Timepix detektor v kosmických aplikacích a dynamika radiačních pásů pozorovaná na nízkých výškách
Gohl, Stefan; Němec, František; Taubenschuss, Ulrich; Bourdarie, Sébastien
2024 - English Radiace v kosmickém prostředí je škodlivá jak pro družice, tak pro zdraví astronautů. Pro měření její úrovně na družicích se využívají radiační monitory, které optimálně s malými nároky poskytují vysokou kvalitu dat. Dále je studována komplexní odezva mag- netosférického systému na události kosmického počasí. V roce 2013 byl na palubě družice Proba-V vypuštěn radiační monitor SATRAM (Space Application of Timepix Radia- tion Monitor). První část práce demonstruje možnosti tohoto jednovrstvého Timepix detektoru. Jsou prezentovány metody pro rozlišení elektronů, protonů a těžších částic a vyhodnoceny příslušné toky energetických částic. Tyto jsou srovnány s toky měřenými přístrojem EPT (Energetic Particle Telescope) na palubě stejné družice a je ukázána do- brá shoda. Druhá část práce se zabývá studiem variací toků energetických částic v době geomagnetických bouří a průchodu meziplanetárních rázových vln. Je studováno pět výz- načných geomagnetických bouří (Dst < −100 nT) s využitím přístroje IDP (Instrument for the Detection of Particle) na palubě družice DEMETER. Analýza uvažuje odpovída- jící parametry slunečního větru a demonstruje dva odlišné typy geomagnetických bouří. Data z přístroje EPT jsou dále využita ke studiu změn toků energetických elektronů v době průchodu meziplanetárních rázových vln. Je... Keywords: Particle Tracking Detector|Space Radiation Environment|Cross Calibration|Geomagnetic Storm|Interplanetary Shock Arrival; Particle Tracking Detector|Space Radiation Environment|Cross Calibration|Geomagnetic Storm|Interplanetary Shock Arrival Available in a digital repository NRGL Timepix detektor v kosmických aplikacích a dynamika radiačních pásů pozorovaná na nízkých výškách

Radiace v kosmickém prostředí je škodlivá jak pro družice, tak pro zdraví astronautů. Pro měření její úrovně na družicích se využívají radiační monitory, které optimálně s malými nároky poskytují ...

Gohl, Stefan; Němec, František; Taubenschuss, Ulrich; Bourdarie, Sébastien
Univerzita Karlova, 2024

Struktura a funkce rostlinné kutikuly ve vztahu k zásobení listu oxidem uhličitým
JANOVÁ, Jitka
2024 - English V této práci nebyla rostlinná kutikula považována pouze za ochrannou bariéru proti ztrátě vody, ale za dynamickou strukturu, která odráží podmínky prostředí a může nést informace o koncentraci CO2 a jejího gradientu v listu. Pomocí izotopového složení epikutikulárního vosku jsme určili koncentraci CO2 v chloroplastech a gradient CO2 napříč listem hypo- a amfistomatických rostlin, otestovali jsme tento nový model na listech s odlišnou anatomickou strukturou a popsali dynamiku obnovy epikutikulárních vosků mladých a dospělých listů. In this thesis, plant cuticle was not considered only as a protective barrier agains water loss, but as a dynamic structure that reflects environmental conditions and may carry a trace of CO2 concentration and its gradient within the leaf. We used the isotopic composition of epicuticular wax to reveal concentration of CO2 in chloroplasts and gradient of CO2 across the leaf of hypo- and amphistomatous plants, tested this new model in leaves with distinct anatomical structures and described the dynamics of epicuticular wax renewal in young and mature leaves. Keywords: izotopy uhlíku; difúze CO2; vývoj kutikuly; epikutikulární vosky; výměna plynů; anatomie listů; listová kutikula; listový mezofyl; mezofylová vodivost; regenerace vosků Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Struktura a funkce rostlinné kutikuly ve vztahu k zásobení listu oxidem uhličitým

V této práci nebyla rostlinná kutikula považována pouze za ochrannou bariéru proti ztrátě vody, ale za dynamickou strukturu, která odráží podmínky prostředí a může nést informace o koncentraci CO2 a ...

