|
|
New technique on a chip for rapid detection of biological materials
Pejović Simeunović, Jelena ; Foret,, František (oponent) ; Táborský,, Petr (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
This work proposes a technique for on-chip separation and detection of quantum dots (QDs) conjugated with various proteins in order to study the inuence of the coupling agent on a quenching of QD uorescence intensity caused by conjugation to a protein and to perform multi-analyte immunoassay to identify small amounts of the protein. Under optimal conditions, bioconjugated QDs were successfully separated from free QDs within 10 minutes. Particles and target solutions were mixed, and on-chip detection was performed using a device developed in our laboratory. Only one excitation light source was used in combination with several filters for different emission wavelengths. Fluorescence emitted by the two types of conjugated QDs could then be recorded simultaneously since the QDs emitted light at different wavelengths while being excited at the same wavelength. By mixing two types of QDs bioconjugated with two kinds of proteins and antibodies we were able to detect immunocomplex peaks with varying areas. The peak area depended on concentration of QDs and antigens, on the progress of antibody-antigen reaction and proved to be linearly correlated with the antigen concentration. We showed that on-chip capillary electrophoresis of QDs can be used as a sensitive technique for detection of biological molecules. The main benefits of this method are simplicity, small sample and reagent volume requirements, and high efciency of separation.
|
|
|
Energetické interakce donor-akceptorových párů pro přeměnu sluneční energie
Hrabal, Michal ; Heinrichová, Patricie (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem přenosu náboje mezi materiály potenciálně vhodnými pro konstrukci organických solárních článků. Přenos náboje je studován pomocí zhášení fluorescence. V teoretické části je provedena rešerše a shrnuty základní poznatky nutné pro interpretaci dat o zhášení fluorescence s důrazem na fotoindukovaný přenos náboje. Dále jsou diskutovány procesy přeměny sluneční energie na energii elektrickou a požadavky na materiály a uspořádání těchto článků. Praktická část zahrnuje vlastní studium zhášení fluorescence pomocí derivátu fullerenu a porovnává účinnost zhášení se standardními materiály.
|
|
|
Nové diketopyrrolopyrroly pro organickou fotovoltaiku
Hrabal, Michal ; Zmeškal, Oldřich (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá optickou a fotovoltaickou charakterizací derivátů diketopyrrolopyrrolu (DPP), jako materiálů vhodných pro výrobu organických solárních článků s objemovým heteropřechodem. Přenos náboje z donoru (DPP) na akceptor (PCBM) je studován pomocí zhášení fluorescence. Fotovoltaická odezva je studována pomocí Volt – Ampérových charakteristik, ze kterých je možné zjistit parametry, které vypovídají o kvalitě daného článku. Tyto parametry jsou: proudová hustota nakrátko Jsc , napětí naprázdno Voc, faktor plnění FF a účinnost přeměny energie PCE. Charakterizace optických vlastností byla provedena pro symetrické deriváty DPP, které oba obsahovaly difenylaminostilbenové skupiny a lišily se v N-alkylovém řetězci (U69 a U97). Naopak charakterizace fotovoltaických vlastností byla provedena pro analogické materiály, ale nesymetrické (U70 a U99). Navíc byl charakterizován i materiál U29, který vykazoval velice špatné vlastnosti. Z obou těchto charakterizačních metod je patrné, že lepších výsledků bylo dosaženo s látkami s kratšími solubilizačnimi skupinami (U69 and U99). Dosažené PCE u látky U70 bylo 0,74 % a u látky U99 až 1,39 %. Z těchto hodnot lze usoudit, že nízkomolekulární organické materiály mohou být použity pro výrobu organických solárních článků.
|
|
|
Využití zhášení fluorescence ve výzkumu koloidních systémů
Srholcová, Barbora ; Ing. Michal Zavadil, Ph.D (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Vyhledáváním z internetové a literární rešerše byly nalezeny dosud známé teoretické poznatky o využití zhášení emise fluorescenčních sond ve výzkumu koloidních systémů, zejména určení polohy fluorescenční sondy, stanovení agregačního čísla a stanovení efektivní viskozity. V experimentální části bylo studováno zhášení pyrenu v prostředí anionaktivního a neionogenního tenzidu. Jako zhášeče byly použity jodbenzen, tetrakyanoethylen a cetylpyridiniumchlorid. Pomocí experimentů bylo zjištěno agregační číslo micely.
