|
|
Novel materials for sensing and biosensing
Jyoti, Jyoti ; Mayorga, Paula (oponent) ; Cho, Nam-joon (oponent) ; Pumera, Martin (vedoucí práce)
The 2D material-based 3D-printed electrodes and nano/micromotors have emerged as the cutting-edge technologies. It has drawn widespread attention due to their distinctive characteristics that make them suitable for sensing and biosensing applications. The research offers valuable insights through systematic experimentation to promote advancements in sensing technologies. The 3D-printed nanocarbon electrodes have eliminated the need for the conventional electrodes by providing the benefits such as ease of fabrication, quick production, excellent precision and customization of the shapes depending upon our requirements. Consequently, the findings of this thesis highlight the versatility of 3D-printed nanocarbon electrodes in applications involving phenols, pesticides and biosensing, particularly DNA sensing. Next, we explored the active quantum materials-based micromotors for DNA detection as well the food safety applications. This next-generation technology combines the appealing features of the quantum materials along with their autonomous mobility as micromotors, which makes the detection fast and offers inexpensive platforms for sensing and bio-analysis. Thus, by addressing challenges related to analyte use, particularly those with rapid action and toxicity, the study explores advanced detection methods, incorporating modern technologies to offer innovative solutions. The findings contribute to the ongoing evolution of technologies crucial for addressing contemporary challenges in analytical chemistry and bioanalytical chemistry.
|
|
|
Povrchově aktivní látky přírodní kosmetiky
Štumarová, Kamila ; Krouská, Jitka (oponent) ; Jugl, Adam (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem kritické micelární koncentrace (CMC) u pěti povrchově aktivních látek, které se lze využít pro výrobu produktů přírodní kosmetiky. Ze skupin neiontových, aniontových a amfoterních tenzidů byly vybrány Polysorbát 20 a 80, decyl glukosid, sulfátový ricinový olej a cocamidopropyl betain. Pro experimentální část práce byly zvoleny čtyři rozdílné metody, konkrétně se jednalo o Du Noüy kroužkovou tenziometrii, izotermální titrační kalorimetrii (ITC), ultrazvukovou spektroskopii s vysokým rozlišením (HR-US) a fluorescenční spektroskopii. Bylo zjištěno, že CMC všech vybraných tenzidů lze spolehlivě stanovit pomocí kroužkové tenziometrie a fluorescenční spektroskopie. Naopak z výsledků ultrazvukové spektroskopie nebylo ani v jednom případě možné vypočítat hodnotu CMC. Prostřednictvím ITC se povedlo stanovit kritickou micelární koncentraci pouze u sulfátového ricinového oleje. Celkově se ukázalo, že vybrané tenzidy vykazují unikátní a komplexní chování, které by mohlo být podrobněji prostudováno.
|
|
|
Lyzimetry – složení půdního roztoku v nativní podobě
Zikmund, Jiří ; Müllerová, Kristýna (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou půdního roztoku s důrazem na vodorozpustné frakce huminových látek. Huminové látky jsou organické sloučeniny, které se přirozeně vyskytují v půdě i v půdním roztoku, a sehrávají významnou roli ve fyzikálních, chemických i biologických procesech probíhajících v půdě. V experimentální části byly vyhodnocovány vzorky půdního roztoku pocházející z pokusné stanice Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského v Hradci nad Svitavou. Jednalo se o vzorky pocházející z kontrolní varianty a z variant hnojených kejdou a digestátem. U vzorků byla zjištěna hodnota pH a vodivosti půdního roztoku. Dále byly analyzovány huminové látky obsažené v půdním roztoku pomocí metod infračervené, fluorescenční a UV/Vis spektrometrie.
|
|
|
Laserová ablace atomů vápníku a hliníku jako zdroj částic pro iontovou past
Grim, Jakub ; Pekař, Zdeněk ; Pham, Minh Tuan ; Číp, Ondřej
Laserová ablace je účinnou metodou pro generování částic z různých materiálů, včetně těch s vysokou teplotou vypařování, jako je hliník. Využití vysokoenergetických laserových pulsů umožňuje kontrolované odpaření materiálu a vytvoření ablačního kráteru. V pilotní sestavě pro generování neutrálních atomů vápníku a hliníku pomocí laserové ablace byly dosaženy úspěšné výsledky. Metoda je porovnávána s tepelnou píckou s cílem optimalizovat proces generování těchto částic. Následná spektroskopická měření na generovaných atomech jsou prováděna s cílem optimalizace absorpce a emise fotonů pro následnou ionizaci v iontové pasti. Studie přechodů neutrálních atomů Ca a Al ukazuje, že laserová ablace poskytuje efektivnější generaci atomů s možností větší kontroly nad tímto procesem.
