Biokrystalizace jako nový koncept vývoje piezoelektrických materiálů pro biomedicínské využití
Dobešová, Kateřina; Plichta, Tomáš; Sedláček, Petr
2024 - Czech Tato diplomová práce je zaměřená na metody biofilamentace a biokrystalizace bakteriálních buněk producenta polyhydroxyalkanoátů, konkrétně bakterie Cupriavidus necator H16. Mezi hlavní metody použité na orientaci buněk patří spincoating a akustická vlna. Biokrystalizace byla vyvolána pomocí teplotního, osmotického a acidického stresu. Míra orientace buněk byla sledována mikroskopem atomárních sil, krystalizace pomocí FTIR. Mimo jiné byla určena tloušťka vrstev pomocí profilometru. Množství PHA v bakteriálních buňkách bylo stanoveno pomocí plynové chromatografie. Příprava krystalických uspořádaných vrstev biomateriálů představuje cestu k piezoelektrickým biomateriálům. This thesis focuses on biofilament methods and biocrystallization of bacterial cells producing polyhydroxyalkanoates, specifically the bacterium Cupriavidus necator H16. The main techniques used for cell orientation include spin-coating and acoustic waves. Biocrystallization was induced by temperature, osmotic, and acid stress. The degree of cell orientation was monitored by an atomic force microscope, and crystallization was determined by FTIR. Among other parameters, the thickness of the layers was evaluated using a profilometer. The amount of PHA in the bacterial cells was determined by gas chromatography. The preparation of crystalline ordered layers of biomaterials represents a route to piezoelectric biomaterials. Keywords: Cupriavidus necator H16; polyhydroxyalkanoáty; polyhydroxybutyrát; biofilamentace; biokrystalizace; AFM; FTIR; plynová chromatografie; piezoelektrický jev; Cupriavidus necator H16; polyhydroxyalkanoates; polyhydroxybutyrate; biofilament; biocrystallization; AFM; FTIR; gas chromatography; piezoelectric effect Available in a digital repository NRGL Biokrystalizace jako nový koncept vývoje piezoelektrických materiálů pro biomedicínské využití

Tato diplomová práce je zaměřená na metody biofilamentace a biokrystalizace bakteriálních buněk producenta polyhydroxyalkanoátů, konkrétně bakterie Cupriavidus necator H16. Mezi hlavní metody použité ...

Dobešová, Kateřina; Plichta, Tomáš; Sedláček, Petr
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Využití pokročilých fluorescenčních metod ve studiu agregace
Uhrínová, Alžbeta; Enev, Vojtěch; Venerová, Tereza
2024 - Slovak Diplomová práca sa zaoberá použitím pokročilých fluorescenčných techník v štúdii agregácie vybraných agregačných modelov (kazeín a dodecylsulfát sodný). Na začiatku výskumu boli charakterizované fluorescenčné sondy Atto 488 a Rodamín 6G (RH6G) za použitia spektrofluorometrie, UV-VIS spektrometrie, časovo rozlíšenej fluorescencie a fluorescenčnej korelačnej spektroskopie (FCS). Pomocou rovnakých pokročilých fluorescenčných techník boli charakterizované agregačné modely s prídavkom fluorescenčných sond. Interakcia medzi fluorescenčnou sondou Atto 488 a agregačnými modelmi nebola potvrdená. Excitačné maximum Atto 488 bolo pri 500 nm a emisné maximum pri 520 nm. Doba života fluorescenčnej sondy Atto 488 bola od 4,20 do 4,82 ns a hydrodynamický polomer bol stanovený na 0,6 nm. Rodamín 6G mal excitačné maximum pri 525 nm a emisné maximum pri 555 nm. Doba života fluorescenčnej sondy RH6G bola od 3,99 do 5,27 ns. Zistilo sa, že intenzita RH6G po pridaní vyššej koncentrácie kazeínu klesá, čo má za následok zhášanie. Hydrodynamický polomer samotnej sondy RH6G bol stanovený na 0,6 nm. S prídavkom kazeínu pomocou vyhodnotenia metódou maximálnej entropie (MEM) bol od 0,5 do 534 nm. Stabilné micely SDS mali hydrodynamický polomer pomocou vyhodnotenia MEM 2,4 nm. 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. Keywords: Fluorescence; spectroscopy; Atto 488; Rhodamine 6G; casein; sodium dodecyl sulfate Available in a digital repository NRGL Využití pokročilých fluorescenčních metod ve studiu agregace

