|
|
Bioprodukce, charakterizace a aplikace vybraných biopolymerů
Benešová, Pavla ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Čertík, Milan (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na mikrobiální produkci biopolymerů s využitím obnovitelných zdrojů, jako zdroje uhlíku a dusíku. Mikrobiálně byly produkovány polysacharidy a polyestery. S využitím především odpadních substrátů byl produkován pullulan a polymer kyseliny jablečné jako extracelulární metabolity polymorfního mikroorganismu Aureobasidium pullulans. Další část práce je věnována biotechnologické produkci bakteriálních plastů polyhydroxyakanoátů (PHA), které jsou bakteriemi produkovány ve formě intracelulárních granulí. Produkce biodegradabilních PHA je zaměřena jak na produkci poly(3-hydroxybutyrátu), tak také na biosyntézu technologicky významného kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerátu), s důrazem na možnost využití odpadních substrátů v rámci konceptu biorafinerie. Do konceptu biorafinerie zapadá zejména využití kávové sedliny pro produkci PHA. Hydrolyzát kávové sedliny byl využit jako substrát pro Burlkholderia cepacia, akumulován byl P(3HB-co-3HV) bez nutnosti přídavku prekurzoru. Další kávový odpad představoval olej extrahovaný z kávové sedliny, který byl taktéž využit pro produkci PHA bakterií Cupriavidus necator. Optimalizován byl proces hydrolýzy odpadních materiálů, které byly využity pro produkci biopolymerů, s důrazem na finální obsah sacharidů a polyfenolů. Odpadní materiály nebyly využity pouze jako zdroje uhlíku, ale také jako komplexní zdroj dusíku. Hydrolyzáty syrovátky a kuřecího peří byly použity, jako komplexní zdroj dusíku pro produkci PHA C. necator, pro kultivaci byl jako zdroj uhlíku využit odpadní fritovací olej. V rámci předložené dizertační práce byla snaha využít zejména PHA pro přípravu různých aplikačních forem. Připraveny byly lipozomy s přídavkem PHB a odpadním kávovým olejem, které vykazovaly antioxidační a antimikrobiální efekt. Nano(mikro)vlákenné materiály z PHB byly připraveny za účelem filtrace mikrobiálních suspenzí. Pro zlepšení filtračních schopností byly připraveny kompozitní PHB vlákenné materiály s přídavkem aktivního uhlí a oxidů kovů. Součástí této práce je také studium degradace polyhydroxyalkanoátů, kdy byla studována produkce PHA depolymeráz u vybraných mikroorganismů. Testována byla také biodegradabilita různých PHA forem standardním kompostovacím testem IS/ISO 20200. Tento test byl také použit pro studium mechanických vlastností polyuretanu s parciálním obsahem PHB v závislosti na délce působení kompostovacích podmínek.
|
|
|
Charakterizace vybraných polyelektrolytových komplexů metodami strukturní a termické analýzy
Řiháčková, Barbora ; Smilek, Jiří (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou polyelektrolytových komplexů chitosan-lignohumát, chitosan-polystyrensulfonát, chitosan-alginát a chitosan-karagenan. Práce je motivována hledáním vhodné alternativní látky za lignohumát. Metodou SEC-MALLS byly zjištěny molekulové hmotnosti použitých polymerů. Metodami izotermické titrační kalorimetrie a dynamického rozptylu světla byly studovány interakce mezi polyelektrolyty. Kalorimetrická měření prokázala snižování míry interakcí se snižující se koncentrací polyelektrolytů. Jako nejlepší byly vyhodnoceny experimenty, při kterých se přidával chitosan do polymeru. Byly prokázány interakce mezi reaktivními skupinami chitosanu a polyaniontu. Také byl potvrzen pořadí míchání polyelektrolytů na měřené veličiny. Tvorba komplexů byla potvrzena i měřením Z-průměru velikosti částic a zeta potenciálu a turbidimetricky. Nové materiály na bázi chitosanu mají potenciál v zemědělství či medicíně.
