SVK 2017 -

101 - Ústav anorganické chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Banu Akhetova	M2	doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.	Zvýšení intenzity luminiscence erbia ve strukturách diamantu pomocí implantace ytterbia	detail Zvýšení intenzity luminiscence erbia ve strukturách diamantu pomocí implantace ytterbia Diamant je známý materiál s pozoruhodnými fyzikálními i optickými vlastnostmi. Vezmeme-li v úvahu jeho tvrdost, chemickou odolnost, tepelnou vodivost a biokompatibilitu, nepřekvapuje zájem výzkumníků o tento materiál. Mezi jeho optické vlastnosti patří vysoká hodnota indexu lomu a schopnost vytvářet barevná centra modifikací struktury. Barevná centra vytvořená v diamantu jako stabilní struktuře s širokým zakázaným pásem jsou schopná emitovat světlo ve formě jednotlivých fotonů, a tvoří tak základ kvantového počítače. Ve své práci jsem se snažila o zvýšení intenzity luminiscence barevných center vytvořených dopací erbia do diamantu. Monokrystalické diamanty a nanokrystalické vrstvy diamantu byly implantovány Er³⁺, Yb³⁺a Al³⁺s energií 190 keV a dávkou 1x10¹⁵ a 5x10¹⁵ iontů.cm^-2 a následně žíhány ve vakuu. Změny ve struktuře diamantu, dolet erbia a pozice erbia byly sledovány metodou Rutherfordovy spektroskopie (RBS), mikroskopií atomových sil (AFM) a Ramanovou spektroskopií. Z optických vlastností byla zjišťována především luminiscence v blízké infračervené (NIR) oblasti. Z výsledků je patrné zvýšení intenzity luminiscence pásu okolo 1,5 µm při ko-implantaci erbitých a ytterbitých iontů.
2	Filip Antončík	B3	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Syntéza a charakterizace supravodivého keramického kompozitu YBa₂Cu₃O_7-δ– Y₂Ba₄CuWO_10,8	detail Syntéza a charakterizace supravodivého keramického kompozitu YBa₂Cu₃O_7-δ– Y₂Ba₄CuWO_10,8 Tématem této práce je příprava a charakterizace supravodivého keramického kompozitu na bázi směsného oxidu mědi YBCO obsahující fázi Y-2411-W, tvořící pinningová centra. Fáze Y-2411-W byla připravena reakcí v pevné fázi z oxidů a uhličitanů příslušných prvků a poté byla její příprava optimalizována pro potenciální použití ve větším měřítku. Po úpravě velikosti částic mletím byla fáze Y-2411-W přidána do prekurzoru obsahujícího Y₂BaCuO_5-δ, YBa₂Cu₃O_7-δ, CeO₂ a Sm₂O₃. Výsledný prekurzor obsahoval 0, 1 a 5 hm. % Y-2411-W. Z této směsi byly připraveny metodou TSMG supravodivé tablety o průměrech 1,35 cm a 2,70 cm. Prekurzory i výsledné tablety byly důkladně analyzovány širokým spektrem analytických metod. Pro analýzu tvaru a velkosti částic byla použita skenovací elektronová mikroskopie (SEM) a laserová difrakce (LD). Chemické složení bylo studováno pomocí rentgenové fluorescence (XRF), energiově disperzní spektroskopie (EDS), zatímco fázové složení bylo analyzováno pomocí rentgenové difrakce (XRD). Mřížové parametry byly upřesněny Rietveldovou analýzou. Fyzikální vlastnosti byly analyzovány pomocí simultánní termické analýzy (STA) a PPMS.
3	Bc. Václav Doležal	M2	Ing. Ladislav Nádherný, Ph.D.	Syntéza hexagonálního aluminátu LaMgAl₁₁O₁₉ nehydrolytickými sol-gel metodami	detail Syntéza hexagonálního aluminátu LaMgAl₁₁O₁₉ nehydrolytickými sol-gel metodami Díky izotropním vlastnostem, vysoké chemické stabilitě a odolnosti vůči radiaci mají alumináty aplikační potenciál pro optické aplikace. Tyto materiály se komerčně vyrábí jako laserová média, scintilátory nebo svítivé diody (LED). V rámci předkládaného projektu jsem připravil polykrystalický LaMgAl₁₁O₁₉ ve formě prášku čtyřmi různými nehydrolytickými sol-gel metodami. První dvě jsou založené na aktivní polymeraci, ve druhých dvou byly použity polymery rozpustné ve vodě. Těmito metodami jsem úspěšně rozpustil všechny tři hydrolyzující kationty a připravil stabilní roztok. Tento roztok jsem zahustil do tvorby hustého gelu a po jeho vysušení a rozkladu organické složky jsem získal bílý nebo světle hnědý amorfní-nanokrystalický prášek. Z takto připraveného prekurzoru jsem syntetizoval LaMgAl₁₁O₁₉. Krystalizace hexagonální fáze proběhla při 1170 °C. Fázové složení pevných prekurzorů jsem zjišťoval RTG difrakcí při laboratorní teplotě za použití zdroje Co-Kα. Mikrostruktura a morfologie prekurzoru a konečného materiálu byla pozorována pomocí transmisního elektronového mikroskopu. Fázově čistý materiál LaMgAl₁₁O₁₉ se podařilo připravit při teplotě, která je o stovky stupňů nižší ve srovnání s přípravou reakcí v pevné fázi.
4	Bc. Jan Havlíček	M1	doc. Ing. Kateřina Rubešová, Ph.D.	Příprava transparentní keramiky	detail Příprava transparentní keramiky Transparentní keramika je materiál s potenciálním využitím v různých aplikacích díky svým zajímavým optickým a mechanickým vlastnostem. Své místo má i v materiálovém výzkumu z důvodu relativně nízkých nákladů na přípravu vzorků. Avšak na přípravu transparentní keramiky jsou kladeny náročné technologické požadavky. Aby materiálem procházelo světlo, musí být jeho zrna velmi dobře slinuta, materiál nesmí obsahovat větší množství pórů a nečistot nebo defektů, které by způsobovaly absorpci, rozptyl nebo odraz světla. Toho lze dosáhnout kombinací vhodné slinovací metody a kvalitního práškového prekurzoru. Cílem této práce je příprava transparentní keramiky cerem dopovaného yttrito-hlinitého granátu (YAG) metodou SPS (Spark Plasma Sintering). Konkrétně je to nalezení vhodné laboratorní metody pro přípravu kvalitního prekurzoru a režimu SPS, pomocí kterého by bylo dosaženo co nejkvalitnějších vzorků transparentní keramiky. Získané poznatky by poté mohly být rozšířeny i na jiné dopace YAGu nebo na další příbuzné dopované materiály s granátovou nebo perovskitovou strukturou. Pomocí této metody by pak mohl být usnadněn výzkum těchto materiálů, které nalézají své uplatnění například jako scintilátory, aktivní prostředí laserů, luminofory a další.