Diplomová práca sa zaoberá použitím pokročilých fluorescenčných techník v štúdii agregácie vybraných agregačných modelov (kazeín a dodecylsulfát sodný). Na začiatku výskumu boli charakterizované ...

Uhrínová, Alžbeta; Enev, Vojtěch; Venerová, Tereza
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Polyvinylalkoholové hydrogely s gradientovou strukturou v hustotě sesítění
Ščotková, Romana; Kalina, Michal; Smilek, Jiří
2024 - Czech Předložená diplomová práce představuje jednu z mnoha možností fyzikální přípravy PVA hydrogelů s gradientem v hustotě sesítění. Na základě vypracované rešerše, jejíž hlavní náplní byly způsoby přípravy gradientových hydrogelů a charakterizace jejich vlastností, byla vybrána metoda cyklického mrazení a tání, která byla optimalizována se zaměřením na vybrané parametry (molekulová hmotnost polymeru, počet cyklů, délka a teplota cyklů, způsob mrazení) při přípravě. Dalším krokem bylo provedení pilotních experimentů vedoucích k potvrzení a charakterizaci vzniklé gradientové struktury vybranými instrumentálními technikami jako je reometrie, rastrovací elektronová mikroskopie nebo metoda založena na sledování úbytku disperzního prostředí při sušení vzorků. Kromě potvrzení gradientové struktury byl jedním ze studovaných parametrů také vliv přídavku polysacharidu, a vytvoření tak semi-interpenetrovatelné sítě, na výsledné mechanické vlastnosti. Gradientové hydrogely s různou molekulovou hmotností či přídavky polysacharidu coby modelového difuzního činidla byly ve druhé části experimentální práce porovnávány na základě difuzních experimentů za využití methylenové modři. V závěru práce byly všechny získané výsledky diskutovány a byla navržena doplňující měření pro hlubší pochopení dané problematiky. The presented thesis introduce one of the many possibilities for the physical preparation of PVA hydrogels with a gradient in the crosslinking density. Based on the research conducted, the main focus of which was the preparation methods of gradient hydrogels and the characterization of their properties, a cyclic freezing and thawing method was selected and optimized with a focus on the selected preparation parameters. The next step was to perform pilot experiments leading to the confirmation and characterization of the resulting gradient structure by selected instrumental techniques such as rheology, scanning electron microscopy or a method based on monitoring the loss of dispersion during drying of the samples. In addition to the confirmation of the gradient structure, one of the parameters studied was the effect of the addition of polysaccharide on the resulting mechanical properties. Gradient hydrogels with different molecular weights or biopolymer additions were compared in the second part of the experimental work based on diffusion experiments using methylene blue. At the end of the work, all the results obtained were discussed and additional measurements were proposed for a deeper understanding of the subject. Keywords: gradientové hydrogely; polyvinyl alkohol; reologie; difuzní experimenty; SEM; sušina; gradient hydrogels; polyvinyl alcohol; rheology; diffusion experiments; SEM; dry matter Available in a digital repository NRGL Polyvinylalkoholové hydrogely s gradientovou strukturou v hustotě sesítění

Předložená diplomová práce představuje jednu z mnoha možností fyzikální přípravy PVA hydrogelů s gradientem v hustotě sesítění. Na základě vypracované rešerše, jejíž hlavní náplní byly způsoby ...