JANOVÁ, Jitka
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2024

The role of electroactive organisms in biomineralization reactions involving transition metals, nitrogen and humic substances under suboxic/anoxic conditions
VALERO, Astolfo
2024 - English Electroactive microorganisms sustain their respiratory metabolisms by retrieving or transferring electrons to extracellular conductive particles. Electroactive metabolisms based on iron respiration can trigger the precipitation of Fe(III)-oxyhydroxides or changes in their crystallinity. Iron biomineralization has a sound effect on the geochemical cycles of elements because it also influence the solubility of other elements such as phosphorus and arsenic. Thus, siderophile elements are removed from solution within precipitated particles or they are released back after mineral stabilization. However, major insights are often deduced by studying lab isolates of model microorganisms and using simplified substrates. This does not reflect environments where the presence of redox stratification boosts the overlapping of nitrogen- and iron-based metabolisms and interspecies interactions regarding thermodynamics constraints of minimal energetic loss for microbial respiration. For example, reactive nitrogen species (i.e., nitrate and ammonia) serve as alternative electron sources as sinks during iron biomineralization in nature. This can be also furthered by the presence of re-oxidable moieties of humic substances, which are used as electron shuttlers to reach extracellular materials. Therefore, this doctoral research aimed to describe how the availability of redox-reactive humic substances and reactive nitrogen species, as alternative electron donors or acceptors, affect electroactive metabolisms and linked iron biomineralization in the anoxic water column of a redox-stratified lake with high metal load (Lake Medard, NW Czech Republic). This was addressed by assessing the geochemical and hydrobiological features of the uppermost layers of sediment and the redox-stratified ferruginous water column of Lake Medard, and then, (ii) using the resulting dataset as input conditions in bioelectrochemical experiments to model the lake's biomineralization reactions by inducing microbe-mineral interactions under controlled electric potentials. Electroactive microorganisms sustain their respiratory metabolisms by retrieving or transferring electrons to extracellular conductive particles. Electroactive metabolisms based on iron respiration can trigger the precipitation of Fe(III)-oxyhydroxides or changes in their crystallinity. Iron biomineralization has a sound effect on the geochemical cycles of elements because it also influence the solubility of other elements such as phosphorus and arsenic. Thus, siderophile elements are removed from solution within precipitated particles or they are released back after mineral stabilization. However, major insights are often deduced by studying lab isolates of model microorganisms and using simplified substrates. This does not reflect environments where the presence of redox stratification boosts the overlapping of nitrogen- and iron-based metabolisms and interspecies interactions regarding thermodynamics constraints of minimal energetic loss for microbial respiration. For example, reactive nitrogen species (i.e., nitrate and ammonia) serve as alternative electron sources as sinks during iron biomineralization in nature. This can be also furthered by the presence of re-oxidable moieties of humic substances, which are used as electron shuttlers to reach extracellular materials. Therefore, this doctoral research aimed to describe how the availability of redox-reactive humic substances and reactive nitrogen species, as alternative electron donors or acceptors, affect electroactive metabolisms and linked iron biomineralization in the anoxic water column of a redox-stratified lake with high metal load (Lake Medard, NW Czech Republic). This was addressed by assessing the geochemical and hydrobiological features of the uppermost layers of sediment and the redox-stratified ferruginous water column of Lake Medard, and then, (ii) using the resulting dataset as input conditions in bioelectrochemical experiments to model the lake's biomineralization reactions by inducing microbe-mineral interactions under controlled electric potentials. Keywords: extracellular electron transfer; biogeochemistry; ferruginous lakes; iron oxyhydroxides; electromicrobiology Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. The role of electroactive organisms in biomineralization reactions involving transition metals, nitrogen and humic substances under suboxic/anoxic conditions

Electroactive microorganisms sustain their respiratory metabolisms by retrieving or transferring electrons to extracellular conductive particles. Electroactive metabolisms based on iron respiration ...