5	Adéla Jiříčková	B3	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Optimalizace přípravy oxidu grafenu	detail Optimalizace přípravy oxidu grafenu Oxid grafenu je již několik let studovaným materiálem díky svým unikátním vlastnostem. V současné době trvá příprava oxidu grafenu minimálně 12 hodin, v práci bylo prokázáno, že celkovou dobu přípravy lze zkrátit na 2 hodiny, přičemž stupeň naoxidování zůstane zachován. Bylo připraveno několik vzorků optimalizovanou Tourovou metodou, jejichž složení i vlastnosti byly porovnány se vzorkem připraveným konvenční Tourovou metodou. Bylo také prokázáno, že oxid grafenu připravený touto metodou lze využít pro přípravu membrán. Všechny vzorky byly charakterizovány pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie, Ramanovy spektroskopie, infračervené spektroskopie metodou zeslabené úplné reflektance, elementární spalovací analýzy, simultánní termické analýzy, rentgenové difrakce, skenovací elektronové mikroskopie s elektronovým disperzním analyzátorem a skenovací transmisní elektronové mikroskopie. Výsledky najdou uplatnění v průmyslové výrobě oxidu grafenu, neboť zkrácení doby přípravy povede k významným ekonomickým úsporám.
6	Boris Lochman	B3	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Příprava a charakterizace částečně naoxidovaného oxidu nanografitu	detail Příprava a charakterizace částečně naoxidovaného oxidu nanografitu Oxidy grafitu a grafenu jsou jedním z nejvíce studovaných nanomateriálů současnosti. Cílem této práce je určit vliv množství manganistanu draselného na úroveň oxidace a na strukturu výsledného oxidu grafitu. Grafit byl oxidován modifikovanou Tourovou metodou. Ke třem gramům grafitu bylo přidáno různé množství manganistanu draselného v rozmezí od 0,2g do 18g. Připravené materiály byly charakterizovány pomocí FT-IR, Ramanovy spektroskopie a rentgenové difrakční analýzy. Chemické složení bylo analyzováno pomocí elementární analýzy, EDS a XPS. Morfologie byla studována elektronovým mikroskopem. Získané výsledky jsou užitečné mimo jiné pro optimalizaci přípravy oxidů grafitu o požadovaném chemické složení.
7	Bc. Michal Lojka	M2	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Chemické modifikace grafenu sírou a bromem pro využití v elektronice	detail Chemické modifikace grafenu sírou a bromem pro využití v elektronice Cílem této práce je studium chemicky modifikovaných materiálů na bázi grafenu. Pro syntézu byly použity dva výchozí oxidy grafitu, které byly připraveny odlišnými metodami. Tyto materiály byly dále dopovány dalšími prvky: bromem a sírou. Modifikace sírou byla provedena pomocí Friedel-Craftsovy reakce, zatímco dopování bromem proběhlo pomocí Hunsdieckerovy reakce. Vybrané modifikované grafeny byly následně dekorovány zlatými nanočásticemi. Elementární složení a struktura připravených vzorků byla analyzována pomocí Ramanovy spektroskopie, skenovací elektronové mikroskopie, elementární analýzy a fotoelektronové spektroskopie. Termické chování těchto materiálů bylo analyzováno pomocí simultánní termické analýzy, zatímco elektrochemické vlastnosti byly studovány pomocí cyklické voltametrie.
8	Bc. Petr Marvan	M2	doc. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D.	Příprava a exfoliace vrstevnatých chalkogenidů Ga a In pro senzorické aplikace	detail Příprava a exfoliace vrstevnatých chalkogenidů Ga a In pro senzorické aplikace 2D vrstevnaté materiály jsou v poslední době velmi studované materiály, zejména díky unikátním fyzikálním a chemickým vlastnostem, které mohou vést k jejich širokému využití v elektronice, optoelektronice nebo katalýze. Přestože ve své objemové formě nejsou příliš výjimečné, při exfoliaci tyto materiály dramaticky mění své vlastnosti jako je například strukturní typ, velikost zakázaného pásu, velikost měrného povrchu a elektrokatalytická aktivita. Pro tuto práci byly vybrány vrstevnaté chalkogenidy obecného vzorce MX₂, kde M = Ga, In a X = S, Se, Te, a také In₂Se₃, který také vykazoval vrstevnatou strukturu. Vzorky objemového materiálu byly připraveny pomocí reakce v pevné fázi z prvků a následně byly exfoliovány mletím pomocí střižných sil. Kromě základních metod charakterizace jejich morfologie, struktury a chemického složení byly zkoumány jejich optické a elektrochemické vlastnosti s ohledem na jejich možné praktické využití. Z elektrochemických vlastností byl především zkoumán vliv různých plynů na elektrochemickou impedanci elektrod z připravených materiálů. Jako plynové senzory by mohly najít uplatnění především v monitorování životního prostředí, kontrole chemických procesů nebo zemědělských aplikacích.
9	Laura Pavlíková	B3	doc. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D.	Fluorovaný grafen pro elektrochemickou detekci biologicky aktivních látek	detail Fluorovaný grafen pro elektrochemickou detekci biologicky aktivních látek Fluorovaný grafen je jedním z mála derivátů, který je možné syntetizovat až do stechiometrického poměru C₁X₁ , v tomto případě C₁F₁ . S množstvím navázaného fluoru lze měnit celou řadu vlastností grafenu, jako je šířka zakázaného pásu, smáčivost a elektrochemické vlastnosti. Fluorovaný grafen lze připravit několika způsoby, ty nejúčinnější zahrnují reakci grafenu s fluoračním činidlem jako je fluor a některé jeho sloučeniny (XeF₂, SF₄ apod.). Fluorovaný grafen jsme připravili reakcí termicky redukovaného grafenu s elementárním fluorem. Použitím různých reakčních časů jsme získali řadu vzorků o složení C₁F_{0,06 – 0,49} . Vzorky jsem charakterizovala z hlediska složení a morfologie, dále testovala jejích detekční vlastnosti vůči biologicky aktivním látkám např. dopaminu a nukleových bází. Tyto látky obsahují různé funkční skupiny (hydroxylové nebo aminy), které mohou zvyšovat jejich adsorpci na elektrodový povrch pomocí vodíkových můstků s fluorem. Elektrody z fluorovaného grafenu tudíž mohou dosáhnout nižších detekčních limitů pro tyto látky.