Ščotková, Romana; Kalina, Michal; Smilek, Jiří
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Vliv elektrochemicky generovaného peroxidu vodíku na stresovou odpověď mikroorganismů za účelem zvýšené produkce PHA
Najbrtová, Johana; Nováčková, Ivana; Ehlich, Jiří
2024 - Czech Předmětem předložené diplomové práce je vliv elektrochemicky tvořeného peroxidu vodíku na produkci polyhydroxyalkanoátů. Peroxid vodíku byl v této práci generován přímo v kultivačním médiu s bakteriemi, a to dvouelektronovou redukcí kyslíku. Tato práce je dělena na teoretickou část, která se věnuje přiblížení tématiky polyhydroxyalkanoátů, oxidativního stresu, elektrochemické produkce H2O2 a propojení elektrochemie s biotechnologií. Experimentální část je zaměřena na aplikaci těchto poznatků. Peroxid vodíku byl generován aplikací elektrického potenciálu na elektrodový systém složený konkrétně z nerezové ocelové pracovní elektrody, titanové protielektrody a pseudoreferenční Ag/AgCl elektrody vložených do polypropylenového držáku. Po počáteční elektrochemické charakterizaci připraveného systému byl vybrán potenciál -0,8 V a -1 V pro aplikaci v kultivačních experimentech. Zde byl zkoumán vliv H2O2 na stresovou odpověď bakterie Cupriavidus necator H16 z České sbírky mikroorganismů. Z výsledků kultivačních experimentů bylo patrné, že elektrochemicky produkovaný H2O2 nemá výrazný vliv na vývoj bakteriální kultury. Avšak samotný elektrodový systém pozitivně ovlivňuje bakteriální růst. Vliv H2O2 nebyl patrný z důvodu nízké produkce v médiu. Ta byla způsobena nízkou koncentrací kyslíku v objemu kultivačního média. V průběhu práce byl navrhnut nový elektrodový systém s vyšší tvorbou H2O2, který mohl využívat vzdušného kyslíku pro redukci na H2O2. Avšak ani s tímto systémem nebylo dosaženo chtěné stresové odpovědi bakterie, jelikož zvýšené tvorbě H2O2 bránil biofilm vzniklý na elektrodách. Dále bylo v práci zjištěno, že materiály použité na elektrodový systém podporují tvorbu biofilmu, a to hlavně titan, nerezová ocelová mřížka a polypropylen. The subject of the presented thesis is the effect of electrochemically formed hydrogen peroxide on the production of polyhydroxyalkanoate. In this work, hydrogen peroxide was generated directly in the medium with bacteria by two-electron reduction of oxygen. This thesis is divided into a theoretical part, which is devoted to approaching the topic of polyhydroxyalkanoate, oxidative stress, electrochemical production of H2O2 and the connection of electrochemistry with biotechnology. The experimental part is focused on the application of these findings. Hydrogen peroxide was generated by applying an electrical potential to an electrode system composed of a stainless-steel working electrode, a titanium counter electrode, and a pseudo-reference Ag/AgCl electrode embedded in a polypropylene holder. After initial electrochemical characterization of the prepared system, a potential of 0,8 V and -1 V was selected for application in cultivation experiments. Here, the effect of H2O2 on the stress response of the bacterium Cupriavidus necator H16 from the Czech collection of microorganisms was investigated. From the results of the cultivation experiments, it was evident that the electrochemically produced H2O2 does not have a significant effect on the development of the bacterial culture. However, the electrode system itself positively affects bacterial growth. The influence of H2O2 was not noticeable due to the low production in medium. This was caused by a low concentration of oxygen in the medium. During this work, a new electrode system with higher H2O2 production was designed, which could use atmospheric oxygen for reduction to H2O2. However, even with this system, a desired stress response was not achieved, because increased production of H2O2 was prevented by the formation of biofilm on the electrodes. Furthermore, it was found that the materials used for the electrode system support the formation of biofilm, mainly titanium, stainless-steel mesh and polypropylene. Keywords: Polyhyroxyalkanoáty; peroxid vodíku; oxidativní stres; Cupriavidus necator H16; elektrochemická redukce kyslíku; Polyhydroxyalkanoates; hydrogen peroxide; oxidative stress; Cupriavidus necator H16; electrochemical reduction of oxygen Available in a digital repository NRGL Vliv elektrochemicky generovaného peroxidu vodíku na stresovou odpověď mikroorganismů za účelem zvýšené produkce PHA

