|
|
Studium mikroviskozity membránových systémů na bázi iontových amfifilních párů
Moslerová, Lenka ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
V rámci této diplomové práce byly z hlediska mikroviskozity zkoumány kataniontové vezikuly tvořené pseudodvouřetězcovým komplexem CTA-DS a pro jejich stabilizaci byl použit dvouřetězcový tenzid DODAC a cholesterol. Vzorky kataniontových vezikul obsahovaly 23; 43 a 53 mol. % cholesterolu. Kataniontové vezikuly byly připraveny pro vizuální pozorování, následně byla metodou DLS stanovena stabilita a takto připravený systém byl dále zkoumán. Mikrovizkozita byla stanovena metodou měření fluorescenční anizotropie. Měření bylo provedeno za využití fluorescenčních sond laurdanu pro studium vnější části membrány a difenylhexatrienu pro studium vnitřní části membrány. Tato metoda byla určena jako vhodná, jelikož odráží stavy membrány. V práci byla dále pro studium mikroviskozity ve dvojvrstvě vezikuly využita sonda 1,3–bispyrenylpropan (P3P) tvořící intramolekulární excimery. Pro využití techniky molekulárních rotorů byla použita sonda dikyanovinyljulolidin (DCVJ). Ukázalo se, že v případě sondy DCVJ je technika molekulárních rotorů prakticky nepoužitelná, a to z toho důvodu, že má sonda při zvoleném teplotním rozsahu nízký kvantový výtěžek. Taktéž při tvorbě excimeru sondy P3P nedochází k očekávaným výsledkům, kataniontové vezikuly tuto tvorbu zřejmě nepodporují, jelikož jsou příliš těsně spjaty. Tento typ sondy je pro zvolený systém použitelný s určitým omezením.
|
|
|
Studium hydratačního obalu vezikulárních systémů na bázi iontových amfifilních párů
Rašticová, Barbora ; Szabová, Jana (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem hydratačního obalu kladně nabitých vezikulárních systémů. Cílem práce bylo sledovat hydratační obal a zjistit tak množství molekul vody v okolí při různých stavech membrány. Dále také porovnání dvou vybraných fluorescenčních sond. Jako systémy byly využity kladně nabité vezikulární systémy složeny ze dvou druhů tenzidů, a to ze záporně nabitého SDS a kladně nabitého CTAB. Pro stabilizaci byl k systému přidán i dvou řetězcový kladně nabitý tenzid DODAC. Díky tomuto tenzidu získaly vzniklé vezikulární systémy kladný náboj. Pro studium byly vybrány tři různé koncentrace cholesterolu, které byly přidány k systému, a to 20, 40 a 60 mol. %. Studium bylo provedeno pomocí měření emise fluorescence v závislosti na rostoucí teplotě, kde teplotní interval byl od 10 do 80 °C. Jako fluorescenční sondy byly vybrány Laurdan a Prodan. Pro vyhodnocení byla využita metoda generalizované polarizace. Laurdanu se díky své struktuře nachází zejména v membránovém prostředí, proto byla pro jeho vyhodnocení postačující metoda dvou vlnové generalizované polarizace, která zahrnuje příspěvky fluorescence pouze z membrány. Prodan má oproti Laurdanu kratší uhlovodíkový řetězec, proto se začleňuje nejen do membrány ale také do vodného prostředí. Proto byla pro vyhodnocení Prodanu využita metoda tří vlnové generalizované polarizace, která zahrnuje i příspěvek fluorescence z vodného prostředí. Výsledky ukázaly, že chování obou sond je velmi podobné. U všech systému docházelo s rostoucí teplotou k poklesu hodnot generalizované polarizace. Při nízkých teplotách se tedy membrána nachází ve stavu pevném uspořádaném. Se zvyšující teplotou dochází k přeměně do stavu kapalného neuspořádaného. S rostoucí teplotou tedy dochází ke zvyšování počtu molekul vody. Zároveň se s rostoucí koncentrací cholesterolu zvětšoval interval fázového přechodu. Výsledky též ukázaly, že hodnoty tří vlnové generalizované polarizace Prodanu jsou vždy vyšší, jak hodnoty dvou vlnové generalizované polarizace Laurdanu.
