|
|
Use of advanced fluorescence methods in the study of aggregation
Uhrínová, Alžbeta ; Enev, Vojtěch (referee) ; Venerová, Tereza (advisor)
The diploma thesis deals with the use of advanced fluorescence techniques in the study of aggregation of selected aggregation models (casein and sodium dodecyl sulfate). At the beginning of the research, fluorescent probes Atto 488 and Rhodamine 6G (RH6G) were characterized using a spectrofluorometry, UV-VIS spectrometry, time-resolved fluorescence, and fluorescence correlation spectroscopy (FCS). Aggregation models with the addition of fluorescent probes were characterized using the same advanced fluorescence techniques. The interaction between the fluorescent probe Atto 488 and the aggregation models was not confirmed. The excitation maximum of Atto 488 was at 500 nm and the emission maximum at 520 nm. The lifetime of the fluorescent probe Atto 488 was from 4,20 to 4,82 ns and the hydrodynamic radius was determined to 0,6 nm. Rhodamine 6G had an excitation maximum at 525 nm and an emission maximum at 555 nm. The lifetime of the fluorescent probe RH6G was from 3,99 to 5,27 ns. The intensity of RH6G was found to decrease upon addition of a higher concentration of casein, resulting in quenching. The hydrodynamic radius of the RH6G probe was determined to 0,6 nm. With the addition of casein using the maximum entropy method (MEM) evaluation was from 0,5 to 534 nm. Stable SDS micelles had a hydrodynamic radius by MEM evaluation of 2,4 nm.
|
|
|
Isolation of photosystem II particles and their characterization
Svitačová, Denisa ; Pekař, Miloslav (referee) ; Venerová, Tereza (advisor)
This master's thesis deals with the isolation and characterization of spinach thylakoid membranes and photosystem II particles. Based on the research, two procedures were chosen for the isolation of spinach thylakoid membranes and photosystem II particles with an emphasis on preserving their native properties. Subsequently, the characterizations were carried out, focusing on the spectroscopic properties of the isolated samples. UV-VIS spectrometry was used to determine the ratio of chlorophyll a to chlorophyll b in samples of thylakoid membranes and photosystem II particles. The success of the isolations was confirmed by fluorescence methods. The excitation and emission spectra of the samples were measured by the steady-state fluorescence spectroscopy, and the fluorescence lifetimes of the samples of thylakoid membranes and photosystem II particles were determined by time-resolved fluorescence. The isolated samples were afterwards visualized with a fluorescence microscope with a CCD camera and the FCS technique.
|
|
|
Influence of plasma treated water on the plant growth and vitality
Vozár, Tomáš ; Zahoranová, Anna (referee) ; Kozáková, Zdenka (advisor)
This diploma thesis deals with the effect of plasma activated water on plant growth and vitality. By interaction of plasma with water, water acquires new unique properties that can be used in agriculture. The theoretical part deals with the basic properties of plasma, possibilities of preparation of plasma activated water in laboratory conditions, its physico-chemical characterization, and possibilities of its use in agriculture. In the next part, plant photosynthesis is discussed in connection with chlorophyll fluorescence, which measures the activity of photosystem II. Activity is an indicator of plant vitality, under environmental changes. At the end of the theoretical part, there are listed further possibilities for the analysis of plant material and food, such as elemental analysis, sensory analysis, and determination of dry matter content. Within the experimental part, plasma activated water (PAW) was prepared using plasma nozzle with introduced gas mixture that was immersed in the treated liquid. Further, plasma activated water was characterized and applied to radish plants. The effect of PAW on the plant growth and vitality was observed. The effect on the growth was observed through determination of fresh weight and dry matter content, the effect on vitality was assessed through chlorophyll fluorescence and the NDVI index. In the end, the effect on the content of stored elements C, H, O, and N in plants was determined and a sensory analysis was performed. The results show positive effects of plasma activated water on the plant growth and its sensory parameters such as appearance, taste, or spiciness. The results further show that PAW does not adversely affect plant vitality. This experiment should be continued by further indoor replication of the experiment to confirm obtained results and then, by moving the experiment to exterior in a form of field experiments.
