|
|
Analýza nanostruktur metodou ToF-LEIS
Duda, Radek ; Král, Jaroslav (oponent) ; Mašek, Karel (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
Předložená práce pojednává o využití analytické metody TOF-LEIS v oblasti výzkumu nanostruktur. Touto metodou byl stanoven nový postup pro hloubkové profilování prvkového složení vzorku, který je založen na střídavém měření spolu s metodou DSIMS. Metoda TOF-LEIS je schopna detekovat rozhraní vrstev ještě před jeho rozmixováním odprašujícím svazkem iontů metody DSIMS. Dále byl stanoven postup úpravy výsledných ToF-LEIS spekter tak, abychom obdrželi skutečnou koncentraci prvků ve vzorku eliminací příspěvku mnohoobných kolizí projektilů. Porovnáním TOF LEIS spekter s výsledky měření metody DSIMS byl obdržen poměr výtěžku iontů molybdenu a křemíku. V další části práce jsou ukázány výhody metody TOF-LEIS v kombinaci s metodou XPS během analýzy teplotní stability zlatých nanočástic. Je ukázána komplementárnost obou metod a jejich závěry podloženy snímky elektronového mikroskopu. Závěrečná část je věnována popisu nově sestavené aparatury pro analytickou metodu TOF-SARS a představení jejich možností především ohledně detekce vodíku na grafenu.
|
|
|
Utilization of porous anodic alumina for fabrication of nanostructured layers and their photoelectrochemical and optical applications
Lednický, Tomáš ; Vanýsek, Petr (oponent) ; Sulka, Grzegorz (oponent) ; Bendová, Mária (vedoucí práce)
Porous anodic alumina (PAA) is an oxide layer formed by anodic oxidation of aluminium. In addition to its vast industrial use, its popularity has exponentially expanded into the field of nanotechnology due to the discovery of the self-ordering growth of PAA, leading to a honeycomb-like nanostructure. Together with a simple fabrication and tuneable properties, PAA represents an inexpensive alternative to the nanoscale world. In the same spirit, this PhD thesis deals with methods utilizing the PAA to fabricate functional nanostructures. The first part of the thesis is focused on the PAA-assisted formation of titanium dioxide (TiO2) nanocolumn arrays and their possible application as photoanodes for the water-splitting reaction. TiO2 nanocolumns are formed by anodisation of superimposed Al layer over titanium substrate being so-called ‘PAA-assisted anodisation’. The present study demonstrates the electrochemical properties and photoelectrochemical performance of nanocolumns formed from nitrogen-enriched substrates modified by various thermal treatments. The major finding was that their hollow morphology causes their poor performance. This issue was addressed by developing a novel anodising strategy that originates from the extensive study of anodising parameters and their effect on the morphology and stability of nanocolumns. The second part demonstrates the fabrication of well-ordered gold nanoparticles (AuNPs) on a transparent substrate as a localized surface plasmon resonance (LSPR) sensor element. A key-stone of this multidisciplinary method is a combination of a self-ordering behaviour of PAA that produces the template for controlled solid-state dewetting (SSD) of a subsequently deposited thin film of gold. This work includes the detailed technical aspects of complete fabrication, starting with the template production from an aluminium sheet to forming AuNPs and their transfer to a transparent substrate. This part is concluded with the characterization of fabricated AuNP nanocomposites with a practical comparison of their bulk refractive index sensitivity and stability in time. Results show this large-scale and inexpensive technique can easily compete with other, more demanding, AuNP fabrication technologies.
|
|
|
Aplikace nanotechnologií pro detekci biomolekul
Váňa, Rostislav ; Skladal,, Petr (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá použitím kovových nanostruktur k detekci biomolekul. Byl vytvořen postup pro stabilizaci roztoků zlatých nanočástic pro lepší použitelnost v biologických vzorcích a biochemických procesech, kde mohou být použity různé koncentrace solí nebo různé pH. Byl vytvořen model optických vlastností těchto nanočástic, který byl podpořen spektroskopickými měřeními. V práci jsou také na experimentech demonstrovány možnosti využití plazmonických nanostruktur na površích v oblasti detekce biomolekul.