VALERO, Astolfo
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2024

Proměňující síla pohybu: rozhovor mezi Mauricem Merleau-Ponty a Marcelem Maussem a jeho vliv na soudobou teologii.
Žukauskienė, Gilija; Kočandrle Bauer, Kateřina; Noble, Timothy; Nitsche, Martin
2024 - English Keywords: Marcel Mauss; Maurice Merleau-Ponty; Marcel Jousse; André Leroi-Gourhan; Pierre Bourdieu; Louis-Marie Chauvet; Michel de Certeau; movement; body; transformative power Available in a digital repository NRGL Proměňující síla pohybu: rozhovor mezi Mauricem Merleau-Ponty a Marcelem Maussem a jeho vliv na soudobou teologii.

Žukauskienė, Gilija; Kočandrle Bauer, Kateřina; Noble, Timothy; Nitsche, Martin
Univerzita Karlova, 2024

With a little help from my friends: "understanding the roles and importance of the millipede gut microbiome"
NWEZE, Julius Eyiuche
2024 - English This research aimed to elucidate the role and importance of the millipede gut microbiome in cellulose digestion by using inhibitors to disrupt potential host-symbiosis and assessing their effects on millipede digestion and overall health. It involved the first comprehensive profiling of microbial communities within the hindgut and faeces of two distinct millipede species: Epibolus pulchripes, a tropical species found on the East African coast, and Glomeris connexa, a temperate species native to Central Europe. Although both species share a similar detritivorous lifestyle, they differ in size and gut redox conditions, with G. connexa being smaller (10-17 mm) than E. pulchripes (130-160 mm). The study also revealed the potential of the hindgut bacterial community in breaking down complex polysaccharides and recycling nutrients. It described the active bacterial community vital for certain processes and the extent of the millipedes' dependence on them. Additionally, the research provided a comprehensive investigation of viral communities in the hindguts of the two millipedes and their role in enhancing metabolism and modulating microbial composition. Furthermore, it introduced a new perspective that millipedes primarily ingest litter to gain access to microbial biomass (primarily fungal), which they and their gut microbiota consume. This research aimed to elucidate the role and importance of the millipede gut microbiome in cellulose digestion by using inhibitors to disrupt potential host-symbiosis and assessing their effects on millipede digestion and overall health. It involved the first comprehensive profiling of microbial communities within the hindgut and faeces of two distinct millipede species: Epibolus pulchripes, a tropical species found on the East African coast, and Glomeris connexa, a temperate species native to Central Europe. Although both species share a similar detritivorous lifestyle, they differ in size and gut redox conditions, with G. connexa being smaller (10-17 mm) than E. pulchripes (130-160 mm). The study also revealed the potential of the hindgut bacterial community in breaking down complex polysaccharides and recycling nutrients. It described the active bacterial community vital for certain processes and the extent of the millipedes' dependence on them. Additionally, the research provided a comprehensive investigation of viral communities in the hindguts of the two millipedes and their role in enhancing metabolism and modulating microbial composition. Furthermore, it introduced a new perspective that millipedes primarily ingest litter to gain access to microbial biomass (primarily fungal), which they and their gut microbiota consume. Keywords: Millipedes; Epibolus pulchripes; Glomeris connexa; hindgut; microbes; virsues; plant litter; methane; metagenomics; metatranscriptomics; RNA-SIP; CARD-FISH; polysacchride degradation; nitrogen cycling; sulphur cycling; acetogenesis; urolytic bacteria; protists Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. With a little help from my friends: "understanding the roles and importance of the millipede gut microbiome"

This research aimed to elucidate the role and importance of the millipede gut microbiome in cellulose digestion by using inhibitors to disrupt potential host-symbiosis and assessing their effects on ...