|
|
|
Vliv polysacharidů na vstřebávání kofeinu z nápojů
Osecká, Karolína ; Márová, Ivana (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem interakcí mezi polysacharidem hyaluronanem (HA) a alkaloidem kofeinem (CAF). Důvodem, proč byla tato práce zaměřena na studování vlastností vodných roztoků hyaluronanu s kofeinem je ten, že systém hyaluronan-kofein by mohl být přínosem pro zpomalení vstřebávání kofeinu. Nejprve bylo zkoumáno, zda fotofyzikální vlastnosti kofeinu reagují na polaritu v různých rozpouštědlech. Na základě těchto výsledků byla studována interakce kofeinu a hyaluronanu pomocí fluorescence. Bylo sledováno emisní a absorpční spektrum kofeinu. Pro studium těchto interakcí byla vybrána HA o molekulové hmotnosti 1,7 MDa, která se mísila s kofeinem o koncentraci kofeinu obsaženého v kávě. Výsledky interakci, která by vedla k ovlivnění emisních vlastností CAF, neprokazují. V kyselém prostředí docházelo k vytváření různých tvarů HA a pomocí odstředění bylo zkoumáno, zda HA v této formě interaguje s CAF, což se prokazovalo snížením absorbance CAF v supernatantu. Měření bylo prováděno ve čtyřech prostředích, a to v roztocích kyseliny chlorovodíkové při různém pH. Byl sledován vliv konstantního přídavku kofeinu a hyaluronanu o molekulové hmotnosti 1,7 MDa s různou koncentrací v různě kyselých roztocích. Součástí práce bylo zjistit, jak se chová hyaluronan v silně kyselém prostředí. A dále zjistit pH v modelových žaludečních šťávách po příjmu Coca-Coly a Kofoly. Získané výsledky o interakci hyaluronan-kofein mohou sloužit k popisu chování kofeinu v přítomnosti zvoleného polysacharidu.
|
|
|
Interakce a agregace v systémech hyaluronan-aminokyseliny-tenzid
Venerová, Tereza ; Velebný, Vladimír (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Pomocí fluorescenční spektroskopie byl zkoumán vliv přídavku nativního hyaluronanu na CMC vybraných tenzidů (Tween 20, BETADET THC 2, SDS, CTAT a CTAB) ve fyziologickém roztoku (0,15 M NaCl). Jako fluorescenční sondy byly použity nilská červeň a pyren. Největší vliv na CMC byl zaznamenán u kationaktivních tenzidů. Blíže byl zkoumán systém cetyltrimethylamonnium bromid–hyaluronan. Byly provedeny solubilizační experimenty s použitím hydrofobního barviva súdánové červeně G a pomocí zhášení fluorescence bylo měřeno agregační číslo systému. Jako zhášeč byl použit cetylpyridinium chlorid (CPC) a jako zhášená molekula pyren. Bylo zjištěno, že přídavek hyaluronanu (nativního i hydrofobizovaného) snižuje agregační číslo systému.
|
|
|
Agregační procesy v systémech amfifilní látka-polymer
Šejnohová, Michaela ; Márová, Ivana (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na průzkum systému tenzid-polyelektrolyt pomocí fluorescenční spektroskopie, kde fluorescenční sondou je pyren. Jako tenzid byl použit ionogenní kationaktivní cetyltrimethylamonium bromid (CTAB). Polyelektrolytem byl nativní hyaluronan o jedné molekulové hmotnosti a konstantní koncentraci. Celý systém byl připraven ve vodném prostředí. Byly studovány interakce v oblasti mezi kritickou agregační koncentrací (CAC) a kritickou micelární koncentrací (CMC). Dále byl zkoumán vliv koncentrace pyrenu a vliv pořadí látek při přípravě vzorků na agregační chování systému. Bylo zjištěno, že za kritickou agregační koncentrací existuje oblast, která je v určitém rozmezí koncentrace tenzidu z hlediska vlastností micel stabilní. Koncentrace pyrenu má zásadní vliv na fluorescenční vlastnosti systému. Příprava vzorků ovlivňuje agregační chování systému. Při vyšších koncentracích tenzidu, za oblastí za kritickou agregační koncentrací, byla pozorována fázová separace a tvorba gelu.
