|
|
Přírodní vzory v robotice
Juřicová, Vendula ; Augste, Jan (oponent) ; Knoflíček, Radek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na tu část robotiky, která se nechává inspirovat přírodou. Nejprve je čtenář uveden do teorie interdisciplinárních pojmů BIO – ING, poté následuje hlavní stať rozdělena na inspiraci člověkem a inspiraci ostatními živočichy. V kapitole o člověku jsou představeny hlavní biomechanické prvky či algoritmy využívané v robotice a jejich lidský předobraz. Následuje několik biomechanických konstrukcí a humanoidních robotů. Druhé části dominují biomechanické konstrukce inspirované „zvířaty“. Závěr patří (mimo jiné) technickofilozofické úvaze nad budoucností robotiky.
|
|
|
Magnetické částice jako reverzibilní nosič pro enzymové elektrody
Janíček, Zdeněk ; Žeravík,, Jiří (oponent) ; Skládal,, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce obsahuje informace o používaných enzymech, biosenzorech, enzymových biosenzorech a magnetických částicích. Cholinesterasa (ChE) je obecné označení pro dva příbuzné enzymy, vzájemně se lišící výskytem a biologickou funkcí. Acetylcholinesterasa (AChE) je nezbytná při přenosu nervového vzruchu. Nachází se na cholinergních synapsích, kde působí hydrolýzu neurotransmiteru acetylcholinu a tím i terminaci nervového vzruchu. Příbuzná je butyrylcholinesterasa (BChE) přítomná v séru. Experimentální část byla zaměřena na elektrochemické enzymové biosenzory s cholinesterasou využívající magnetické částice pro reversibilní obnovu biorekogniční vrstvy. Imobilizace cholinesterasy na magnetické částice byla provedena kovalentní vazbou po aktivaci glutaraldehydem. Měření aktivity probíhalo s acetylthiocholinem jako substrátem v průtočném systému, magnetické částice byly zachyceny před platinovou elektrodou a produkovaný thiocholin se detekoval amperometricky. Cílem bylo měřit inhibici AChE. Významná je inhibice ChE způsobovaná některými léky a pesticidy na bázi organofosfátů. Zde byla testována inhibice AChE pesticidem dichlorvosem. Důraz byl kladen na nalezení vhodných experimentálních podmínek pro vytvoření automatizovaného postupu k měření aktivity AChE, který byl založen na autoinjektoru a pumpách firmy Gilson spolu s programem 735 pro definici pracovní konfigurace, přípravu měřících skriptů a provádění aplikačních metod.
|
|
|
Vývoj senzorické platformy pro studium fyziologických funkcí buněk
Marková, Aneta ; Víteček, Jan (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vyvinout senzorickou platformu na bázi organického elektrochemického tranzistoru (OECT). Hlavní pozornost byla soustředěna na přípravu vhodného elektrodového systému a na optimalizaci vlastností vrstvy organického polovodiče. Jako podložky byly zvoleny komerční skleněné substráty s integrovanými elektrodami z oxidu india a cínu. Tenké vrstvy byly připravovány rotačním litím z organického polovodiče poly(3,4-ethylendioxythiofenu):poly(styrensulfonátu) (PEDOT:PSS). Studovány byly čtyři vybrané formulace tiskových inkoustů. Byly připraveny tenké vrstvy o různé tloušťce, u nichž byl sledován vliv tloušťky vrstvy a poměru šířky a délky vodivého kanálu na transkonduktanci. Byla řešena degradace elektrodového systému pomocí galvanického pokovování zlatem. Pozornost byla také věnována modifikacím materiálu PEDOT:PSS. Bylo zjištěno, že optimální tloušťka vrstvy pro použití v senzorech je přibližně 150 nm. Snížením sériového odporu pomocí stříbrné pasty byla pro vzorek Ink 2 zjištěna transkonduktance 23 mS, pro vzorek Ink 3 pak byla transkonduktance 44 mS. Senzorické platformy vykazující tyto hodnoty jsou již použitelné pro detekci fyziologických funkcí elektrogenních buněk, např. kardiomyocytů.