NWEZE, Julius Eyiuche
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2024

Intervalové lineární programování
Garajová, Elif; Hladík, Milan; Kearfott, Ralph Baker; Bartl, David
2024 - English Interval linear programming provides a modern approach for handling optimization problems affected by various sources of interval-valued uncertainty. Given lower and upper bounds on the inexact data, the model represents a set of linear programs with coefficients that can be independently perturbed within the respective ranges. The thesis forms a systematic study of the optimality properties of interval linear programs and their solutions. Building on the existing research, we present a compilation of results published by the author, which fill in some of the gaps in the state-of-the-art literature on interval programming. We first examine the effects of standard transformations used in linear programming on the optimal solutions and optimal values of interval programs. Then, we characterize the properties of feasibility, optimality and (un)boundedness in the weak and in the strong sense (i.e. whether a property holds for some or for each scenario) and we analyze computational complexity of the associated decision problems. Further, we focus on the optimal solutions and prove that several related decision problems are (co)NP-hard even for interval programs with a fixed constraint matrix. We also show an integer programming reformulation useful in computing the optimal value range and discuss other concepts... Intervalové lineární programování představuje moderní přístup k řešení optimalizač- ních úloh s daty zatíženými intervalovou neurčitostí. Úloha intervalového lineárního pro- gramování reprezentuje množinu klasických úloh lineárního programování takových, že koeficienty jednotlivých úloh mohou být nezávisle perturbovány mezi zadanými dolními a horními mezemi. Práce předkládá ucelený přehled vlastností týkajících se optimality v úlohách intervalového lineárního programování a jejich řešeních. Práce kompiluje exis- tující výzkum s důrazem na výsledky publikované autorkou, které přispěly k rozšíření a doplnění stavu poznání problematiky intervalového programování. Nejprve jsou uva- žovány standardní transformace mezi obvyklými formulacemi klasických úloh lineárního programování, pro které je zkoumán jejich vliv na optimální řešení a optimální hodnoty v intervalových úlohách. Dále jsou charakterizovány vlastnosti přípustnosti, optimality a (ne)omezenosti ve slabém resp. silném smyslu (t.j. zda je vlastnost pozorována pro ale- spoň jeden scénář resp. pro všechny scénáře), spolu s charakterizacemi je také zkoumána výpočetní složitost rozhodovacích problémů souvisejících s testováním těchto vlastností. Speciálně, práce ukazuje, že některé z těchto problémů jsou (co)NP-těžké dokonce i pro úlohy intervalového... Keywords: Lineární program|Intervalová data|Optimalita|Slabé a silné vlastnosti; Linear program|Interval data|Optimality|Weak and strong properties Available in a digital repository NRGL Intervalové lineární programování

Interval linear programming provides a modern approach for handling optimization problems affected by various sources of interval-valued uncertainty. Given lower and upper bounds on the inexact data, ...

Garajová, Elif; Hladík, Milan; Kearfott, Ralph Baker; Bartl, David
Univerzita Karlova, 2024

Pochopený autor: Hermeneutické zkoumání publiky vytvářených interpretací autora jako produktivní praxe za textem
Pavlíčková, Tereza; Carpentier, Nico; Kuzmičová, Anežka; Hermes, Joke
2024 - English in English This project builds on the tradition of audience research that theoretically and empirically established that meaning is formed in the negotiation between the text and the reader, that the audiences are agentic, their interpretation of media is contextual and situated, and that they have the potential to resist the media. It argues that it is important to explore people's attention to different sources: who is listening, to whom, and why - and asks how people understand the notion of an author that they encounter in the interpretation of factual media texts, and how this interpretation is brought back into the interpretative act. The thesis subscribes to philosophical hermeneutics as an overarching theoretical as well as methodological framework to devise a concept of an understood author that is a result of the interpretative act, where the author imagined and anticipated by the reader (in the form of prior knowledge and prejudices) is encountered and actualised by the author inscribed into the text. I carried out 28 in-depth face-to-face interviews with Czechs born between 1948-1963 to explore participants' experiences and relationship with media and media authors. Employing hermeneutical analysis, the focus is not to capture what is an author, but how it happened to be so. The... v českém jayzce Tento projekt staví na tradici výzkumu publik, který teoreticky a empiricky ustavil, že tvorba významu textu je výsledkem vyjednávání mezi textem a čtenářem, že publika mají potenciál odolávat tlaku médií a že jejich interpretace mediálních textů jsou ukotveny v daném historickém a kulturním kontextu. Cílem projektu je rozšířit tento záběr a zdůraznit, že je rovněž důležité zkoumat komu publika naslouchají, proč, a jak. Hlavní otázkou projektu tedy je, jak lidé chápou a vnímají autory, se kterými se setkávají při interpretaci textů faktických médií, a jak je toto chápání zpětně určující v interpretaci textů. Práce se hlásí k filozofické hermeneutice jako zastřešujícímu teoretickému i metodologickému rámci, na jehož základě proponuje koncept pochopeného autora. Tvrdí, že, pochopený autor je výsledkem interpretačního aktu, kde se autor, jako čtenářovo předporozumění setkává s autorem vepsaným do textu, který čtenářovu představu autora v daném momentu interpretace aktualizuje. V empirické části bylo provedeno 28 hloubkových osobních rozhovorů s Čechy narozenými mezi lety 1948-1963, s cílem zaznamenat jejich zkušenosti a jejich vztah k médiím a mediálním autorům. Cílem empirické části není zachytit, "co je autor", ale jak se daným autor stává. Z analýzy dat vyplývá, že chápání autora je... Keywords: autor; fakticky obsah; hlas; interpretace; porozumění; rozhovory; utváření smyslu; zprávy; Audiences; author; interpretation; factual content; interviews; meaning making; news; understanding; understood author; voice Available in a digital repository NRGL Pochopený autor: Hermeneutické zkoumání publiky vytvářených interpretací autora jako produktivní praxe za textem