10	Kryštof Skrbek	B3	Ing. Vilém Bartůněk, Ph.D.	Příprava a charakterizace nanoobjektů na bázi oxidu ceričitého	detail Příprava a charakterizace nanoobjektů na bázi oxidu ceričitého Oxid ceričitý lze použít jako katalyzátor pro oxidační reakce. V této práci byly připraveny ultrajemné nanočástice oxidu ceričitého precipitační metodou. Srážecí reakce byly prováděny v různých rozpouštědlech pomocí různých srážedel. Produkty byly charakterizovány pomocí rentgenové práškové difrakce a vybrané vzorky pomocí transmisní elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením, skenovací elektronové mikroskopie a UV-VIS spektroskopie. Katalytické vlastnosti vzorků byly testovány na chlorovaných fenolech.
11	Lucie Spejchalová	B2	Ing. Irena Hoskovcová, CSc.	Interakce Fe³⁺ iontu s ligandy odvozenými od pyridoxalu nebo pyridoxal-fosfátu a serinu	detail Interakce Fe³⁺ iontu s ligandy odvozenými od pyridoxalu nebo pyridoxal-fosfátu a serinu Železo je jedním z nejběžnějších kovů na Zemi, vyskytuje se i v lidském těle ve formě různých biologicky aktivních sloučenin v oxidačních stavech Fe²⁺ a Fe³⁺. Zaměřili jsme se na železitý kation a jeho interakci s ligandy odvozenými od vitaminu B6 – pyridoxalu (PL) a pyridoxal-5-fosfátu (PLP). Ty v interakci s primárními aminy tvoří iminy – Schiffovy báze. V této práci jsme zaměřili na ligandy odvozené od aminokyseliny serinu, zkráceně PL-Ser nebo PLP-Ser. Metodou kontinuálních variací (neboli Jobovu metodu) jsme určili stechiometrický poměr ligandu a kovu pro následnou syntézu komplexů. Měření probíhala z neizolovaných ligandů a zdrojem železa byl FeCl₃.6H₂O nebo [Fe(acac)₃]; jako rozpouštědlo byl použit methanol. Z výsledků měření byl vyhodnocen vliv přítomnosti vody na vznik železitých komplexů. Následně jsme izolovali komplexy pro oba železité prekurzory s oběma ligandy.
12	Bc. Markéta Tomandlová	M1	Ing. Irena Hoskovcová, CSc.	Příprava vícevazných Schiffových bazí reakcí ethylendiaminu s různými aldehydy a jejich reakce s iontem Ni(+II)	detail Příprava vícevazných Schiffových bazí reakcí ethylendiaminu s různými aldehydy a jejich reakce s iontem Ni(+II) Vitamíny skupiny B jsou ve vodě rozpustné vitamíny, které katalyzují mnoho biologických reakcí a mají důležitou funkci při správném fungovaní metabolismu. Ligandy typu Schiffových bází (iminy) vznikají reakcí primárního aminu s aldehydem či ketonem, přičemž vzniká dvojná vazba mezi uhlíkem a dusíkem. Struktura Schiffových bází je vhodná k tvorbě komplexů s ionty kovů. V této reakci vystupuje kov jako katalyzátor a urychluje vznik Schiffovy báze. V této práci jsme se zaměřili na studium vlivu substituce aldehydu na tvorbu Schiffovy báze s ethylendiaminem a následně na její reakci s iontem Ni(+II). Jako zdroj aldehydu byla použita jedna z forem vitamínu B6 – pyridoxal (PL), a jeho aktivovaná forma – pyridoxal-5-fosfát (PLP). Jako jednodušší analog byl vybrán aldehydový derivát vitamínu B3 – pyridinkarbaldehyd, použili jsme všechny tři jeho polohové izomery. Po izolovaní a charakterizaci ligandů jsme templátovou metodou syntetizovali komplexy s kationtem Ni(+II). Poměr reaktantů (kov : ligand) v syntéze byl určen pomocí metody kontinuálních variací, kde jsme sledovali interakce ligandů se síranem nikelnatým v roztoku pomocí UV-Vis spektroskopie.
13	Tomáš Tomaško	B3	Ing. Ladislav Nádherný, Ph.D.	Vliv technologie přípravy roztoku na kvalitu tenkých vrstev připravených metodou spin-coating	detail Vliv technologie přípravy roztoku na kvalitu tenkých vrstev připravených metodou spin-coating Yttrium-hlinitý granát dopovaný ceritými katiónmi (Ce:YAG) nachádza široké uplatnenie napríklad ako luminofor alebo ako scintilátor. V súčasnej dobe sa tento materiál vyrába Czochralského metódou vo forme monokryštálu. Mojim cieľom bolo pripraviť nehydrolytickou metódou sol-gel za použitia polyméru polyvinylpyrrolidonu (PVP) roztok o stechiometrii Y_2,915Ce_0,085Al₅O₁₂ a následne ho zahustiť na požadovanú koncentráciu pri rôznych podmienkach. V týchto roztokoch potom boli analyzované rozdiely fyzikálnych vlastností. Tieto roztoky potom boli pomocou spin-coatingu nanesené na kremíkový substrát, vykryštalizované a porovnávané predovšetkým röntgenovou difrakciou (XRD) a optickou mikroskopiou. Posledným predmetom štúdia bolo porovnanie fyzikálnych vlastností nových a starých roztokov a vplyv na kvalitu tenkých vrstiev.
14	Bc. Petr Vařák	M2	doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.	Příprava tenkých vrstev obsahujících stříbro v zinečnato-křemičitanovém skle dotovaném holmiem a ytterbiem	detail Příprava tenkých vrstev obsahujících stříbro v zinečnato-křemičitanovém skle dotovaném holmiem a ytterbiem Skla s obsahem holmia a ytterbia jsou perspektivními materiály pro fotoniku. Disponují silnou fotoluminiscencí ve viditelné a především v blízké infračervené oblasti. Luminiscence v okolí 2 µm je zajímavá pro konstrukci laserů, optických zesilovačů, filtrů nebo modulátorů. Cílem této práce je studium možnosti ovlivnění fotoluminiscence holmia stříbrem. V laboratoři bylo utaveno zinečnato-křemičitanové sklo s obsahem holmia a ytterbia, v němž byla následně metodou iontové výměny vytvořena tenká vrstva s obsahem stříbra. Připravené vrstvy byly dále žíhány za účelem nukleace nanočástic stříbra. Koncentrace stříbra a hloubka vrstvy byly zjištěny metodou SEM-EDS. Oxidační stav stříbra byl upřesněn absorpční spektroskopií ve viditelné oblasti. Přítomnost nanočástic stříbra byla potvrzena pomocí TEM. Vliv stříbra na fotoluminiscenci holmia byl studován fotoluminiscenční spektroskopií ve viditelné a blízké infračervené oblasti. Vlnovodné vlastnosti byly změřeny pomocí jednohranolové vidové spektroskopie. V prezentované práci byl prokázán pozitivní vliv iontů stříbra na intenzitu emisního přechodu ⁵I₇ - ⁵I₈ holmitého iontu a diskutován jeho mechanismus.
