosti mezifázového rozhraní. Dále byla tato metoda optimalizována a použita na biologické systémy a to konkrétně na biofilmy dvou bakteriálních kmenů. Nejdříve byly zjišťovány viskoelastické vlastnosti biofilmů na agaru a dále byla studována závislost viskoelastických vlastností na teplotě.
|
|
|
Reologické charakteristiky neupraveného a termicky upraveného dřeva při dlouhodobém zatížení v ohybu
Berková, Tereza ; Borůvka, Vlastimil (vedoucí práce) ; Ruman, Daniel (oponent)
Termodřevo patří mezi viskoelastické materiály a vlivem dlouhotrvajícího zatížení teče. Ve dřevě tak současně vznikají deformace elastické, elastické v čase a plastické. Tato práce zkoumá jeho chování pod dlouhodobým zatížením v ohybu. Práce porovnává poměry jednotlivých typů deformací vzniklých při 600 h aplikaci zatížení o velikosti 40% meze pevnosti u dřeva neupraveného a termicky modifikovaného na šest různých stupňů. Měření proběhlo za konstantních okolních podmínek v klimatizační komoře. Pro vyhodnocení deformací při konstantním zatížení byl použit Burgerův model.Nižší stupně úpravy se projevují pozitivně pro konstrukční užití. Takto upravené dřevo teče více než dřevo neupravené. Při vyšších stupních termické úpravy se projevuje snížení mechanických vlastností.
|
|
|
Mikroreologie biokoloidních systémů
Hnyluchová, Zuzana ; Omelka, Ladislav (oponent) ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem předložené dizertační práce bylo důkladné studium pasivních mikroreologických technik, jakožto nových metod pro možnost charakterizace viskoelastických vlastnosti látek, které vykazují jisté výhody či možnosti poskytnou doplňkové informace k dlouhodobě využívané klasické reologii. Z široké škály pasivních metod byly během přípravy dizertační práce v praxi zavedeny a využity jednočásticová video - mikroreologie s vyhodnocením pomocí IDL softwaru, mikroreologie založená na rozptylu světla – DLS mikroreologie a FCS mikroreologie. Navíc byl také vytvořen skript v prostředí Matlabu pro jednoduché vyhodnocení viskozity vzorku z velmi malého objemu. Aplikovatelnost těchto metody byla zkoumána u nejrůznějších biokoloidních systémů jako jsou roztoky či gely kyseliny hyaluronové, ke studiu vlastností mezifázových rozhraní či studiu procesu gelace agarosových gelů. Z velké části byly výsledky porovnávány a s výsledky klasické reologie. Na základě získaných dat byla diskutována možnost využitelnosti dané metody pro konkrétní systém, či případná doporučení pro budoucí měření. Byly také nastíněny hlavní výhody či limity měřitelnosti jednotlivými technikami v porovnání s metodou klasické reologie.
|
|
|
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.
|
|
|
Návrh technologie výroby závěsu z plastu
Popelka, Jan ; Kebrle, Ondřej (oponent) ; Kandus, Bohumil (vedoucí práce)
Cílem práce je vypracovat rešerši zabývající se problematikou zpracování polymerů. Stručně shrnout poznatky o jejich struktuře, vlastnostech a způsobech zpracování. Dále provést konstrukční návrh vstřikovací formy pro výrobu zadaného dílce. Tento návrh podložit potřebnými výpočty pro konstrukci nástroje, volbu vstřikovacího stroje a průběhu vystřikovacího cyklu. Tento návrh je v závěru práce ekonomicky zhodnocen a porovnán s alternativním konstrukčním řešením jiné formy.
|
|
|
Pasivní mikroreologie koloidních systémů na bázi biopolymerů.