|
|
|
Studium membránových vlastností liposomálních systémů pomocí fluorescenční spektroskopie
Zbořilová, Hana ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou, charakterizací a studiem membránových vlastností liposomálních systémů, které byly složeny z neutrálního fosfatidylcholinu (DPPC), cholesterolu, záporně nabitého fosfatidylglycerolu (DPPG), polyethylenglykolu navázaného na fosfatidylethanolamin (PEG5000–PE) a polykationtu N,N,N-trimethylchitosanu (TMC). Byl zkoumán vliv jednotlivých komponent a jejich koncentrací na střední velikost částic, zeta potenciál a změny chování vnější i vnitřní části dvojvrstvy. K tomu byly využity metody dynamického a elektroforetického rozptylu světla a fluorescenční spektroskopie s aplikací sond laurdan a DPH. Na základě výše zmíněných parametrů byly do výsledného komplexu vybrány ty koncentrace složek, které nejvhodněji ovlivňují vlastnosti liposomů z hlediska zamýšlené aplikace. Podařilo se připravit liposomální komplex stealth liposom–N,N,N-trimethylchitosan, který by díky optimalizovanému složení mohl mít vhodné atributy jako nosičový systém pro inhalační podávání biologicky aktivních látek.
|
|
|
Časově rozlišená fluorescence ve výzkumu kapalných a kondenzovaných systémů na bázi biopolymer-tenzid.
Černá, Ladislava ; Žitňan, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem vlastností hydrogelu, který vzniká na základě elektrostatické i hydrofóbní interakce mezi hyaluronanovým řetězcem a micelami kationtového tenzidu. Byl použit nativní hyaluronan sodný o molekulové hmotnosti 750–1 000 kDa, kationtovým tenzidem byl CTAB (cetyltrimethylammonium bromid). Tento hydrogel byl posuzován z hlediska použitelnosti jako materiál pro vytvoření nosiče léčiv. Hydrogely byly vytvářeny smícháním 200mM roztoku CTAB s 0,5% roztokem hyaluronanu, kdy rozpouštědlem obou těchto roztoků byl vodný roztok NaCl o koncentraci 0,15 M, který měl simulovat prostředí fyziologického roztoku. Pro zkoumání hydrogelu byly použity techniky ustálené fluorescence a časově rozlišené fluorescence, konkrétně bylo použito časově rozlišených emisních spekter (TRES) a dekonvoluce emisního spektra celého vzorku pomocí parametrů poklesů intenzity fluorescence při daných vlnových délkách. Zvolené systémy byly zkoumány pomocí fluorescenčních sond prodanu, laurdanu a rhodaminu 6G. První dvě sondy se v gelu nacházely ve třech různých mikroprostředích v rámci micel a nebyly lokalizované ve vodném prostředí. Rhodamin 6G poukázal na výrazné zredukování vodného prostředí v hydrogelu oproti čistě micelárnímu systému a na výrazné obsazení povrchu micel řetězci hyaluronanu. Nebyly zjištěny žádné interakce sond s hyaluronanovým řetězcem. Čerstvě vytvořený hydrogel vykázal téměř stejné výsledky jako hydrogel po týdnu zrání pod svým supernatantem.
|
|
|
Vliv iontové síly na vlastnosti iontových amfifilních párů
Filipová, Lenka ; Smilek, Jiří (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá kataniontovými vezikulárními systémy tvořených z iontových amfifilních párů (IPA) a jejich vlastnostmi v přítomnosti iontové síly. Iontové amfifilní páry byly vytvořeny z jednořetězcových tenzidů – kationaktivního tenzidu HTMAB (hexadecyltrimethylamonium bromid) a anionaktivního tenzidu SDS (dodecylsíran sodný). Následně byl přidán dvouřetězcový kationaktivní tenzid DODAC (dioktadecyldimethylamonium chlorid), díky němuž jsou vezikulární systémy kladně nabité a elektrostaticky stabilizované. Další stabilizace tohoto vezikulárního systému byla podpořena přídavkem cholesterolu. Systém vykazuje poměrně dobrou stabilitu, jestliže je tvořen z 90 % IPA a 10 % DODAC a přídavek cholesterolu v membráně dosahuje 43 mol.%. Tato stabilita lze narušit podmínkami okolního prostředí, jako je např. iontová síla. Ta byla vytvořena pomocí řady roztoků NaCl o koncentracích 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 50,0; 100,0; 150,0 a 300,0 mM. Změna vlastností vezikulárního systému vlivem působení iontové síly byla analyzována pomocí elektroforetického a dynamického rozptylu světla, fluorescenční anizotropie a generalizované polarizace. Měřením elektroforetického rozptylu světla byl získán –potenciál, s jehož pomocí byla určována stabilita systému. Dynamickým rozptylem světla byla určena velikost vezikul. Metodou fluorescenční anizotropie byla určována tekutost vezikulárních membrán, a to s pomocí sondy DPH (1,6-difenyl-1,3,5-hexatrien). Generalizovanou polarizací s využitím sondy Laurdan (6-dodekanoyl-2-(dimethylamino)naftalen) byl pozorován hydratační obal vezikul. Bylo zjištěno, že při použití nízké iontové síly (0,5 až 2,0 mM) klesá velikost vezikul a při použití vysoké iontové síly (50,0 až 300,0 mM) velikost roste. –potenciál vykazoval stejný trend pro celou koncentrační řadu, kde s rostoucí iontovou silou rapidně klesala jeho hodnota. Nestabilní vzorky jsou dle –potenciálu vzorky s obsahem soli 50,0 až 300,0 mM. Fluorescenční anizotropie klesá s rostoucí teplotou a s rostoucí iontovou silou. Z toho vyplývá, že s rostoucí koncentrací soli a teplotou roste fluidita membrány. Hodnota generalizované polarizace klesá s rostoucí teplotou, čímž roste solvatace membrány vezikul. Při vyšších koncentracích chloridu sodného (50,0 až 300,0 mM) byly hodnoty generalizované polarizace nejvyšší, což znamená, že membrána je méně hydratovaná, a tedy více uspořádaná.