15	Bc. Pavel Vosecký	M2	doc. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D.	Vrstevnaté ditelluridy přechodných kovů pro elektrokatalytický vývoj vodíku	detail Vrstevnaté ditelluridy přechodných kovů pro elektrokatalytický vývoj vodíku Vrstevnaté materiály a zejména dichalkogenidy přechodných kovů jsou v čele současného výzkumu elektrokatalytických materiálů. Navzdory skutečnosti, že elektrokatalytické vlastnosti disulfidů a diselenidů molybdenu a wolframu jsou dobře známé, jejich analogické ditelluridy jsou výrazně méně prozkoumány. V této práci uvádíme účinnou metodu chemické exfoliace MoTe₂ a WTe₂ na bázi interkalace alkalického kovu a následné reakce s vodou. Exfoliované telluridy byly podrobně charakterizovány a zkoumány pro potenciální aplikaci při elektrokatalytickém vývoji vodíku. Struktura připravených materiálů byla zkoumána pomocí skenovací elektronové mikroskopie, fotoelektronové spektroskopie a rentgenové difrakční analýzy. Dále bylo provedeno elektrochemické ošetření oxidací nebo redukcí, vedoucí ke zlepšení elektrokatalytických vlastností. MoTe₂ a WTe₂ vykazují významně kontrastní vlastnosti vůči vývoji vodíku, kde MoTe₂ vykazuje vysokou aktivitu HER s malou závislostí na elektrochemickém ošetření, zatímco WTe₂ vykazuje silnou závislost na elektrochemickém ošetření. Zvláště exfoliovaný MoTe₂ vykazuje zlepšenou elektrokatalytickou aktivitu pro reakci vedoucí k vývoji vodíku a má obrovský aplikační potenciál.
16	Adam Šrut	B2	Ing. Irena Hoskovcová, CSc.	Komplexace Schiffových bazí odvozených od vitamínu B3 s kationty Co(+III) a Mn(+II)	detail Komplexace Schiffových bazí odvozených od vitamínu B3 s kationty Co(+III) a Mn(+II) Vitamin B3 hraje důležitou roli v metabolismu buňky a vyskytuje s ve dvou formách – jako 3-pyridinkarboxylová kyselina a jako amid této kyseliny. V této práci jsme se zaměřili na aldehydový derivát vitaminu B3 a jeho polohový izomer, tedy 3-pyridinkarbaldehyd a 2-pyridinkarbaldehyd. Ke komplexaci Co³⁺ a Mn²⁺ jsme použili Schiffovy báze, které vznikají reakcí výše zmíněného aldehydu s aminokyselinou fenylalaninem a metabolitem cysteinu taurinem. Cílem práce bylo studium vlivu polohy iminové vazby na pyridinovém kruhu na komplexaci kovu z první přechodové řady při přípravě modelových komplexů. Nejprve jsme izolovali ligandy a sledovali jsme jejich interakci s ionty kovů pomocí metody kontinuálních variací. Z výsledku jsme určili předpokládaný poměr kov : ligand ve vznikajícím komplexu v roztoku. Komplexy jsme připravovali templátovou metodou, přímou reakcí aldehydu a aminu a následnou reakcí s iontem kovu.

105 - Ústav anorganické technologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kateřina Bednářová	M2	Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.	Zpracování heptahydrátu síranu železnatého z výroby titanové běloby	detail Zpracování heptahydrátu síranu železnatého z výroby titanové běloby Titanová běloba je nejrozšířenějším anorganickým pigmentem na světě. Existují dva průmyslově používané způsoby její výroby, které se liší použitou technologií, zpracovávanou surovinou a tím i vznikajícími odpady. Ročně se vyrobí kolem 5,4 milionů tun TiO₂, což znamená i vznik velkého množství odpadů, které je nutné dále zpracovávat a minimalizovat tak jejich dopad na životní prostředí. V ČR se titanová běloba vyrábí sulfátovým procesem, při kterém v závislosti na složení vstupního ilmenitu vznikají mj. 2 - 4 tuny heptahydrátu síranu železnatého na jednu tunu TiO₂. Zelenou skalici je tak nutné dále přepracovávat na jiné využitelné produkty, v současnosti jsou to například železité pigmenty, monohydrát síranu železnatého nebo látky sloužící k úpravě vody. Další možností zpracování by mohla být příprava síranu hořečnatého jako žádaného hnojiva s obsahem hořčíku, kde i zbylé sloučeniny železa lze účelně využít. Cílem této práce bylo provést úvodní studii zabývající se sledováním průběhu konverzní reakce síranu železnatého s oxidem hořečnatým. Prozatím byl sledován vliv použitého oxidu hořečnatého a způsob jeho dávkování.
2	Bc. Emil Burda	M2	Ing. Miloslav Lhotka, Ph.D.	Příprava nosiče katalyzátorů pomocí alginátové granulace	detail Příprava nosiče katalyzátorů pomocí alginátové granulace Proces zvyšování velikosti částic je důležitá a v chemickém průmyslu velmi často využívaná operace. Pod tímto pojmem si můžeme představit řadu postupů, při nichž se prachové částice shlukují do větších celků. Alginátová granulace našla široké uplatnění v mnoha různorodých odvětvích, například v potravinářském průmyslu, při výrobě katalyzátorů, farmakologii a dalších. Technologie alginátové granulace spočívá v dávkování suspenze alginátu sodného s granulovanou látkou do granulačního media, kde jsou přítomné vápenaté kationty. Vzniklý alginát vápenatý vytváří nerozpustné gelové částice, které po vysušení tvoří přibližně sférické částice. Cílem provedených experimentů byla příprava sférických částic modelových látek, TiO₂ a Yb₂O₃, procesem alginátové granulace a jejich porovnání. Dalším cílem je, na základě provedených experimentů, optimalizovat poloprovozní granulační aparaturu.
3	Bc. Karel Denk	M2	doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.	Porovnání elektrochemických desalinačních metod	detail Porovnání elektrochemických desalinačních metod Pro budoucnost lidstva je důležitý zejména vývoj technologií úpravy vody s nízkou energetickou spotřebou a zdroje čisté vody. Nejpoužívanější metody odsolování vody, které jsou v dnešní době používané, jsou destilace nebo reverzní osmóza. Tyto metody se však vyznačují svou velkou energetickou náročností, protože z roztoku solí ve vodě neodstraňují sůl, která tvoří minoritní část, ale přímo vodu. Elektrochemické metody odsolování vody na druhou stranu separují ionty soli z vody působením elektrického pole. Elektrodialýza je metoda, která využívá iontově-selektivních membrán a elektrického pole pro odsolení části zpracované vody. Kapacitní deionizace spočívá v adsorpci iontů na vysokopovrchových uhlíkových elektrodách vlivem elektrického pole a jejich následné desorpci. Tyto dvě metody byly experimentálně porovnávány v reálných podmínkách na úpravně pitné vody v Nové Vsi u Bečova v Karlovarském kraji. Metody byly porovnávány z hlediska dosaženého odsolení a energetické náročnosti. Z hlediska snížení salinity pitné vody dosahují obě metody uspokojivých výsledků. Z hlediska energetické náročnosti jsou při vhodně zvolených provozních podmínkách tyto technologie srovnatelné.