|
|
|
Nízkoenergiový rozptyl iontů inertních plynů na zlatých strukturách
Joch, Vítězslav ; Čech, Vladimír (oponent) ; Průša, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá srovnáním experimentálních a simulovaných výsledků nízkoenergiového rozptylu iontů. Teoreticky popisuje principy nízkoenergiového rozptylu iontů a spektrometr na Ústavu fyzikálního inženýrství. Uvádí postup přípravy vzorků s použitím roztoku koloidního zlata. Charakterizuje depozici zlatých nanočástic. Objasňuje význam a použití časových a energiových spekter nízkoenergiového rozptylu. Zmiňuje také jev kanálování v křemíkovém substrátu.
|
|
|
Biomedicínské aplikace kationických zlatých nanočástic
Žárská, Monika ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Králová, Jarmila (oponent) ; Bačáková, Lucie (oponent)
Kationické zlaté nanočástice (GNPs) představují inovativní materiál pro léčbu závažných onemocnění zahrnujících zejména onkologické diagnózy. Díky výjimečným fyzikální vlastnostem koloidního zlata mohou GNPs sloužit jako teranostické látky, které umožní patologickou oblast diagnostikovat a zároveň léčit. Kationický náboj zase zajišťuje nanočásticím rozsáhlé interakce s buněčnými systémy. Nicméně navzdory velkému klinickému potenciálu byly pro různé modely GNPs získány značně variabilní výsledky a studie vyšetřující biologické a terapeutické vlastnosti kationických GNPs zůstávají nekonzistentní. Předložená disertační práce shrnuje aktuální stav poznání o biologických vlastnostech GNPs a jejich aplikacích v medicíně s důrazem na GNPs nesoucí pozitivní povrchový náboj. Zvláštní pozornost je věnována plasmonické fototermální terapii (PPTT) nádorů. Experimentální část komplexně charakterizuje terapeutický potenciál GNPs specifického tvaru nanotyček (GNRs), které byly povrchově modifikovány kvartérní amoniovou solí (QAS). Publikované výsledky nejprve popisují elementární faktory, které určují interakci kationických GNRs s buňkami, jejich transmembránový a intracelulární transport a délku perzistence v buňkách. Následuje zhodnocení bezpečnosti kationických GNRs za použití modelů buněčných kultur, venózní...
|
|
|
A novel approach to imaging engorged ticks: Micro-CT scanning of Ixodes ricinus fed on blood enriched with gold nanoparticles
ONDRUŠ, Jaroslav
Počítačová mikro-tomografie (mikro-CT) je výjimečná zobrazovací technika schopná vizualizace jak externí, tak interní morfologie členovců, jako jsou klíšťata. Hlavním nedostatkem mikro-CT je potřeba dodatečného kontrastování měkkých biologických tkání před jejich vizualizací. Standardně používanými kontrastujícími metodami je v případě klíšťat vysoušení a máčení ve vodném roztoku obsahujícím prvek s vysokým atomárním číslem. Obě tyto metody jsou ovšem zdrojem výrazné deformace a smršťování vzorků. Cílem této studie bylo vyvinout nový způsob kontrastování klíšťat, který by nedostatky současně používaných technik překonal. Podle našich zjištění je možné dospělé samice Ixodes ricinus vykrmených in vitro na krvi obohacené o zlaté nanočástice s polyethylenovým obalem skenovat s vynikajícím kontrastem. Díky využití popsané metody založené na hematofágním způsobu života klíšťat jsme byli schopni pozorovat lumen a epitelium střev, a rektální vak v jejich přirozeném tvaru. Vyjma toho jsme byli schopní spočítat objem střeva.