|
|
|
Fluorescenční spektroskopie ve výzkumu organizace biologických membrán
Vítek, Ondřej ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá srovnáním a optimalizací metod studia biologických membrán pomocí fluorescenční spektroskopie a mikroskopie s využitím bakterie Cupriavidus necator H16 (obsahující PHB granule) a PHB-4 (neobsahující PHB granule) jako modelového organismu. Experimentálně byla určena vhodná koncentrace sondy laurdan pro barvení biologických membrán a čas potřebný k jejímu průniku do buňky. Takto obarvené organismy byly dále studovány pomocí steady-state spektrofluorimetrie, při které byl zkoumán vliv teploty na tvar emisního spektra a také možnost promývání jako jednoho z kroků při přípravě vzorků. Obě tato měření naznačují výhodnost promývání, ale neposkytují nezpochybnitelné výsledky. Rozdíl mezi dvěma kmeny bakterie byl ale pozorován. Dále byly bakterie podrobeny fluorescenční mikroskopii. Tato metoda se projevila jako potenciálně užitečná pro studium výraznějších variací ve stupni uspořádání membrán buněčné membrány a pro zobrazování dalších větších útvarů. Distribuce laurdanu v rámci Cupriavidu necator H16 působí nerovnoměrněji ve srovnání s PHB-4. Získané poznatky tak naznačují vliv přítomnosti granulí při barvení fluorescenčními sondami, nelze je ale interpretovat jednoznačně.
|
|
|
Studium membránových vlastností kataniontových vezikul z nových iontových amfifilních párů SEPT-DS
Vajcíková, Katarína ; Krouská, Jitka (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Táto práca popisuje možnosti stanovenia membránových vlastností vezikulárnych systémov tvorených amfifilnými iontovými pármi (IPA), ktoré boli pripravené zmiešaním kladne a záporne nabitými povrchovo aktívnymi látkami, konkrétne kladne nabitým tenzidom karbethopendecinium bromidom (Septonex) a záporne nabitým dodecylsulfátom sodným s prídavkom dioktadecyldimetylamónium chloridu a cholesterolu z dôvodu zvýšenia stability. Takéto systémy sú potenciálnymi nosičmi liečiv a teda ich dôsledná charakterizácia je veľmi dôležitá pre ďalší výskum. V tejto práci sú popísané možnosti štúdia membránových vlastností takýchto systémov pomocou spektrometrických metód, konkrétne fluorescenčnej anizotropie a generalizovanej polarizácie, ktorými bola zisťovaná fluidita a solvatácia dvojvrstvovej membrány v závislosti na množstve pridaného cholesterolu a zmene teploty. Ďalej bola sledovaná veľkosť a stabilita pripravených vezikulárnych systémov vytvorených z nových amfifilných párov pomocou techniky dynamického a elektroforetického rozptylu svetla a nakoniec zistená teplota fázového prechodu použitím metódy diferenčnej skenovacej kalorimetrie.