4	Dita Hronová	B3	Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.	Scale up přípravy neplatinového katalyzátoru pro alkalickou elektrolýzu vody	detail Scale up přípravy neplatinového katalyzátoru pro alkalickou elektrolýzu vody Elektrolýza vody představuje jeden z nejčistších způsobů výroby vodíku. Elektrolýzu vody dělíme na vysokoteplotní a nízkoteplotní, která se dále dělí na kyselou a alkalickou. Předmětem této práce je alkalická elektrolýza vody. V případě tohoto procesu není běžně dosahováno takových hodnot intenzity výroby, jako u konkurenčních technologií, ale výroba je ekonomicky dostupnější z důvodu možnosti využití levnějších katalyzátorů, elektrod a konstrukčních materiálů. Katalyzátory v elektrolýze vody jsou používány za účelem snížení přepětí na elektrodách. Vynikajících výsledků dosahují platinové katalyzátory, avšak cena takového katalyzátoru je příliš vysoká, proto je vyvíjena snaha syntetizovat materiál, který bude mít stejné elektrokatalytické vlastnosti a zároveň bude levnější. Zajímavou alternativu představují v alkalickém prostředí například směsné oxidy niklu a kobaltu se spinelovou strukturou. V této práci byl katalyzátor NiCo₂O₄ připraven srážecí metodou v množství přibližně 2 a 25 g. Vlastnosti obou katalyzátorů byly porovnány na základě výsledků z XRD a SEM, elektrokatalytické aktivity a vodivosti katalyzátoru. Cílem práce bylo stanovení vlastností připravených katalyzátorů a ověření možnosti použití vybraného postupu přípravy pro přípravu většího množství katalyzátoru.
5	Bc. Tomáš Kotrla	M2	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Příprava dopovaných vrstev hematitu aerosolovou pyrolýzou a jejich fotoelektrochemická charakterizace	detail Příprava dopovaných vrstev hematitu aerosolovou pyrolýzou a jejich fotoelektrochemická charakterizace Současný moderní svět je silně závislý na fosilních palivech. Jejich spalováním je ovšem produkováno velké množství oxidu uhličitého a postupně dochází k vyčerpávání jejich zdrojů. Z těchto důvodů je nezbytné najít nový zdroj energie, který by měl být v ideálním případě čistý a obnovitelný. Jedním z kandidátů, který splňuje tato kritéria, je vodík. Velice zajímavým způsobem jeho přípravy je fotoelektrochemické štěpení vody pomocí slunečního záření. Tento proces vyžaduje fotokatalyticky aktivní elektrodu - fotoanodu. Slibným materiálem pro přípravu fotoanod je syntetický hematit. Hlavní výhodou hematitu je jeho schopnost absorpce ve viditelné části spektra, což umožňuje rozklad vody slunečním zářením. Z důvodu nízké vodivosti hematitu je výhodné dopování jeho vrstev pomocí vhodného kovu. V této práci byly hematitové vrstvy připraveny aerosolovou pyrolýzou na substrát z FTO skla. Jako prekurzor byl použit vodný roztok Fe³⁺ iontů, v případě dopovaných vrstev obsahoval prekurzor také ionty dopujícího kovu. Hlavními zkoumanými parametry přípravy byla teplota, délka depozice a obsah dopantu. Deponované vrstvy byly charakterizovány pomocí SEM, XRD a měřením fotoelektrochemických vlastností (solární simulátor) v alkalickém elektrolytu.
6	Bc. Veronika Liworová	M2	Ing. Miloslav Lhotka, Ph.D.	Adsorpce CO₂ na biochar	detail Adsorpce CO₂ na biochar Biochar (česky biouhel) je materiál organického původu, jehož charakteristickou vlastností je rozvinutá porezní struktura. Tento materiál vzniká termickým spalováním organických látek bez přístupu vzduchu. Je vyráběn především ze zbytkové a odpadní biomasy, kam patří například komposty, zvířecí odpady, dřevní hmota apod. Jeho nejdůležitější složkou je organický uhlík, který tvoří 50 – 90 % celkové hmotnosti. Cílem měření bylo stanovit specifický povrch a distribuci objemu pórů vzorků biocharu vyrobených z různých materiálů. Podstata měření velikosti specifického povrchu tuhých látek spočívá v určení množství plynných molekul, potřebných k pokrytí měřeného povrchu monovrstvou. U vzorku biochar byly změřeny adsorpční izotermy pomocí adsorpce oxidu uhličitého při různých teplotách. Z těchto dat pak byl vypočten specifický povrch a určena adsorpční tepla jednotlivých vzorků pomocí isosterické metody. Z výsledků lze konstatovat, že s rostoucí teplotou pyrolýzy roste specifický povrch. Ovšem při dosažení maximální teploty dojde k uzavírání porézní struktury a specifický povrch začne klesat, což může být způsobeno postupnou kondenzací aromatických uhlíků do shluku blížící se grafitu.
7	Bc. Darina Plecitá	M1	doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.	Studium nežádoucí reakce karbonátových příměsí při výrobě hnojiv na bázi dusičnanu amonného	detail Studium nežádoucí reakce karbonátových příměsí při výrobě hnojiv na bázi dusičnanu amonného Mezi nejdůležitější živiny v hnojivech řadíme dusík, protože jeho zdroje v půdě jsou minimální. Ke zvýšení hladiny využitelného dusíku v půdě se vyrábí řada hnojiv, přičemž mezi nejrozšířenější patří velmi žádaný dusičnan amonný. Jeho nevýhodou je výbušnost, hygroskopičnost a s tím související spékavost. Tyto negativní vlastnosti se omezují přídavkem vápence nebo dolomitu, které částečně reagují při mísení s taveninou dusičnanu amonného za vzniku nežádoucího produktu – dusičnanu vápenatého, případně dusičnanu hořečnatého. Rozsah této reakce se výrazně omezuje přídavkem rozpustných síranů. Tato práce se zabývá návrhem metodiky pro stanovení rozsahu reakce vápence, respektive dolomitu, s taveninou dusičnanu amonného. Množství zreagovaného vápence, respektive dolomitu, bylo určeno pomocí změny velikosti vyseparovaných zrn z vyrobeného hnojiva při porovnání s výchozím vzorkem vápence, respektive dolomitu. Získání ve vodě nerozpustného podílu bylo komplikováno použitím povrchové úpravy pomocí látky SK Fert, kterou bylo třeba pro stanovení velikosti částečně zreagovaných zrn vápence, respektive dolomitu, odstranit, z důvodu obtížné rozdružitelnosti tohoto zbytku.