|
|
|
Vliv teploty na kvalitu hydofobní domény agregátů v systému biopolymer-tenzid
Hnyluchová, Zuzana ; Kopuletá, Ema (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Pomocí fluorescenční spektroskopie byla zkoumána změna polarity v závislosti na teplotě v systému biopolymer-tenzid, kde byla použita fluorescenční sonda pyren pro svou unikátní citlivost na polaritu prostředí. Jako biopolymer byl zvolen polyanion hyaluronan o molekulové hmotnosti 1,4 MDa a 73 kDa. Tenzidem byl kationaktivní cethyltrimethylamonium bromid. Emisní spektra pyrenu byla měřena jako funkce teploty v systému tenzid-voda a tenzid-0,15 M NaCl. Bylo zjištěno, že přídavek určité koncentrace hyaluronanu do vzorku obsahujícího CTAB ve většině případů nemá vliv na změnu klesající tendence polarity s měnící se teplotou.
|
|
|
Využití chromatografie na tenké vrstvě k frakcionaci a charakterizaci organické hmoty izolované z alginitu
Solanský, Pavel ; Sovová, Šárka (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem struktury a fyzikálně-chemických vlastností organických frakcí huminových látek, které byly získány pomocí metody chromatografie na tenké vrstvě. Příslušné vzorky huminových látek byly v této práci izolovány ze vzorku slovenského alginitu na základě postupu mezinárodní společnosti pro výzkum huminových látek (IHSS). K charakterizaci izolovaných vzorků huminových látek byly vybrány následující analytické techniky: termogravimetrická a elementární analýza, molekulová absorpční spektrometrie (UV/Vis), infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR) a ustálená fluorescenční spektrometrie (steady-state). Jednotlivé organické frakce huminových látek byly charakterizovány pomocí metod molekulové absorpční spektrometrie (UV/Vis) a ustálené fluorescenční spektrometrie (steady-state). Pomocí fluorescenční spektrometrie bylo zjištěno, že HL jsou složeny z fluorescenčních domén huminového a ne-huminového (proteinového) charakteru. Organické frakce, které odpovídaly huminovým fluoroforům byly charakterizovány vyšším zastoupením kyslíkatých substituentů na aromatickém jádře, vyšším stupněm aromaticity a rovněž vyšší molekulovou hmotností. Cílem této diplomové práce bylo navrhnout a optimalizovat postup frakcionace organické hmoty za účelem detailního porozumění struktury a vlastností huminových látek, které byly izolovány ze sedimentární horniny alginitu. Na základě toho byla zhodnocena praktická využitelnost metody tenkovrstvé chromatografie k významnému snížení molekulární heterogenity studovaných HL.
|
|
|
Stabilita vezikulárních komplexů vůči změnám jejich koncentrace
Velichová, Veronika ; Marková, Kateřina (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá stabilitou vezikulárních systémů tvořených z iontových amfifilních párů. Tyto kataniontové vezikuly jsou tvořeny jednořetězcovými tenzidy CTAB (cetyltrimethylamonium bromid) a SDS (dodecylsíran sodný), které jsou stabilizované přídavkem dvouřetězcového tenzidu DODAC (dioktadecyldimethylamonium chlorid) a 43 mol.% cholesterolu. Cílem práce je ověřit stabilitu těchto systémů při změnách jejich koncentrace. Pro toto měření byla připravena koncentrační řada vezikul ředěná deionizovanou vodou. Stabilita byla vyhodnocována metodami dynamického (DLS) a elektroforetického (ELS) rozptylu světla měřením v týdenních intervalech po dobu čtyř týdnů. Metodou DLS byly určeny průměrné hodnoty velikosti vezikul v roztoku a jejich změny v průběhu měření, metodou ELS byla získána informace o změnách náboje vezikul o různé koncentraci v čase. Jako stabilní byly označeny vzorky o vyšší koncentraci, tedy do desetinásobného zředění roztoku vezikul, u nižších koncentrací byly naměřeny vyšší hodnoty průměrných velikostí a nižší hodnoty zeta potenciálu, podle nichž lze takto zředěné vezikuly označit za nestabilní. Bylo také provedeno vizuální pozorování, kde však nebyla pozorována viditelná agregace v roztocích. Dále bylo sledováno agregační chování vezikul metodou fluorescenční spektroskopie za pomoci sondy pyren.
|
host ::
RSS.