Předmětem předložené diplomové práce je vliv elektrochemicky tvořeného peroxidu vodíku na produkci polyhydroxyalkanoátů. Peroxid vodíku byl v této práci generován přímo v kultivačním médiu s ...

Najbrtová, Johana; Nováčková, Ivana; Ehlich, Jiří
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Studium vlivu přídavku kávové sedliny do půdy na růst vybraných rostlin
Kopková, Pavlína; Vítová, Eva; Diviš, Pavel
2024 - Czech Vzhledem k celosvětově vysoké konzumaci kávy vzniká velké množství odpadního produktu kávové sedliny. Cílem této práce je zhodnotit možné využití této odpadní suroviny v zemědělství jako hnojiva pro polní plodiny. Byly provedeny růstové experimenty s půdou typu hnědozem, obohacené o 2,5 obj.% kávové sedliny nebo upravené kávové sedliny a následně byla provedena charakterizace půdy a vypěstovaných rostlin salátu Lactuca sativa L. a kukuřice Zea Mays. Ačkoliv germinační testy neprokázaly fytotoxicitu půdních směsí, přídavek jakkoli upravené kávové sedliny vedl k úbytku biomasy rostlin. Mezi saláty a kukuřicí byly pozorovány rozdíly jižv průběhu růstu. Po sklizni byl zjištěn snížený obsah chlorofylu nebo minerálních látek ve vypěstovaných rostlinách. Připravené půdní směsi měly vliv na pH půdy, kdy největší pokles pH byl změřen po přídavku oxidované kávové sedliny. Prvková analýza půd před pěstováním prokázala v půdních směsích nárůst obsahu některých minerálních prvků, které jsou pro rostliny významné (K, Ca, Na, Mg), ale zároveň došlo k poklesu koncentrace jednoho z nejdůležitějších prvků, a tím je P. Due to the globally high consumption of coffee, a large amount of spent coffee grounds is generated. This study aims to evaluate the potential use of this waste material in agriculture as fertiliser for field crops. Growth experiments were conducted with brown soil enriched with 2.5 vol.% of coffee grounds or modified coffee grounds, followed by soil and lettuce (Lactuca sativa L.) and corn (Zea mays) plant characterisation. Although germination tests did not demonstrate phytotoxicity of the soil mixtures, the addition of any modified coffee grounds led to a decrease in plant biomass. Differences between lettuce and corn were observed during growth. After harvesting, a decreased chlorophyll content or mineral substances was found in the cultivated plants. Prepared soil mixtures affected soil pH, with the greatest pH decrease measured after the addition of oxidized coffee grounds. Elemental analysis of the soils before cultivation showed an increase in the content of some essential mineral elements for plants (K, Ca, Na, Mg), but at the same time, there was a decrease in the concentration of one of the most important elements, phosphorus (P). Keywords: Kávová sedlina; potravinářský odpad; kukuřice; salát; půda; Spent coffee grounds; food waste; corn; lettuce; soil Available in a digital repository NRGL Studium vlivu přídavku kávové sedliny do půdy na růst vybraných rostlin

Vzhledem k celosvětově vysoké konzumaci kávy vzniká velké množství odpadního produktu kávové sedliny. Cílem této práce je zhodnotit možné využití této odpadní suroviny v zemědělství jako hnojiva pro ...