8	Bc. Michaela Plevová	M2	Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.	Příprava anion selektivní membrány modifikované katalytickou vrstvou	detail Příprava anion selektivní membrány modifikované katalytickou vrstvou Vodík je považován za nejlepší prostředek ke skladování energie získané z obnovitelných zdrojů, jejíž dodávky do sítě mohou v čase výrazně kolísat. S rostoucím instalovaným výkonem obnovitelných zdrojů energie je potřeba vyvinout skladovací systém o stejné kapacitě. Za tímto účelem by mohla být využita alkalická elektrolýza vody, která by využívala nadbytečné větrné či solární energie k produkci vodíku. Hlavní výhodu této technologie představuje relativní materiálová nenáročnost, což vede ke snížení ceny celého procesu. Limitujícím prvkem alkalické elektrolýzy vody je separátor elektrodových prostorů. Zlepšení v této oblasti je možné dosáhnout náhradou anorganické diafragmy polymerní anion selektivní membránou, která by byla stabilní za podmínek elektrolýzy vody a umožňovala by tak využít některých výhod konkurenčních technologií, jako je kompaktnější konstrukce a vyšší účinnost procesu. S tím je také spojena možnost nanesení katalyzátoru ve velmi tenké vrstvě přímo na membránu. Toto uspořádání je výhodné z důvodu lepšího kontaktu mezi katalyzátorem a membránou, což vede k efektivnějšímu využití katalyzátoru. Cílem této práce je příprava a charakterizace anion selektivní membrány s 1,4-Diazabicyklo[2.2.2]oktanovou (DABCO) funkční skupinou modifikované katalytickou vrstvou.
9	Veronika Rečková	B3	Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.	Ověření stability iontově výměnných membrán v oxidačním prostředí	detail Ověření stability iontově výměnných membrán v oxidačním prostředí Membránové procesy prodělaly za posledních 20 let velký vývoj a uplatnění nacházejí v mnoha odvětvích průmyslu. Jedním ze základních požadavků na membrány je jejich stabilita. V některých případech však během vlastního procesu dochází ke vzniku meziproduktů, které mohou ovlivnit stabilitu použité membrány, např. produkce peroxidů při elektrolýze vody. V membránové (PEM) elektrolýze vody se používá jako elektrolyt polymerní iontově selektivní membrána. Chemickou degradaci membrán v PEM elektrolýze může způsobit peroxid vodíku, popř. jeho radikály. Působením meziproduktů může dojít k poklesu jak mechanických, tak elektrochemických vlastností membrány z důvodu rozpadnutí nosného řetězce, či ztrátě funkčních skupin. V této práci byl sledován vliv působení peroxidu vodíku s různou koncentrací v roztocích s odlišným pH na kation i anion selektivní polymerní membrány. Degradace membrán probíhala ve všech případech po dobu jednoho týdne. Výsledná iontově výměnná kapacita byla zjištěna pomocí UV-VIS spektroskopie stanovením koncentrace vyměněných dusičnanových iontů, či titrací hydroxidem sodným a získána jako podíl molů vyměněných iontů a hmotnosti suché membrány.
10	Bc. Jan Ullsperger	M2	Dr. Ing. Vlastimil Fíla	Inkorporace částic oxidovaného grafenu do polymerních membrán pro separace plynů	detail Inkorporace částic oxidovaného grafenu do polymerních membrán pro separace plynů V posledních desetiletích kromě konvenčních separačních metod nabývají na významu membránové separační technologie plynných směsí. Navzdory jejich značným výhodám je v současné době největším problémem omezený separační výkon membránových operací a udržení výkonu při dlouhodobém provozu. Další problémem je i relativně náročná výroba membránových materiálů, proto jsou neustále hledány a vyvíjeny nové materiály. Polymery, vzhledem k jejich vynikajícím fyzikálně-chemickým vlastnostem a zároveň možnosti výroby membrán větších rozměrů, jsou jedním z nejrozšířenějších materiálů používaných v této oblasti. Jejich separační anebo fyzikálně-chemické vlastnosti lze zlepšit zabudováním specifických anorganických mikro- nebo nano-částic do jejich matrice (takové kompozitní membrány nesou označení „mixed matrix membranes“, zkratka MMM). V rámci této práce byly metodou odlití z roztoku připraveny a studovány kompozitní membrány s oxidovaným grafenem, kde jako polymerní matrice bylo využito komerčního polyetherimidu Ultem 1100 nebo nekomerčního polyimidu 6FDA-DAM:DABA. Membrány na bázi Ultemu byly kromě metody odlití připraveny také pomocí metody inverze fází, která je vhodná pro případnou výrobu těchto materiálů ve formě dutých vláken s potenciální aplikací v průmyslovém měřítku.
11	Bc. Xénia Vislocká	M1	Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Fotokatalyzátory na bázi TiO₂ využívající UV záření na čistění vzduchu	detail Fotokatalyzátory na bázi TiO₂ využívající UV záření na čistění vzduchu Akumulácia perzistentných toxických zlúčenín v životnom prostredí predstavuje závažný problém súčasnosti. Odstránenie týchto látok bežne dostupnými prostriedkami je neefektívne, a preto je potrebné hľadať prístupnejšie riešenia. Využitím fotokatalytických procesov je možné dosiahnuť úplnú degradáciu ťažko oxidovateľných látok. Medzi perspektívne materiály vo fotokatalýze patrí aj TiO₂. Vo svojej práci som sa zamerala na syntézu fotokatalyzátorov na báze TiO₂ s rôznym obsahom aktívneho uhlia a na stanovenie aktivity takto modifikovaných materiálov. Aktivita bola určená na základe odbúrania toluénu zo vzduchu v prietokovom reaktore (ISO norma 22197-3:2011(E)). Pre materiál s najvyššou aktivitou (23 % aktívneho uhlia) bol ďalej sledovaný vplyv vlhkosti vzduchu na odbúravanie toluénu. Namerané hodnoty boli porovnané s aktivitou štandardného fotokatalyzátoru P25.
12	Bc. Patrik Volner	M2	Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.	Studium konverzní reakce sádrovce s uhličitanem sodným	detail Studium konverzní reakce sádrovce s uhličitanem sodným V současné době je produkováno velké množství průmyslových sádrovců, z nichž největší zastoupení mají tzv. energosádrovce vznikající při odsiřování spalin z tepelných elektráren. Jejich produkce je vyšší než spotřeba, a tak část končí na skládkách. Je žádoucí nalézt další způsoby, jak tyto energosádrovce přepracovat na dále využitelné produkty. Jednou z možností je využití konverzní reakce s uhličitanem sodným, při které vzniká síran sodný používaný např. ve sklářství a uhličitan vápenatý, který lze vracet zpět do procesu odsiřování. Cílem této práce bylo provést a ověřit technologickou schůdnost uvedené reakce. Experimenty probíhaly v izotermním míchaném vsádkovém reaktoru nejprve s čistým dihydrátem síranu vápenatého a následně s energosádrovcem. Byl sledován průběh reakce a její teplotní závislost. Bylo zjištěno, že reakce jak s čistým sádrovcem, tak s energosádrovcem (z elektráren Tušimice a Počerady) probíhá se stoprocentní konverzí a velice rychle už při teplotě 25 °C. Jedná se tedy o energeticky nenáročnou technologii poskytující zajímavé produkty, která by mohla najít průmyslové uplatnění.