in English This project builds on the tradition of audience research that theoretically and empirically established that meaning is formed in the negotiation between the text and the reader, that the ...

Pavlíčková, Tereza; Carpentier, Nico; Kuzmičová, Anežka; Hermes, Joke
Univerzita Karlova, 2024

Život, společnost a politika ve vztahu k náboženství v Ugaritu v pozdní době bronzové
Válek, František; Antalík, Dalibor; Miglio, Adam E.; Vita, Juan Pablo
2024 - English The presented dissertation attempts to cover some aspects of the extensive topic of religion at Ugarit, an ancient site on the Syrian Mediterranean coast at the very end of the Late Bronze Age (late 14th to early 12th century BC). Religion is explored here in relation to everyday, social, and political life. It is based on theassumption thatreligion isnotmerelya matterof theologicalconceptsand mythological narratives but is, first and foremost, a way of living in the world. Religion does not exist as a distinctly separate sphere of life but runs through the whole spectrum of human existence in different forms and with varying intensity. The present work discusses this broadly defined topic from several very different perspectives. After the first introductory chapter comes the second part, in which religion is set in the broader context of the surrounding world. The surrounding landscape, mountains, rivers, seas, forests, skies, mineral resources, etc., have a considerable, though not straightforward, influence on lived religion. Social and historical contexts are also considered as essential factors. In the third chapter, the thesis focuses on one of the central concepts of religious life in Ugarit: divinity. Here, the ways in which divinity manifests itself in the availablesources are explored.... Předkládaná disertační práce se snaží komplexněji postihnout velice široké téma náboženství v Ugaritu, starověké lokalitě ležící na Syrském pobřeží Středozemního moře, v samotném závěru pozdní doby bronzové (konec 14. až začátek 12. stol. př. n. l.). Náboženství je zde zkoumáno ve vztahu ke každodennímu, společenskému a politickému životu. Vychází z předpokladu, že náboženství není pouze záležitostí teologických konceptů a mytologických narativů, ale že je to především způsob života ve světě. Náboženství neexistuje jako jasně oddělená sféra života, ale prochází v různých formách a s různou intenzitou celým spektrem lidské existence. Toto široce vymezené téma předkládaná práce probírá z několika velmi odlišných perspektiv. Po první, úvodní kapitole, přichází na řadu druhá část, ve které je náboženství zasazeno do širšího kontextu okolního světa. Okolní krajina, pohoří, řeky, moře, lesy, obloha, zdroje nerostného bohatství, a podobně, mají na žité náboženství nezanedbatelný, byť ne přímočarý, vliv. Stejně tak jsou důležité sociální a historické kontexty. Ve třetí kapitole se práce zaměřuje na jeden z ústředních konceptů náboženského života v Ugaritu: božství. Zde jsou prozkoumávány způsoby, jakými se božství manifestuje v dostupných pramenech. Konceptualizace božství je ukázána jako velice... Keywords: Ugarit|náboženství starověkého Předního východu|náboženství starověké Sýrie|božství|žité náboženství|náboženství a právo|ekonomie náboženství|věštění|pečetě|chrámy|onomastika|korespondence|kult|materiální náboženství|sociální mýtus|náboženství a politika; Ugarit|religions of the ancient Near East|religions of ancient Syria|divinity|lived religion|religion and law|economics of religion|divination|seals|temples|onomastics|correspondence|cult|material religion|social myth|religion and politics Available in a digital repository NRGL Život, společnost a politika ve vztahu k náboženství v Ugaritu v pozdní době bronzové