|
|
|
Dual-focus FCS in colloidal research
Chovancová, Romana ; Kapusta, Peter (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
This thesis deals with study of fluorescently labelled sodium rhodaminylamino hyaluronate (Hya-Rh, 40 kDa) by dual-focus fluorescence correlation spectroscopy (2f-FCS). At first, the overview of research was focused on use of the technique of FCS in colloidal chemistry and polymers, and then the utilisation overview of 2f-FCS method was summarised. At second, the most suitable model of preparation and storage of Hya-Rh solution for experiments was found on the basis of previous measurements. At third, the possibility of determining the diffusion characteristics of fluorescently labelled hyaluronan was verified as well as the influence of physiological environment and concentration of Hya-Rh on these characteristics. Subsequently, the influence of alkali metal ions on these characteristics was determined by measuring of diffusion coefficient values of Hya-Rh in presence of various concentrations of the alkali metal ions. Afterwards, the behaviour of Hya-Rh polymer molecules was studied in dependence on increasing concentration of very low molecular weight hyaluronan (VLMW HA, 404 kDa) in aqueous and physiological solutions. Finally, the evaluation and validation of use of 2f-FCS method for studying of fluorescently labelled hyaluronan solutions was described.
|
|
|
Studium přípravy a struktury nanovláken anorganických a organických biomateriálů
Ručková, Jana ; Částková,, Klára (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem přípravy a struktury nanovláken anorganických a organických biomateriálů. Nanovlákna chitosanu, polykaprolaktonu a jejich částicových kompozitů s hydroxyapatitem byla připravována metodou odstředivého zvlákňování využívající k tvorbě vláken odstředivých sil. Studovaná nanovlákna by měla v budoucnosti najít uplatnění v kostním tkáňovém inženýrství. Experimentální část práce začala syntézou nanočástic hydroxyapatitu a přípravou polymerních roztoků a kompozitních suspenzí o různých koncentracích, které byly svými vlastnostmi vhodné pro odstředivé zvlákňování. Roztoky a suspenze byly charakterizovány hustotou a viskozitou v závislosti na teplotě a koncentraci polymeru v roztoku. Nanovlákna byla tvořena metodou odstředivého zvlákňování při různých rychlostech otáčení zvlákňovací hlavy za použití dvou velikostí kolektoru. Byla zkoumána závislost tloušťky vláken na rychlosti zvlákňování, velikosti kolektoru a koncentraci polymeru v roztoku. U nanovláken polykaprolaktonu a kompozitních nanovláken hydroxyapatit/polykaprolakton byla testována biologická aktivita pomocí SBF roztoku.
|
|
|
Crosslinking of polysaccharide microfibers
Svidroňová, Barbora ; Abdellatif, Abdelmohsan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The general goal of the proposed diploma work was preparation and characterization of crosslinked hyaluronan microfibres, which would be stable in aqueous environment with proper mechanical properties. The fibres prepared by the wet spinning technique, were crosslinked with solution containing crosslinking reagent 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide or two crosslinking reagents, 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide and N-hydroxysuccinimide, leading to amidation and formation of ester bonds. Characterization of prepared samples is the main goal of experimental part of the thesis. The swelling characteristics were carried out to determine the stability of fibres in three different solutions (with pH 7.4, 3 and 11). For determination of thermal stability was used thermogravimetrical analysis, and for determination of esterification and amidation was used infrared spectroscopy with Fourier transformation. Mechanical properties of fibres were studied by stress-strain tester. Additionally, the rheological properties were investigated, as well as the microstructure and surface of fibres by scanning electron microscopy. The fibres before chemical crosslinking had lower stability in all three types of solutions; the thermal stability was also lower, than the stability of crosslinked fibres. For not chemically modified fibres with crosslinking reagent, only one type of peak for esterification occurred. The infrared spectra of chemically crosslinked fibres showed the presence of two esterification peaks, which was the result of the effectiveness of the crosslinkig reagent. Amidation was also stronger for crosslinked fibres, especially for fibres crosslinked long time and in the solution with higher concentration of crosslinking reagent. Due to the heterogeneity of fibres, mechanical properties did not show evidence of any dependence on the crosslinking. The rheological study showed that the viscosity of fibre dissolved in water is less dependent on the shear rate than the powder of sodium hyaluronan dissolved in water. Despite more different methods of characterization of fibres which were used in this work, there are still many options for better characterization and closer understanding of this biopolymeric material.