|
|
|
Studium mikroviskozity membránových systémů na bázi iontových amfifilních párů
Moslerová, Lenka ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
V rámci této diplomové práce byly z hlediska mikroviskozity zkoumány kataniontové vezikuly tvořené pseudodvouřetězcovým komplexem CTA-DS a pro jejich stabilizaci byl použit dvouřetězcový tenzid DODAC a cholesterol. Vzorky kataniontových vezikul obsahovaly 23; 43 a 53 mol. % cholesterolu. Kataniontové vezikuly byly připraveny pro vizuální pozorování, následně byla metodou DLS stanovena stabilita a takto připravený systém byl dále zkoumán. Mikrovizkozita byla stanovena metodou měření fluorescenční anizotropie. Měření bylo provedeno za využití fluorescenčních sond laurdanu pro studium vnější části membrány a difenylhexatrienu pro studium vnitřní části membrány. Tato metoda byla určena jako vhodná, jelikož odráží stavy membrány. V práci byla dále pro studium mikroviskozity ve dvojvrstvě vezikuly využita sonda 1,3–bispyrenylpropan (P3P) tvořící intramolekulární excimery. Pro využití techniky molekulárních rotorů byla použita sonda dikyanovinyljulolidin (DCVJ). Ukázalo se, že v případě sondy DCVJ je technika molekulárních rotorů prakticky nepoužitelná, a to z toho důvodu, že má sonda při zvoleném teplotním rozsahu nízký kvantový výtěžek. Taktéž při tvorbě excimeru sondy P3P nedochází k očekávaným výsledkům, kataniontové vezikuly tuto tvorbu zřejmě nepodporují, jelikož jsou příliš těsně spjaty. Tento typ sondy je pro zvolený systém použitelný s určitým omezením.
|
|
|
Studium membránových vlastností liposomálních systémů pomocí fluorescenční spektroskopie
Zbořilová, Hana ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou, charakterizací a studiem membránových vlastností liposomálních systémů, které byly složeny z neutrálního fosfatidylcholinu (DPPC), cholesterolu, záporně nabitého fosfatidylglycerolu (DPPG), polyethylenglykolu navázaného na fosfatidylethanolamin (PEG5000–PE) a polykationtu N,N,N-trimethylchitosanu (TMC). Byl zkoumán vliv jednotlivých komponent a jejich koncentrací na střední velikost částic, zeta potenciál a změny chování vnější i vnitřní části dvojvrstvy. K tomu byly využity metody dynamického a elektroforetického rozptylu světla a fluorescenční spektroskopie s aplikací sond laurdan a DPH. Na základě výše zmíněných parametrů byly do výsledného komplexu vybrány ty koncentrace složek, které nejvhodněji ovlivňují vlastnosti liposomů z hlediska zamýšlené aplikace. Podařilo se připravit liposomální komplex stealth liposom–N,N,N-trimethylchitosan, který by díky optimalizovanému složení mohl mít vhodné atributy jako nosičový systém pro inhalační podávání biologicky aktivních látek.
|
|
|
Studium hydratačního obalu vezikulárních systémů na bázi iontových amfifilních párů
Rašticová, Barbora ; Szabová, Jana (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem hydratačního obalu kladně nabitých vezikulárních systémů. Cílem práce bylo sledovat hydratační obal a zjistit tak množství molekul vody v okolí při různých stavech membrány. Dále také porovnání dvou vybraných fluorescenčních sond. Jako systémy byly využity kladně nabité vezikulární systémy složeny ze dvou druhů tenzidů, a to ze záporně nabitého SDS a kladně nabitého CTAB. Pro stabilizaci byl k systému přidán i dvou řetězcový kladně nabitý tenzid DODAC. Díky tomuto tenzidu získaly vzniklé vezikulární systémy kladný náboj. Pro studium byly vybrány tři různé koncentrace cholesterolu, které byly přidány k systému, a to 20, 40 a 60 mol. %. Studium bylo provedeno pomocí měření emise fluorescence v závislosti na rostoucí teplotě, kde teplotní interval byl od 10 do 80 °C. Jako fluorescenční sondy byly vybrány Laurdan a Prodan. Pro vyhodnocení byla využita metoda generalizované polarizace. Laurdanu se díky své struktuře nachází zejména v membránovém prostředí, proto byla pro jeho vyhodnocení postačující metoda dvou vlnové generalizované polarizace, která zahrnuje příspěvky fluorescence pouze z membrány. Prodan má oproti Laurdanu kratší uhlovodíkový řetězec, proto se začleňuje nejen do membrány ale také do vodného prostředí. Proto byla pro vyhodnocení Prodanu využita metoda tří vlnové generalizované polarizace, která zahrnuje i příspěvek fluorescence z vodného prostředí. Výsledky ukázaly, že chování obou sond je velmi podobné. U všech systému docházelo s rostoucí teplotou k poklesu hodnot generalizované polarizace. Při nízkých teplotách se tedy membrána nachází ve stavu pevném uspořádaném. Se zvyšující teplotou dochází k přeměně do stavu kapalného neuspořádaného. S rostoucí teplotou tedy dochází ke zvyšování počtu molekul vody. Zároveň se s rostoucí koncentrací cholesterolu zvětšoval interval fázového přechodu. Výsledky též ukázaly, že hodnoty tří vlnové generalizované polarizace Prodanu jsou vždy vyšší, jak hodnoty dvou vlnové generalizované polarizace Laurdanu.
|
host ::
RSS.