The presented dissertation attempts to cover some aspects of the extensive topic of religion at Ugarit, an ancient site on the Syrian Mediterranean coast at the very end of the Late Bronze Age (late ...

Válek, František; Antalík, Dalibor; Miglio, Adam E.; Vita, Juan Pablo
Univerzita Karlova, 2024

Makromolekulární cesty k přípravě bio-inspirovaných hierarchicky strukturovaných povrchů
Wang, Yu-Min; Pop-Georgievski, Ognen; Kostka, Libor; Sedláček, Ondřej
2024 - English Biomedical applications often rely on surface adherent architectures such as polymer brushes to prevent adverse nonspecific interactions between materials used in biomedicine and contacting biological fluids. Commonly, "grafting-to" (GT) and "grafting-from" (GF) methods are used to attain the polymer brush architecture on various surfaces. This study investigates the grafting density and antifouling effectiveness of poly[N-(2-hydroxypropyl) methacrylamide] (poly(HPMA)) brushes synthesized via reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization, employing both GT and GF techniques. To determine the molar masses of solution-born and GF poly(HPMA), size exclusion chromatography (SEC) equipped with multiple angle laser light scattering (MALS) and atomic force microscopy (AFM)-based single-molecule force spectroscopy (SMFS) were combined and thoroughly used. Furthermore, the impact of solvent effects on polymer brush propagation kinetics during the concomitant surface-initiated- (SI-) RAFT process between surface and solution was investigated. Experimental findings revealed discrepancies between GF and solution-born poly(HPMA) chains. Notably, solvent composition influenced both the propagation rate and the inferred grafting density of surface-grafted poly(HPMA) due to variations in... Pro potlačení nežádoucích nespecifických interakcí mezi materiály používanými v biomedicínských aplikacích a biologickými tekutinami se často využívá pokrytí jejich povrchu polymerními kartáči. Modifikaci je možnou provést metodou "roubování na" (GT) nebo "roubování z" (GF). Tato práce se zabývá studiem hustoty roubování a účinnosti proti zanášení u poly[N-(2-hydroxypropyl) methakrylamidových] (poly(HPMA)) kartáčů syntetizovaných pomocí polymerace s vratným adičně-fragmentačním přenosem řetězce (RAFT) s využitím technik GT i GF. Ke stanovení molárních hmotností poly(HPMA) připraveného v roztoku a na povrchu byla kombinována a důkladně využita rozměrově vylučovací chromatografie (SEC) vybavená více úhlovým detektorem rozptylu světla (MALS) a silová spektroskopie jedné molekuly (SMFS) založená na mikroskopii atomárních sil (AFM). Dále byl zkoumán vliv rozpouštědla na kinetiku růstu polymerních kartáčů během povrchově iniciované polymerizace (SI-RAFT). Byly experimentálně zjištěny rozdíly mezi řetězci poly(HPMA) narostlými z povrchu a vzniklými v roztoku. Zejména složení rozpouštědla ovlivnilo rychlost propagace i odvozenou hustotu roubování z povrchu narostlého poly(HPMA) v důsledku změn v botnání polymeru, které se připisují vodíkovým vazbám. Tato práce využívá kombinace metod SEC-MALS a AFM-SMFS... Keywords: makromolekulární chemie,povrchová modifikace; povrchová analýza; řízené polymerace; biomimetiká; macromolecular chemistry; surface modification; surface analysis; controlled polymerizations; biomimetics Available in a digital repository NRGL Makromolekulární cesty k přípravě bio-inspirovaných hierarchicky strukturovaných povrchů

Biomedical applications often rely on surface adherent architectures such as polymer brushes to prevent adverse nonspecific interactions between materials used in biomedicine and contacting biological ...