|
|
|
Vliv chemické modifikace huminových kyselin na jejich interakce s organickými ionty
Fryšová, Eva ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá interakcí huminových kyselin s iontovými organickými sloučeninami a vlivem chemické modifikace huminových kyselin na tuto interakci. Modelovým organickým iontem bylo zvoleno barvivo rhodamin 6G. Interakce byly zkoumány pomocí zhášení fluorescence, dialýzy v difúzních celách a diferenční UV-VIS spektroskopie. Výsledky ukázaly, že vazba mezi reaktanty nebyla primárně závislá na karboxylových funkčních skupinách huminových kyselin. Fluorescenční experimenty indikovaly statický mechanismus zhášení a diferenční UV-VIS spektroskopie prokázala existenci - interakcí.
|
|
|
Přenos energie ve studiu hydrofobních domén koloidních systémů
Kučerová, Petra ; Čeppan, Michal (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
V diplomové práci byl studován rezonanční přenos energie mezi perylenem a fluoresceinem v roztoku tetradecyltrimethylamoniumbromidu (TTAB) a vliv přídavku nativního a modifikovaného hyaluronanu na účinnost přenosu. Bylo zjištěno, že přídavek nativního hyaluronanu podporuje účinnost přenosu energie při nižších koncentracích fluoresceinu a přídavek modifikovaného hyaluronanu ovlivňuje maximální hodnotu dosažené účinnosti. Při stanovováni hodnoty kritické micelární koncentrace (CMC) bylo zjištěno, že přídavek hyaluronanu výrazně ovlivnil hodnotu CMC TTAB, data naznačují nejen tvorbu micel, ale také tvorbu agregátů hyaluronanu s TTAB. Pomocí zhášení fluorescence pyrenu cetylpyridiniumchloridem (CPC) byla vypočtena agregační čísla TTAB a TTAB s přídavkem nativního či modifikovaného hyaluronanu. Bylo zjištěno, že přídavek hyaluronanu do roztoku TTAB mění hodnotu průměrného agregačního čísla. Pomocí zhášení fluorescence bylo také zkoumáno, zda dochází k výměně rozpuštěné hydrofobní látky mezi micelami TTAB a jaký má přídavek modifikovaného hyaluronanu vliv na tuto výměnu. Výsledkem experimentu bylo, že za daných podmínek k výměně rozpuštěné látky nedochází ani v samotném TTAB ani v TTAB s přídavkem modifikovaného hyaluronanu.
|
|
|
Zhášení fluorescence ve studiu agregačního chování koloidů
Srholcová, Barbora ; Hrdina,, Radim (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce byla zaměřena na zkoumání agregátů hyaluronan-tenzid z hlediska stanovení agregačního čísla. Pomocí fluorescenční spektroskopie byla stanovena hodnota kritické micelární koncentrace (CMC) cetyltrimethylamonium bromidu (CTAB) v třech různých rozpouštědlech (voda, fosfátový pufr a fyziologický roztok). Dále byl zkoumán vliv přídavku nativního hyaluronanu na hodnotu CMC. Bylo zjištěno, že největší vliv na hodnotu CMC má rozpouštědlo, zatímco přídavek hyaluronanu ovlivňuje CMC jen nepatrně. Pomocí zhášení fluorescence bylo zjištěno agregační číslo (Nagg) CTAB a vliv přídavku nativního hyaluronanu na hodnotu agregačního čísla. Jako fluorescenční sonda byl použit pyren a jako zhášeče byly použity jód a cetylpyridiniumchlorid (CPC). Tenzid byl rozpuštěn ve třech různých rozpouštědlech (voda, fosfátový pufr a fyziologický roztok). Bylo zjištěno, že na hodnotu agregačního čísla má výrazný vliv nejen přídavek hyaluronanu ale i použité rozpouštědlo. Při použití 10 mM CTAB rozpuštěného ve fyziologickém roztoku byla hodnota Nagg 119 ± 4, zatímco v pufru byla tato hodnota poloviční. Dále bylo zjištěno, že ve většině případů, přídavek hyaluronanu snižuje hodnotu agregačního čísla.