|
|
|
Pharmacokinetics of Intramuscularly Administered Thermoresponsive Polyacrylamides
Groborz, Ondřej
6 Pharmacokinetics of Intramuscularly Administered Thermoresponsive Polyacrylamides Author: Ondřej Groborz Supervisor: doc. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D., DSc. Institute of Macromolecular Chemistry, Czech Academy of Sciences Advisers: Ing. Pavel Švec RNDr. Lenka Loukotová, PhD. Abstract Polymer solutions with lower critical solution temperature (LCST) undergo a phase separation when heated above their cloud point temperature (TCP). These thermoresponsive polymers have numerous promising medicinal applications, such as in situ depot-forming radiotherapy (brachytherapy), controlled drug-release, immuno-radiotherapy, injectable thermogelling for tissue engineering and cell culture and magnetic resonance imaging (MRI), among others. Yet, despite extensive research on medicinal applications of thermoresponsive polymers, their fate after their administration remains largely unknown. Thus, in our study, we synthesized and thoroughly characterized four different thermoresponsive polyacrylamides, namely poly(N-(2,2-difluoroethyl)acrylamide), poly(N- isopropylacrylamide), poly(N,N-diethylacrylamide) and poly(N-acryloylpyrrolidine) under physiologically relevant conditions. Subsequently, we determined their biodistribution kinetics in mice and proposed a data-based pharmacological model to describe their in vivo behaviour,...
|
|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (referee) ; Pešl,, Martin (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Tato práce zkoumá aplikaci fluorescenčních metod používaných v in vitro studiích v oblasti regenerace srdeční tkáně. Konfokální fluorescenční mikroskopie je vhodnou mikroskopickou technikou pro výzkum v této oblasti, protože umožňuje vizualizaci 3D struktur a distribuce buněk ve 3D modelech. Používané fluorescenční markery by měly být dlouhodobě stabilní, biokompatibilní a netoxické pro živé buňky. V současné době je použití nanočástic jako superparamagnetické nanočástice oxidu železa (SPION) velmi populární; velké množství studií ukazuje, že jsou vhodné pro dlouhodobé experimenty. Tento výzkum využívá superparamagnetické maghemitové nanočástice svázaným rhodaminem na jejich povrchu (SAMN-R) a popisuje jejích excitační a emisní spektrum, velikost a lokalizaci vbuňkách. Stanovení toxicity bylo provedeno měřením reaktivních forem kyslíku (ROS) a nekvantitativním měřením pomocí fluorescenční mikroskopie bylo zjištěno, že hodnota dávky 20 µg·cm-2 je optimální pro aplikaci na živé buňky. Dále byl zkoumán vliv aplikace SAMN-R na buněčnou proliferaci a motilitu, kdy ve studii buněčné proliferace a scratch assay byla použita buněčná linie fibroblastů 3T3. Poté byla studována migrace jednotlivých buněk s použitím mezenchymálních kmenových buněk (MSCs), izolovaných zlidské tukové tkáně. Následná statistická analýza nepotvrdila, že by aplikace SAMN-R měla významný vliv na buněčnou proliferaci, kolektivní migraci nebo na migraci jednotlivých buněk. Lze tedy předpokládat, že SAMN-R jsou vhodným fluorescenčním markerem pro výzkum živých buněk, včetně experimentů voblasti regenerace tkáně. MSC buňky izolované z tukové tkáně mají velký potenciál v regeneraci srdeční tkáně. Jejich interakce s buněčnou linií srdečních svalových buněk HL-1 byly studovány pomocí scratch assay, kdy se tento model jeví jako nadějný a vhodný pro studium buněčných kontaktů a jejich roli přiregeneraci buněk.
|
|
|
Flow visualization methods
Ďurdina, Lukáš ; Jedelský, Jan (referee) ; Lízal, František (advisor)
ĎURDINA, L. Flow visualization methods. Brno: Brno University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 2010. 45 p. Thesis supervisor Ing. František Lízal. This thesis deals with fluid flow visualization methods with respect to their practical application possibilities. Chronological description of the historically valuable visualization experiments emphasises the role of visualization in the experimental fluid mechanics. A brief characteristic of the flow field contains mathematical description of the objects, which can be visualized. Visualization methods are divided into experimental and computer aided methods. Individual methods are ordered subsequently beginning with those with lowest requirements for equipment to the more sophisticated methods. Various techniques, which provide qualitative and quantitative description of the tested gas or liquid flow, are described. The overview for the choice of methods for various applications sums up the important facts from previous chapters. Description of a simple helium bubble flow visualization experiment realized in a lab can be found at the end of the thesis.