13	Bc. Veronika Vyšínová	M2	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Hodnocení vlastností fotokatalyticky aktivních nátěrů v průběhu expozičních testů	detail Hodnocení vlastností fotokatalyticky aktivních nátěrů v průběhu expozičních testů Práce se zabývá vlivy atmosférické expozice na fotokatalytické vlastnosti nátěrů. Na základě předchozích experimentů byly vybrány 3 materiály na bázi TiO₂a následně byly v různém poměru aplikovány do vodou ředitelných akrylátových nátěrových hmot. Takto připravené nátěry byly poté vystaveny atmosférickým podmínkám. V průběhu expozice, trvající 17 měsíců, byla hodnocena schopnost vzorků se nešpinit. Sledovaným parametrem bylo vizuální pozorování a barevná diference ΔE. Nátěr obsahující materiál označený CG100 vykazoval výrazně menší zašpinění než nátěry s materiálem označeným CG11, který byl prakticky srovnatelný s nátěry obsahující jen neaktivní rutilový pigment. Fotokatalytické vlastnosti v závislosti na atmosférické expozici byly korelovány s výsledky zrychleného testu stárnutí v QUV panelu. V obou případech bylo zjištěno, že během expozice dochází k rozrušení pojiva a nárůstu povrchového množství TiO₂využitelné pro fotokatalytické reakce. To se projevuje nárůstem fotokatalytické aktivity, jako je zvýšené množství odbouraných plynných polutantů.
14	Bc. Miroslav Šmíd	M1	Ing. Jakub Mališ	Ověření použitelnosti membránových modulů pro inertizaci palivového článku	detail Ověření použitelnosti membránových modulů pro inertizaci palivového článku Palivové články typu PEM představují perspektivní zdroj elektrické energie pro celou řadu aplikací, kde se uplatní některé z jejich výhod, jako jsou vysoká efektivita přeměny chemické energie paliva na elektrickou, tichý provoz a netoxické odpadní produkty. Jejich provoz má však také jistá technická omezení. Například při odstavení je nutné je propláchnout inertním plynem, který odstraní zbytky vodíku z elektrodového prostoru. Tímto opatřením se zabrání vzniku prostředí, kde by mohlo docházet k nežádoucí degradaci katalyzátoru v průběhu odstávky. Zbytkový vodík, který by prodifundoval skrz membránu, by mohl zapříčinit vznik tzv. mikroexplozí, oběma nežádoucím dějům lze předejít právě proplachem inertním plynem, např. dusíkem. Zdrojem dusíku může být tlaková lahev, která však musí být doplňována. Mnohem elegantnějším řešením je separace dusíku ze vzduchu za pomoci membránového modulu. Tato práce je zaměřena na ověření použitelnosti komerčně dostupných membránových modulů pro tuto aplikaci.
15	Jan Šnajdr	B3	doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.	Příprava elektrolytu a optimalizace cely pro vysokoteplotní palivový článek.	detail Příprava elektrolytu a optimalizace cely pro vysokoteplotní palivový článek. Palivové články představují zajímavou možnost zdroje elektrické energie a jsou vhodné pro celou řadu aplikací. Vysokoteplotní SOFC narozdíl od nízkoteplotního palivového článku má výhodu v tom, že díky vysoké teplotě se nemusí používat drahé katalyzátory. Na druhou stranu vysoká teplota způsobuje rychlou degradaci materiálů a může docházet například k delaminaci elektrody. Proto jsou na používané materiály a způsob jejich zabudování do SOFC kladeny vysoké nároky. Cílem práce bylo připravit a optimalizovat proces přípravy elektrolytu z práškového YSZ a následně připravit SOFC článek nanesením elektrod. Katoda je složena ze směsi LSM/YSZ a anoda ze směsi NiO/YSZ. Chování připravených článků bylo testováno v laboratorní cele SOFC.
16	Eva Šrámková	B3	Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.	Adsorpce kyselin fosforu na Pt elektrodě	detail Adsorpce kyselin fosforu na Pt elektrodě Ve vysokoteplotním palivovém článku s protonově výměnnou membránou se používá membrána z polybenzimidazolu dopovaná H₃PO₄. V důsledku bezprostředního kontaktu membrány s katalytickou vrstvou obsahující Pt, na které probíhají elektrodové reakce, dochází k adsorpci složek elektrolytu na povrch katalyzátoru a tím k jeho částečnému zablokování pro reaktanty. Na tomto jevu se podílí H₃PO₄, ale také produkty redukce H₃PO₄, které jsou v elektrolytu obsaženy. Zejména se jedná o H₃PO₃, která může být do systému zanesena spolu s H₃PO₄ použitou na dopování membrány, nebo vzniká redukcí H₃PO₄ při provozu článku. Adsorpce kyselin fosforu na Pt povrch a jejich vliv na provozní charakteristiky palivového článku však dosud nebyly dostatečně popsány. Cílem této práce je prostudovat změny elektrické dvojvrstvy na povrchu Pt elektrody v systému obsahujícím H₃PO₃ a H₃PO₄. K měření byla využita metoda cyklické voltametrie v rozmezí koncentrací 0,1 - 5 mol dm^-3 H₃PO₄ s přídavkem H₃PO₃ a v teplotním rozmezí 25 až 70 °C. Z naměřených křivek byly vyhodnoceny změny pokrytí povrchu Pt elektrody. V prezentaci bude diskutována závislost těchto změn na teplotě a koncentraci H₃PO₄.

106 - Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Aigerim Adrysheva	M2	Ing. Nguyen Hong Vu, Ph.D.	Využití hlubokomořských konkrecí k separaci kritických kovů z roztoků	detail Využití hlubokomořských konkrecí k separaci kritických kovů z roztoků Hlubokomořské konkrece jsou perspektivní polymetalickou surovinou z důvodu vysokého obsahu manganu a dalších neželezných kovů. Konkrece jsou však charakterizovány také vysokou porozitou a velkým reakčním povrchem, čímž se rozšiřuje spektrum jejich využití také do oblasti sorpce, čí katalýzy. V této práci bylo na hlubokomořské manganové konkrece nahlíženo, jako na velmi účinný sorbent kritických kovů (Eu, Y, Co, Pt, Mo) z vodných roztoků, s potenciální možností následného využití těchto konkrecí jako surovinového zdroje pro extrakci neželezných kovů po vyčerpání sorpčních schopností.