|
|
|
Kondenzace protiontů na polyelektrolytu: studium pomocí zhášení fluorescence
Riedlová, Kamila ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Humpolíčková, Jana (oponent)
V této práci byl studován jev kondenzace protiiontů na řetězci polyelektrolytu pomocí metody zhášení fluorescence. Ke studiu byl použit polyelektrolyt kyselina polymethakrylová (PMAA), která byla fluorescenčně označena buď naftylovou skupinou zabudovanou uprostřed (PMAA-1), anebo na začátku polymerního řetězce (PMAA-2). Jako zhášedlo byly použity protiionty - cesné ionty. Oba polyelektrolyty byly charakterizovány dynamickým rozptylem světla. Interakce cesných iontů s makromolekulami aniontového polyelektrolytu byla studována v rozpouštědlech o různé permitivitě. Tato rozpouštědla byla připravena pomocí různých směsí 1,4-dioxan/voda. Výsledky potvrzují, že zhášení fluorescence je zvýšené protiiontovou kondenzací. Tento proces je mnohem výraznější v případě PMAA-1, která má naftylovou skupinu zabudovanou uprostřed řetězce.
|
|
|
New technique on a chip for rapid detection of biological materials
Pejović Simeunović, Jelena ; Foret,, František (oponent) ; Táborský,, Petr (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
This work proposes a technique for on-chip separation and detection of quantum dots (QDs) conjugated with various proteins in order to study the inuence of the coupling agent on a quenching of QD uorescence intensity caused by conjugation to a protein and to perform multi-analyte immunoassay to identify small amounts of the protein. Under optimal conditions, bioconjugated QDs were successfully separated from free QDs within 10 minutes. Particles and target solutions were mixed, and on-chip detection was performed using a device developed in our laboratory. Only one excitation light source was used in combination with several filters for different emission wavelengths. Fluorescence emitted by the two types of conjugated QDs could then be recorded simultaneously since the QDs emitted light at different wavelengths while being excited at the same wavelength. By mixing two types of QDs bioconjugated with two kinds of proteins and antibodies we were able to detect immunocomplex peaks with varying areas. The peak area depended on concentration of QDs and antigens, on the progress of antibody-antigen reaction and proved to be linearly correlated with the antigen concentration. We showed that on-chip capillary electrophoresis of QDs can be used as a sensitive technique for detection of biological molecules. The main benefits of this method are simplicity, small sample and reagent volume requirements, and high efciency of separation.
|
|
|
Kondenzace protiontů na polyelektrolytu: studium pomocí zhášení fluorescence
Riedlová, Kamila ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Humpolíčková, Jana (oponent)
V této práci byl studován jev kondenzace protiiontů na řetězci polyelektrolytu pomocí metody zhášení fluorescence. Ke studiu byl použit polyelektrolyt kyselina polymethakrylová (PMAA), která byla fluorescenčně označena buď naftylovou skupinou zabudovanou uprostřed (PMAA-1), anebo na začátku polymerního řetězce (PMAA-2). Jako zhášedlo byly použity protiionty - cesné ionty. Oba polyelektrolyty byly charakterizovány dynamickým rozptylem světla. Interakce cesných iontů s makromolekulami aniontového polyelektrolytu byla studována v rozpouštědlech o různé permitivitě. Tato rozpouštědla byla připravena pomocí různých směsí 1,4-dioxan/voda. Výsledky potvrzují, že zhášení fluorescence je zvýšené protiiontovou kondenzací. Tento proces je mnohem výraznější v případě PMAA-1, která má naftylovou skupinu zabudovanou uprostřed řetězce.
|
host ::
RSS.