Kopková, Pavlína; Vítová, Eva; Diviš, Pavel
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Želé cukrovinky s přídavkem extraktu brusnice borůvky (Vaccinium myrtillus)
Knapovská, Pavlína; Pořízka, Jaromír; Vítová, Eva
2024 - Czech Tato diplomová práce se zabývá aplikací plodů brusnice borůvky (Vaccinium myrtillus) a jejich extraktu do želé cukrovinek a následnou charakterizací těchto cukrovinek z hlediska obsahu těkavých látek, celkového obsahu fenolických látek a anthokyanů, antioxidační aktivity a senzorické kvality. Těkavé látky byly stanoveny pomocí headspace mikroextrakce na pevnou fázi ve spojení s plynovou chromatografií a hmotnostní detekcí a pro stanovení bioaktivních látek byly použity standardní spektrofotometrické metody. Celkový obsah fenolických látek byl stanoven Folin-Ciocalteuovou metodou, antioxidační aktivita metodou TEAC a celkový obsah anthokyanů pH diferenciální analýzou. Senzorická kvalita vzorků byla hodnocena pomocí nestrukturovaných grafických stupnic. V rámci optimalizace byla optimalizována příprava extraktu borůvek na základě celkového obsahu fenolických látek a jako optimální podmínky byly zvoleny: navážka 1000 gramů borůvek na litr vody, teplota 50 °C a doba extrakce 2 hodiny. Jako optimální přídavky do cukrovinek byly, na základě senzorické analýzy, zvoleny: 25 % hm. extraktu a 15 % hm. borůvek. Ve vzorku cukrovinky s extraktem borůvek bylo identifikováno celkem 45 těkavých látek, nejvíce zastoupeny byly (E) hexadec-9-enol (22,7 %), furfural (10,9 %) a 2-ethylhexanol (10,0 %). Celkový obsah fenolických látek byl 1141 ± 11 gGAE · g-1, antioxidační aktivita 660 ± 66 gTE · g-1 a celkový obsah anthokyanů 418 ± 23 gC3G · g-1. Ve vzorku cukrovinky s borůvkami bylo identifikováno celkem 40 těkavých látek a nejvíce zastoupeny byly linalool (22,7 %), (E) hexadec-9-enol (16,1 %) a 2-ethylhexanol (8,4 %). Celkový obsah fenolických látek byl 1735 ± 56 gGAE · g-1, antioxidační aktivita 1109 ± 32 gTE · g-1 a celkový obsah anthokyanů 745 ± 23 gC3G · g-1. S přídavkem extraktu i borůvek došlo u cukrovinek k výraznému zvýšení obsahu bioaktivních i těkavých látek, pozitivně byla hodnocena jejich barva i chuť a zlepšila se tak i jejich celková přijatelnost. This thesis deals with the application of bilberry fruits (Vaccinium myrtillus) and their extract to jelly candies and the subsequent characterization of these candies in terms of volatile compounds, total phenolic compounds and anthocyanins, antioxidant activity and sensory quality. The volatiles were determined by headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography with mass spectrometry and standard spectrophotometric methods were used for the determination of bioactive compounds. Total phenolic content was determined by the Folin-Ciocalteu method, antioxidant activity by the TEAC method and total anthocyanin content by pH differential analysis. The sensory quality of the samples was evaluated using unstructured graphical scales. The preparation of the bilberry extract was optimized on the basis of total phenolic content and the following conditions were selected as the optimal: a weight of 1000 grams of bilberries per litre of water, a temperature of 50 °C, and an extraction time of 2 hours. The optimum additions to candies were selected, by sensory analysis, as 25 wt. % of extract and 15 wt. % of bilberries. A total of 45 volatile compounds were identified in the candy with bilberry extract, the most abundant being (E)-9-hexadecen-1-ol (22,7 %), furfural (10,9 %) and 2-ethylhexan-1-ol (10,0 %). The total phenolic content was 1141 ± 11 gGAE · g-1, the antioxidant activity was 660 ± 66 gTE · g-1 and the total anthocyanin content was 418 ± 23 gC3G · g-1. A total of 40 volatile compounds were identified in the candy with bilberry and the most abundant were linalool (22,7 %), (E)-9-hexadecene-1-ol (16,1 %) and 2-ethylhexan-1-ol (8,4 %). The total phenolic content was 1735 ± 56 gGAE · g-1, the antioxidant activity was 1109 ± 32 gTE · g-1 and the total anthocyanin content was 745 ± 23 gC3G · g-1. With the addition of both the extract and the bilberries, the candies showed a significant increase in bioactive and volatile compounds content, and the colour and flavour of the enriched samples were positively evaluated, thus improving their overall acceptability. Keywords: cukrovinky; borůvka; aromatické látky; antioxidanty; senzorická analýza; SPME; GC-MS; candies; bilberry; aroma compounds; antioxidants; sensory analysis; SPME; GC-MS Available in a digital repository NRGL Želé cukrovinky s přídavkem extraktu brusnice borůvky (Vaccinium myrtillus)