|
|
|
Zlaté nanosystémy pro detekci molekul pomocí povrchově zesíleného Ramanova rozptylu (SERS)
Benešová, Markéta ; Bernatová,, Silvie (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na výrobu a využití zlatých nanosystémů k zesílení Ramanova rozptylu. Kovové nanočástice při interakci s elektromagnetickým zářením vytváří tzv. lokalizované plazmony, které mají schopnost zesílit Ramanův rozptyl. SERS (povrchem zesílený Ramanův rozptyl) je nedestruktivní analytická technika, která byla v této práci použita k měření koncentrace a chemických změn v molekule rhodaminu B. Rhodamin B byl před měřením podroben fotokatalytické degradaci za pomoci dvou typů fotokatalyzátorů: TiO2-(H) a TiO2-(H)-Ag. Byla hledána kvantitativní závislost fotodegradace rhodaminu B na přítomnosti fotokatalyzátorů ve stanoveném časovém úseku, pomocí fotodegradačních procesů. Výsledky z měření pomocí metody SERS byly porovnány s výsledky získanými UV-VIS spektroskopií. Z naměřených dat bylo zjištěno, že fotokatalyzátory výrazně urychlují fotodegradační procesy, protože Ramanův signál rhodaminu B klesal, přičemž pokles signálu byl nejvýraznější pro katalyzátor s přídavkem TiO2-(H)-Ag, méně výrazný, ale stále statisticky významný pokles signálu byl pozorován pro katalyzátor bez přídavku TiO2-(H), zatímco v kontrolním vzorku bez fotokatalyzátoru nebyl pokles signálu pozorován. V další fázi diplomové práce byl navržen sendvičový imunotest, který využívá SERS k detekci bakterie E. coli, nebo jiných specifických mikroorganismů ve vzorku. První složkou sendvičového imunotestu jsou zlaté nanočástice, které nesou tzv. Ramanův reportér, který má zřetelnou Ramanovskou odezvu ve spektru a zlaté nanočástice tento signál zesilují, a protilátky, díky nimž se částice specificky váže na mikroorganismus. Další složkou jsou buď pozlacená sklíčka nebo magnetické nanočástice, které jsou modifikovány protilátkami a slouží imobilizaci mikroorganismů. Tento systém může být rychlou a velmi přesnou cestou, jak identifikovat daný mikroorganismus ve vzorku.
|
|
| |
|
|
Zlaté nanočástice jako nástroj cílené terapie nádorových onemocnění
Knoblochová, Lucie ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent)
Nanomateriály budí zájem biomedicínských oborů a to díky své velikosti (tedy možné interakci s buněčnými strukturami), vysokému měrnému povrchu a jedinečným fyzikálním vlastnostem. Zlaté nanočástice mohou být syntetizovány do různých tvarů. Jejich charakteristickou vlastností je povrchová plazmonové rezonance, díky které jsme mimo jiné schopni je citlivě detekovat pomocí mikroskopie v temném poli. Je možné je účinně modifikovat různými ligandy (např. léčivy, protilátkami, aptamery) a tuto schopnost využít k cílené vazbě na tkáň např. při doručování léčiv. Konjugované zlaté nanočástice se dají aplikovat i v diagnostice nádorových buněk. Fototermální terapie spočívá ve specifickém navázání zlatých nanočástic na nádorovou tkáň, kde po ozáření světelným paprskem o frekvenci blízké infračervené oblasti přemění světelnou energii na tepelnou a tím poškodí buňky ve svém okolí. Zatím nejasné je toxické působení zlatých nanočástic. Modifikace zlatých nanočástic se s velkým očekáváním zkoumají v cílené nádorové terapii, protože se zde naskýtá nástroj selektivní destrukce nádorových buněk.
|
|
|
Preparation of plasmonic nanoparticles in non-aqueous environments and in water using chemical way and by laser ablation and their testing
Hochmann, Lukáš ; Šmejkal, Petr (vedoucí práce) ; Procházka, Marek (oponent)
Příprava nanočástic (N) se stala význačnou oblastí chemie díky unikátním vlastnostem, které tyto částice mají a které vedou k širokému okruhu možných aplikací. N se běžně používají v katalýze, elektronice, fotonice a nachází se i v mnoha předmětech běžné denní potřeby. Navíc, vzhledem ke svým plasmonickým vlastnostem, se N ušlechtilých kov· hojně používají ve spektroskopii, kupříkladu při povrchově zesíleném Ramanově rozptylu (SERS). V závislosti na plánovaném použití N lze k jejich přípravě použít více cest. V pří- padě přípravy N v kapalinách (koloid·) lze použít r·zné metody chemické redukce. Tyto metody jsou dobře zavedené postupy, obzvláště ve vodném prostředí. Pro určité aplikace by však byly příhodnější koloidy v jiných rozpouštědlech. Proto je hlavním cílem této práce zhodnotit možnosti přípravy koloid· chemickou redukcí a laserovou ablací ve vodě a organick- ých rozpouštědlech. Dalším cílem je charakterizace připravených částic a zhodnocení jejich potenciálu pro SERS. Zlaté koloidy ve vodě a alkoholech byly připraveny redukcí kyseliny tetracholoro zlatité tetrahydridoboritanem sodným. K přípravě stabilních sol· v alkoholech byl dále nutný pří- davek polyvinylpyrrolidonu (PVP) jako stabilizátoru, protože přímá příprava koloid· chemickou redukcí v alkoholech vedla k jejich kolapsu. Dále...
|
host ::
RSS.