|
|
|
Studium botnavosti a biologické aktivity hydrogelů huminových kyselin
Kozelková, Aneta ; Hynšt, Jaroslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem biologické aktivity huminových látek. Na základě literární rešerše byly optimalizovány metody přípravy hydrogelových aplikačních forem s obsahem huminových látek a biopolymerů s vysokou bobtnavostí a byla navržena a otestována metodika pro rychlé a experimentálně nenáročné posouzení biologické aktivity získaných materiálů v laboratorních podmínkách. Náplní experimentální části je charakterizace hydrogelových vzorků základními fyzikálně-chemickými metodami, hlavní pozornost byla věnována sorpci vody a uvolňování huminové složky. Poté byly připravené hydrogelové materiály otestovány z hlediska jejich vlivu na růst kukuřice seté v půdě. Byl také studován vliv připravených hydrogelových forem na vstřebávání minerálních živin kořeny rostlin. Motivace této práce je založena na využití těchto hydrogelových materiálů v zemědělství a současně i v ochraně životního prostředí, neboť je snahou navrátit do půdy chybějící přirozenou organickou složku v podobě materiálu s postupným uvolňováním aktivní látky a zastavit tak pozvolnou degradaci půd.
|
|
|
Biopolymerní hydrogely pro zemědělské a environmentální aplikace
Ondruch, Pavel ; Záhora, Jaroslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vývoj a charakterizaci aplikačních hydrogelových materiálů určených k zemědělskému využití. V experimentální části byly na základě literární rešerše navrženy a optimalizovány různé způsoby přípravy těchto materiálů. Při jejich charakterizaci byla hlavní pozornost věnována kinetikám botnání, rozpustnosti, uvolňování dusičnanů a huminových sloučenin. Dalším z důležitých měření byla termogravimetrická analýza připravených materiálů, jež poskytla informace o obsahu a formě poutání vody v materiálu. Vývoj materiálu byl směřován zejména k zemědělskému využití pro dodávání živin do půdy a regulaci vody v půdě.
|
|
|
Polymery pro zdravotnictví a medicínu
Jahodová, Daniela ; Ročňáková, Ivana (oponent) ; Němec, Karel (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o polymerech, které je možno potkat v medicíně a zdravotnictví. Celkový koncept pojednává o již známých produktech v tomto odvětví i o možnostech výzkumu a jejich rozšíření. Pod pojmem polymerní aplikace v medicíně si většina lidí vybaví injekční stříkačky, katetry, latexové rukavice atd. Tato práce se snaží poukázat, jak velké možnosti se skrývají ve výzkumu polymerních materiálů. Různorodost vlastností, které jsou potřeba, je opravdu velká. Od biodegradovatelných polymerů na potahované tablety, tak také polymery s vysokou pevností na zubní implantáty.
|
|
|
Příprava směsných koloidů huminových kyselin s biopolymery
Ondruch, Pavel ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na možnost využití nových aplikačně výhodných forem směsných koloidů chitosanu a huminových kyselin. V experimentální části byly na základě literární rešerše navrženy a optimalizovány vhodné postupy přípravy hydrogelových a xerogelových směsných forem těchto polymerních materiálů. Při jejich charakterizaci byla hlavní pozornost věnována stanovení obsahu vody a botnacích charakteristik a také jejich mechanickým vlastnostem. Vývoj materiálu byl směřován k průmyslovému nebo zemědělskému využití jeho sorpčních schopností, případně schopnosti imobilizace polutantů v zemědělství a ochraně životního prostředí. Další výhodu představuje možnost řízeného uvolňování HK, využitelná převážně v agrochemii.
|
|
|
FFF 2005. 12. mezinárodní symposium Frakcionace tokem v poli
Mezinárodní setkání vědců zabývajících se výzkumem různých směrů frakcionace tokem v poli (FFF): separace, charakterizace a preparace buněk, magnetická separace buněk, aplikace životního prostředí, teorie a měření, biopolymery a biotechnologie, separace částic, splitt frakcionace, mikrofluidika, syntetické polymery, termální FFF a flow FFF.
|
host ::
RSS.