Tato diplomová práce se zabývá aplikací plodů brusnice borůvky (Vaccinium myrtillus) a jejich extraktu do želé cukrovinek a následnou charakterizací těchto cukrovinek z hlediska obsahu těkavých látek, ...

Knapovská, Pavlína; Pořízka, Jaromír; Vítová, Eva
Vysoké učení technické v Brně, 2024

A New Hollow Fiber-Based Liquid-Phase Microextraction Method for the Determination of Antihypertensive Drug Lercanidipine in Biological Samples
Labzova, O.; Hrdlička, Vojtěch; Navrátil, Tomáš; Šelešovská, R.
2024 - English A new hollow fiber-based liquid-phase microextraction (HF-LPME) method for the determination of antihypertensive drug lercandipine (LCN) in biological samples was developed. HF-LPME was\ncombined with optimized square wave voltammetry (SWV) on a cathodically pre-treated screenprinted boron-doped diamond electrode (SP-BDDE). Optimum HF-LPME conditions were:\nsupported liquid membrane (SLM) dodecane, 0.02 mol L-1 Britton-Robinson buffer (BRB, pH = 3) acceptor phase, BRB (pH = 7) donor phase, and time of extraction 30 min. Limits of quantification (LOQ) and detection (LOD) were 3.3 and 1.1 nmol L-1, respectively. The applicability of the developed method was verified on human urine, blood serum, and blood plasma with 20 and 100 nmol L-1 LCN addition. Keywords: Lercanidipine hydrochloride; Hollow fiber liquid-phase microextraction; Screenprinted boron-doped diamond electrode Available on request at various institutes of the ASCR A New Hollow Fiber-Based Liquid-Phase Microextraction Method for the Determination of Antihypertensive Drug Lercanidipine in Biological Samples

A new hollow fiber-based liquid-phase microextraction (HF-LPME) method for the determination of antihypertensive drug lercandipine (LCN) in biological samples was developed. HF-LPME was\ncombined with ...

Labzova, O.; Hrdlička, Vojtěch; Navrátil, Tomáš; Šelešovská, R.
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského, 2024

School QR workshop
2024 - Keywords: QR kód; webový návod; bezpečnost práce Available in the ZČU Library. School QR workshop

Západočeská univerzita v Plzni, 2024

An outdoor game inspired by game shows and games from various corners of the world
2024 - Keywords: terénní hra; herní show; zábava; učení hrou; kultura Available in the ZČU Library. An outdoor game inspired by game shows and games from various corners of the world

Západočeská univerzita v Plzni, 2024

The effect of trap type, season and baiting on the visitation of the trapping facility by black game
2024 - Keywords: sus scrofa; prase divoké; odchyt; past; monitorování; vnadění; fotopast; les; poškození zvěře; hospodaření v lesích Available in the ZČU Library. The effect of trap type, season and baiting on the visitation of the trapping facility by black game

Západočeská univerzita v Plzni, 2024