|
|
|
Studium možností zvýšení biokompatibility povrchů organických polovodičů
Malečková, Romana ; Šafaříková, Eva (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá možností zvýšení biokompatibility organického polovodivého polymeru PEDOT:PSS pomocí RGD peptidu pro konstrukci biosenzorů. Připraveny a porovnávány byly vzorky, kde byl RGD peptid navázán přímo, a také vzorky s peptidem navázaným přes molekulu síťovacího činidla sulfo-SANPAH. Zda se RGD peptid na substrát navázal bylo zjišťováno metodou měření kontaktního úhlu kapalin s následným výpočtem povrchové energie. Výsledky byly dále ověřeny pomocí elementární analýzy, infračervené spektrometrie a Ramanovy spektroskopie.
|
|
|
Funkcionalizované nanostruktury
Váňa, Rostislav ; Kvapil, Michal (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá funkcionalizovanými nanostrukturami. V první části jsou zmíněny materiály vhodné pro funkcionalizaci, využití funkcionalizovaných nanostruktur v oblasti medicíny a biochemie a metody detekce změn optických vlastností. Ve druhé části jsou zkoumány změny optických vlastností nanostruktur po funkcionalizaci pomocí spektroskopické elipsometrie a FTIR spektroskopie.
|
|
|
Nanostrukturované materiály na bázi aluminy pro elektrochemické senzory a biosenzory
Kynclová, Hana ; Hynek, David (oponent) ; Trnková, Libuše (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na základní výzkum a vývoj nanostrukturovaných povrchů připravených pomocí nanoporézní aluminy. Metodou anodické oxidace byly připraveny různé druhy nanostrukturovaných povrchů se zlatými nanostrukturami a nanoporézní aluminové membrány pro využití v elektrochemických senzorech a biosenzorech. Nanostrukturované povrchy byly připravovány metodou elektrochemické anodizace hliníkového materiálu za vzniku hexagonálně uspořádaných nanopórů. Do nanoporézních masek pak bylo elektrochemicky redukcí z roztoku dikyanozlatnanu draselného deponováno zlato metodou pulzní depozice. Připravené zlaté nanostrukturované povrchy byly elektrochemicky charakterizovány elektrochemickou impedanční spektroskopií a voltametrií, byla zkoumána jejich teplotní stabilita a vliv žíhání při atmosférickém tlaku i ve vakuu na jejich elektrochemické chování. V další části práce byly připraveny zlaté nanostruktury o různých rozměrech a byl sledován vliv tvaru a rozměrů nanostruktur na elektrochemické chování. Nanostrukturované povrchy byly také modifikovány 11–merkaptoundekanovou kyselinou a byl sledován vliv modifikace na elektrochemické výsledky. Poslední část práce se věnuje přípravě nanoporézních aluminových membrán a studiu jejich molekulové propustnosti.
|
|
|
Diagnostika genomem podmíněných onemocnění za využití mikro a nanočástic
Mondeková, Věra ; Prášek, Jan (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o možnostech detekce virového genomu prostřednictvím biosenzorů, konkrétně pomocí magnetických částic. Úvodní část je tvořena stručnou charakteristikou virů, jakožto původců genomem podmíněných onemocnění, na kterou dále navazují kapitoly o vybraných metodách extrakce a analýz nukleových kyselin. Největší část je věnována magnetickým částicím. Praktická část se zabývá možností detekce specifické sekvence virulentního patogenu pomocí biosenzoru, výběrem biokompatibilních molekul vhodných k modifikaci magnetických částic a popisu postupu izolace specifické sekvence DNA pomocí magnetických částic.