Wang, Yu-Min; Pop-Georgievski, Ognen; Kostka, Libor; Sedláček, Ondřej
Univerzita Karlova, 2024

Magnetické nanočástice s antibakteriálními vlastnostmi: Syntéza, charakterizace a biologické použití
Shatan, Anastasiia-Bohdana; Horák, Daniel; Kaman, Ondřej; Matějíček, Pavel
2024 - English In response to the escalating global threat of antibiotic resistance, innovative strategies are imperative. This thesis focuses on surface-engineered magnetic nanoparticles (MNPs) with potent antibacterial properties, aiming to combat antibiotic resistance effectively. Specifically, uniform 16-nm Fe3O4 nanoparticles were synthesized via oleic acid-stabilized thermal decomposition of Fe(III) oleate in a high-boiling organic solvent. Optionally, 8-nm γ-Fe2O3 particles were obtained by coprecipitation of Fe2+ and Fe3+ salts in a basic medium. For the application of antibacterial MNPs in biological media, water-dispersible nanoparticles were required. Hence, original magnetic particles containing hydrophobic oleic acid (OA) coating were modified with silica using a water-in-oil reverse microemulsion. Subsequent modification with (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane and decoration with silver nanoclusters yielded Fe3O4@SiO2-Ag nanoparticles. Additionally, neat Fe3O4 particles were coated with Sipomer PAM-200 containing both phosphate and methacrylic groups, facilitating attachment to the iron oxide and enabling (co)polymerization with 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate and/or 2- tert-butylaminoethyl methacrylate. Furthermore, γ-Fe2O3 nanoparticles were rendered antimicrobial through modification with... V reakci na eskalující globální hrozbu rezistence bakterií vůči antibiotikům jsou nezbytné inovativní strategie na bázi nonotechnologií. Tato dizertační práce se zaměřuje na povrchově upravené magnetické nanočástice s vysokou antibakteriální aktivitou s cílem účinně bojovat proti rezistenci vůči antibiotikům. Konkrétně byly syntetizovány uniformní 16-nm Fe3O4 nanočástice teplotním rozkladem Fe(III) oleátu za stabilizace kyselinou olejovou ve vysokovroucím organickém rozpouštědle. Připraveny byly rovněž 8-nm částice γ-Fe2O3 koprecipitací Fe2+ a Fe3+ solí v zásaditém porostředí. Pro aplikace antibakteriálních částic v biologických médiích bylo zapotřebí, aby byly dobře dispergovatelné ve vodě. Proto byly magnetické částice obsahující hydrofobní povlak kyseliny olejové upraveny silikou v reverzní mikroemulzi voda v oleji. Následovala modifikace (3-merkaptopropyl)trimethoxysilanem a úprava stříbrnými nanoklastry, což vedlo ke vzniku Fe3O4@SiO2-Ag nanočástic. Kromě toho byly holé Fe3O4 částice pokryty Sipomerem PAM-200 obsahujícím fosfátové a methakrylátové skupiny usnadňující připojení k oxidu železa a umožňující (ko)polymerizaci s 2- (dimethylamino)ethyl-methakrylátem a/nebo 2-tert-butylaminoethyl-methakrylátem. Aby byly γ-Fe2O3 nanočástice antimikrobiální, byly modifikovány biokompatibilním dextranem... Keywords: Magnetické; nanočástice; polymer; antibakteriální vlastnosti; Magnetic; nanoparticles; polymer; antibacterial properties Available in a digital repository NRGL Magnetické nanočástice s antibakteriálními vlastnostmi: Syntéza, charakterizace a biologické použití

In response to the escalating global threat of antibiotic resistance, innovative strategies are imperative. This thesis focuses on surface-engineered magnetic nanoparticles (MNPs) with potent ...

Shatan, Anastasiia-Bohdana; Horák, Daniel; Kaman, Ondřej; Matějíček, Pavel
Univerzita Karlova, 2024