Bjalončíková, Petra ; Burgert, Ladislav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Diplomová práce byla zaměřena na charakterizaci využitelnosti metody pasivní mikroreologie při studiu systému biopolymer-protein. Použitým biopolymerem byla kyselina hyaluronová a použitými proteiny byly trypsin a chymotrypsin. Pro měření mikroreologie byly použity částice o poloměru 0,5 m a 1 m. Ze získaných naměřených dat bylo zjištěno, že oba pozorované proteiny mají viskózní charakter. Také je možné říci, že metoda pasivní mikroreologie, je vhodná pro měření vlastností biopolymerů s nižší viskozitou. Pokud budeme chtít měřit vlastnosti biopolymerů u vzorků v případě vyšších hodnot viskozit, je vhodné použít částice menších rozměrů. Při využití částic o větším poloměru, nedochází k dostačujícímu narušení polymerní sítě, a tudíž částice nemá dostatečný pohyb v roztoku.
|
|
|
Vliv kovových iontů na tokové chování roztoků polyelektrolytů
Lišková, Kateřina ; Běťák, Jiří (oponent) ; Janeček, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je rozdělena na dvě části. První se zabývá studiem reologického chování roztoků sodné soli karboxymethylcelulózy (CMC-Na) v přítomnosti sodných a vápenatých iontů. Roztoky CMC-Na o různých koncentracích byly připraveny rozpouštěním ve vodných roztocích NaCl nebo CaCl2. Byl studován vliv jednomocných a dvojmocných iontů na zdánlivou viskozitu roztoku a viskoelastické vlastnosti. Bylo zjištěno, že vlivem vápenatých iontů při nízkých koncentracích CMC-Na (do 0,5% hm.) dochází k nárůstu elastického charakteru roztoků, přičemž tuhost vzorku roste s koncentrací vápenatých iontů. Tento nárůst by mohl indikovat tvorbu gelové sítě, na druhou stranu viskozita těchto roztoků se snižovala s koncentrací vápenatých iontů. V případě roztoků o koncentracích vyšších než 1,5% hm. nebyly pozorovány změny viskozity vlivem přidaných iontů. Reologické chování bylo porovnáno také s roztoky bez přídavku elektrolytu a s roztoky kyselé formy karboxymethylcelulózy (CMC-H). Ve druhé části byly provedeny molekulárně dynamické simulace tetrameru hyaluronanu sodného a vápenatého ve vodném prostředí. Byla studována struktura a uspořádání molekul vody v okolí hyaluronanového řetězce. Struktura byla popisována pomocí formalismu radiálních distribučních funkcí. Získané výsledky v případě systému obsahující pouze sodné ionty jsou v souladu s dříve publikovanými údaji. Přítomnost vápenatých iontů nezpůsobuje kvalitativní změnu v průběhu radiálních distribučních funkcí oproti systému se sodnými ionty.
|
|
|
Vliv rychlosti deformace na deformačně-napěťové závislosti tkání aorty
Slažanský, Martin ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Práce se zabývá zhodnocením vlivu rychlosti zatěžování na deformačně napěťovou charakteristiku tkáně aorty, aby tak bylo možné odhadnout chybu hyperelastických modelů, které zanedbávají viskoelastické efekty, jež jsou typické pro měkké živočišné tkáně. Pomocí experimentu a následného vyhodnocení bylo zjištěno, že v rozsahu rychlosti zatěžování od 0,167 do 5,000 mm/s je vliv rychlosti zatěžování zanedbatelný. Odchylka při přechodu na konstitutivní model byla výrazně větší než odchylka mezi soubory dat lišících se různými rychlostmi deformace, což znamená, že použití deformačně napěťových křivek lišících se různými rychlostmi zatěžování v daném rozsahu na výsledný model nemá vliv. Jako nejlepší z uvedených výpočtových modelů se jeví hyperelastický model Yeoh za použití MKP.
|
|
|
Mikrorheologie v systémech polymerních koloidů
Bjalončíková, Petra ; Sedláček, Petr (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
Moje bakalářská práce byla zaměřena na zhodnocení využitelnosti metody mikroreologie při výzkumu polymerních koloidů. Použitými polymery byly polystyren sulfonát sodný a karboxymethyl celulóza. Pro měření mikroreologie byly použity částice o různém poloměru (1 m a 4 m). Výsledky získané metodou pasivní mikroreologie byly porovnány s výsledky získanými klasickou reologií. Měřením bylo zjištěno, že obě pozorované látky mají viskózní charakter. Hodnoty viskozit polymerů byly u zředěných roztoků shodné u obou metod. U koncentrovaných roztoků docházelo k odchylkám. Důvodem jsou polymerní sítě, které u koncentrovanějších roztoků neumožňují částicím dostatečný pohyb.
|
host ::
RSS.