|
|
|
Elektrochemická impedanční analýza enzymové reakce
Pospíšilová, Michaela ; Sedláček, Jiří (oponent) ; Fohlerová, Zdenka (vedoucí práce)
Aplikace elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS) pro studium redoxních enzymových reakcí byla již popsána. Impedanční měření jsou velmi citlivé na změny na rozhraní mezi elektrodou a roztokem způsobené např. adsorpcí nabitých částic. Z tohoto důvodu mohou být použity pro studium kinetiky adsorpce makromolekul, ale také umožňují studovat enzymovou kinetiku, jelikož působením enzymů na substráty se enzymy účastní modifikace a generování nabitých částic na povrchu elektrody. V této práci zkoumáme potenciál elektrochemické impedanční techniky ke sledování kinetiky reakce na modelovém příkladu enzymu glukóza oxidázy a glukózy jako substrátu. Enzym je vystaven různým koncentracím substrátu a interakce se budou zaznamenávat v reálném čase. Očekávají se změny v impedanci při různých koncentracích substrátu. Tyto změny by měly následovat kinetiku Michaelis-Mentenové. Experimentální postup by měl být jednoduchý a měl by být prováděn v roztocích pufru bez požadavku na jakékoliv dodatečné redoxní próby.
|
|
|
Organické tranzistory pro senzoriku
Marková, Aneta ; Omasta, Lukáš (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo nalézt nejvhodnější dostupnou komerční formulaci materiálu poly(3,4-ethylendioxythiofen):poly(styrensulfonát) (PEDOT:PSS) a metodu přípravy a úpravy tenkých vrstev, které mohou sloužit jako polovodič v organických elektrochemických tranzistorech (OECT). Cílem bylo připravit vrstvy s takovými parametry, které budou vyhovovat následnému využití v biosenzorech k monitorování fyziologických funkcí kardiomyocytů. Bylo studováno šest různých formulací materiálu PEDOT:PSS. Tenké vrstvy byly nanášeny rotačním litím. Připravené vrstvy byly upravovány třemi způsoby, a to (i) působením ethylenglykolu, (ii) sušením a (iii) kombinací sušení a ethylenglykolu. Vrstvy byly testovány z hlediska vlivu ethylenglykolu, teplotní stálosti, vlivu skladování, působení vodného prostředí a dodatečného žíhání. Na základě porovnání získaných výsledků se jevila u většiny materiálů jako nejvhodnější úprava vrstvy nejprve ethylenglykolem s následným vyžíháním. Jako nejvhodnější materiál byl identifikován SIGMA ALDRICH 739 316 s úpravou vrstvy kombinací sušení, ethylenglykolu a žíhání.
|
|
|
Elektro-optický senzor pro detekci extracelulárních iontů
Bellan, Boris ; Salyk, Ota (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Cílem práce bylo připravit platformu organického elektrochemického tranzistoru, která by umožňovala elektrickou i optickou detekci výměny iontů mezi elektrolytem a vrstvou organického polovodiče, kterým byl poly(3,4-ethylenedioxythiofen):poly(styrensulfonát). Cílem bylo ověřit, zda navržená platforma vyhovuje požadavkům obou metod charakterizace, a zda při daném uspořádání je citlivost dostačující v požadovaném rozsahu koncentrací analytu. Práce se také zabývala studiem stability platformy ve vybraných rozpouštědlech a kultivačních mediích, současně byla studována metoda optimalizace přípravy distančního rámečku a kompletace měřicí cely OECT. Bylo hledáno vhodné rozpouštědlo polymethylmethakrylátu tak, aby toto rozpouštědlo neovlivňovalo okolní části platformy. Na základě získaných výsledků bylo zjištěno, že zvolený fotorezist pro přípravu distančního rámečku není vhodný. Nicméně, bylo zjištěno, že navržená platforma vyhovuje oběma metodám charakterizace. Při studiu detekce výměny iontů bude tedy nutné současný fotorezist nahradit novým, více chemicky stabilním.
|
host ::
RSS.