|
|
|
Animated Graphics Model
Mikšaník, Martin ; Kučiš, Michal (referee) ; Zemčík, Pavel (advisor)
This bachelor’s thesis deals with demonstrations of infrequently used optical phenomena in computer graphics, specifically fluorescence and dispersion of light. The work also proposes a different approach at working with light, material and its rendering. The resulting design is implemented in the attached interactive demonstration program.
|
|
|
Membrane potential measurement with voltage sensitive dyes in fluorescence microscopy
Tkáč, Jan ; Janoušek, Oto (referee) ; Čmiel, Vratislav (advisor)
The aim of this work is to make a literature search in the measurement of membrane voltage using voltage-sensitive dyes and suggest a method for measuring the membrane voltage on the available cells using the voltage-sensitive dye di 4 ANEPPS and its further implementation. The work contains an introduction to electrophysiology of cells, and explains typical fluorescence characteristics. The thesis contains the description of a fluorescence microscope. The document presents characteristics of voltage-sensitive dyes and their distribution. A large part of the work describes the implementation and measurement of the experiment. The document also includes different methods for measuring and processing of all results.
|
|
|
Cell Viability Measurement
Pelc, Pavel ; Janoušek, Oto (referee) ; Čmiel, Vratislav (advisor)
This work discusses the viability of cells. It describes the principle of fluorescence, fluorescent methods, fluorescent microskopy and the method of dyeing of the cells with a special kit that contains calcein AM and ethidium homodimer dyes. Further it describes the program for analysis and evaluation of viability on two different cellular cultures.
|
|
|
Defect detection on fiber materials using machine learning
Lang, Matěj ; Richter, Miloslav (referee) ; Honec, Peter (advisor)
Cílem této diplomové práce je automatizace detekce vad ve vláknitých materiálech. Firma SILON se již přes padesát let zabývá výrobou jemné vaty z recyklovaných PET lahví. Tato vata se následně používá ve stavebnictví, automobilovém průmyslu, ale nejčastěji v dámských hygienických potřebách a dětských plenách. Cílem firmy je produkovat co nejkvalitnější výrobek a proto je každá dávka testována v laboratoři s několika přísnými kritérii. Jednám z testů je i množství vadných vláken, jako jsou zacuchané smotky vláken, nebo nevydloužená vlákna, která jsou tvrdá a snadno se lámou. Navrhovaný systém sestává ze snímací lavice fungující jako scanner, která nasnímá vzorek vláken, který byl vložen mezi dvě skleněné desky. Byla provedena série testů s různým osvětlením, která ověřovala vlastnosti Rhodaminu, který se používá právě na rozlišení defektů od ostatních vláken. Tyto defekty mají zpravidla jinou molekulární strukturu, na kterou se barvivo chytá lépe. Protože je Rhodamin fluorescenční barvivo, je možné ho například pod UV světlem snáze rozeznat. Tento postup je využíván při manuální detekci. Při snímání kamerou je možno si vypomoci filtrem na kameře, který odfiltruje excitační světlo a propustí pouze světlo vyzářené Rhodaminem. Součástí výroby skeneru byla i tvorba ovládacího programu. Byla vytvořena vlastní knihovna pro ovládání motoru a byla upravena knihovna pro kameru. Oba systém pak bylo možno ovládat pomocí jednotného GUI, které zajišťovalo pořizování snímku celé desky. Pomocí skeneru byla nasnímána řada snímků, které bylo třeba anotovat, aby bylo možné naučit počítač rozlišovat defekty. Anotace proběhla na pixelové úrovni; každý defekt byl označen v grafickém editoru ve speciální vrstvě. Pro rozlišování byla použita umělá neuronová síť, která funguje na principu konvolucí. Tento typ sítě je navíc plně konvoluční, takže výstupem sítě je obraz, který by měl označit na tom původním vadné pixely. Výsledky naučené sítě jsou v práci prezentovány a diskutovány. Síť byla schopna se naučit rozeznávat většinu defektů a spolehlivě je umí rozeznat a segmentovat. Potíže má v současné době s detekcí rozmazaných defektů na krajích zorného pole a s defekty, jejichž hranice není tolik zřetelná na vstupních obrazech. Nutno zmínit, že zákazník má zájem o kompletní řešení scanneru i s detekčním softwarem a vývoj tohoto zařízení bude pokračovat i po závěru této diplomové práce.
|
guest ::