2	Bc. Enas Ghassan Hamed Alzubi	M1	prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch	Vlastnosti porézní korozivzdorné oceli vyrobené technologií 3D tisku	detail Vlastnosti porézní korozivzdorné oceli vyrobené technologií 3D tisku 3D tisk je nová technologie používaná pro výrobu komplexních trojrozměrných produktů. Použití 3D tisku pro výrobu kovových implantátů se rychle rozšiřuje kvůli své schopnosti produkovat náhrady poškozených tkání s požadovanými vlastnostmi. Kovové implantáty jsou široce aplikovány v ortopedii pro náhradu tvrdé kostní tkáně. V této práci byla studována mikrostruktura a mechanické vlastnosti vysoce porézní nerezové oceli 316L připravené technologií 3D metodou Selective Laser Melting (SLM). Ze získaných výsledku, bylo zjištěno, že mechanické vlastnosti slitiny se přiblížily vlastnostem lidské kosti a tím je táto slitina předurčena pro aplikace v medicíně. Vzorky s porézní strukturou se svým charakterem přibližují trabekulární kosti a je možné s nimi počítat jako s možnou variantou při ortopedických náhradách.
3	Bc. Ivana Arvajová	M1	Ing. Michaela Fousová	Tepelné zpracování titanové slitiny vyrobené technologií 3D tisku	detail Tepelné zpracování titanové slitiny vyrobené technologií 3D tisku 3D tisk je stále více využívanou technologií v mnoha odvětvích, a to zejména díky schopnosti vytvořit přímo produkty požadovaných rozměrů, mnohdy tvarově velmi složité, obsahující porézní části apod. V této práci byla jedna z metod tisku, selective laser melting, použita k přípravě vzorků slitiny Ti6Al4V, která je často používaným biomateriálem, zejména v ortopedii a zubním lékařství. Po zpracování této slitiny 3D tiskem je vyžadováno tepelné zpracování, jehož cílem je odstranit vzniklá vnitřní pnutí a metastabilní martenzitickou strukturu, které mají nežádoucí vliv na její vlastnosti. Cílem této práce bylo sledovat vliv různých atmosfér použitých při tepelném zpracování na povrchovou morfologii, mikrostrukturu a tvrdost materiálu a výsledky porovnat s komerčně prováděným zpracováním. Nejpodobnějších výsledků s komerčně dostupným režimem bylo dosaženo v argonové atmosféře se vzorkem umístěným v grafitové formě zasypaným titanovými šponami. Ve všech případech byla pozorována oxidace a ovlivnění povrchové vrstvy materiálu.
4	Bc. Radek Bečvář	M1	doc. Ing. Jaroslav Bystrianský, CSc.	Hodnocení vlivu strukturních změn vysoce legovaných žáropevných ocelí na jejich korozní odolnost	detail Hodnocení vlivu strukturních změn vysoce legovaných žáropevných ocelí na jejich korozní odolnost U žáropevných ocelí jsou hlavní podmínkou pro bezproblémové použití vysoká odolnost proti tečení a dostatečná korozní odolnost pracovnímu prostředí. Odolnost oceli vůči oxidaci v prostředí vodní páry vysokých parametrů lze zvýšit legováním prvků stabilizujících uhlík ve struktuře nebo zjemněním zrna. Cílem této práce bylo zhodnotit změnu korozní odolnosti se změnou struktury žáropevných vysoce legovaných ocelí Super 304H a TP 347HFG, u kterých byly rozpouštěcím žíháním při 1350 °C nasimulovány podmínky svařování. Následné precipitační žíhání při různých teplotních režimech napodobovalo provozní teploty. Byla zkoumána změna mikrostruktury oceli se změnou teplotního režimu a její náchylnost k mezikrystalové korozi po expoziční zkoušce. Ta byla hodnocena jak opticky, tak pomocí reaktivačního měření. Výsledky ukázaly, že pro každou ocel je nutné zvolit správný teplotní režim jak provozu, tak tepelných úprav při konstrukci. Bylo též prokázáno, že zjemnění mikrostruktury zlepšuje korozní odolnost v prostředí páry.
5	Tomáš Blecha	B3	Ing. Jan Švadlena	Konzervování - restaurování kadidelnice	detail Konzervování - restaurování kadidelnice Restaurovaný předmět pochází z římskokatolické farnosti Záhoří. Kadidelnice se skládá ze čtyř hlavních částí a čtyř řetězů. Jsou to centrální část, stříška, rukojeť a miska na uhlíky. Všechny části kromě misky byly vyrobeny z mosazi a opatřeny povrchovou úpravou. Miska byla vyrobena z oceli rovněž s povrchovou úpravu. Během detailního průzkumu bylo objeveno několik problémů předmětu, a to korozní a mechanické poškození, znečištění spalinami a druhotné neodborné zásahy. Během materiálového průzkumu bylo potvrzeno, že základovým materiálem je mosaz s fragmentární povrchovou úpravou stříbření zřejmě provedenou galvanicky dle charakteru a způsobu provedení. Z toho se také odvozuje datace předmětu po roce 1850. Na povrch misky byla nanesena mosaz. Samotný zásah proběhl na základě toho, že vlastník nebyl rozhodnut, zda bude restaurovaný předmět opětovně využívat pro liturgické účely nebo zda bude sloužit pouze k výstavním účelům. Došlo k odstranění korozních produktů kompletně u mosazi a u oceli na pomezí základního materiálu, odstranění spalin, vyrovnání mechanických poškození, výrobě nových koncových článků řetězu, výztuže rukojeti a podložky k aplice, stabilizaci a konzervaci ocelové misky. Na závěr byla provedena montáž a navržen ochranný režim.
6	Václav Gerstner	B3	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Oltářní koruna Panny Marie	detail Oltářní koruna Panny Marie Tématem této práce bylo restaurování oltářní koruny z konce 18. století umístěné v kostele Panny Marie Bolestné ve Strakonicích. Většina částí koruny byla vyrobena ze slitiny stříbra, další části pak z mosazi, alpaky a skla. Vnitřek koruny byl vystlán tmavě červeným sametem. Před zásahem se na koruně kromě prachových nečistot vyskytovaly i zbytky organického nátěru. Povrch stříbrných částí byl nepravidelně pokryt tmavými korozními produkty stříbra. Některé části koruny byly značně zdeformovány nebo zcela chyběly. Samotné restaurování bylo provedeno na základě vyhodnocení materiálového průzkumu s ohledem na požadavek majitele uvést předmět do liturgické praxe. Materiálový průzkum spočíval zejména ve zjištění složení použitých materiálů. Metalografickou analýzou bylo zjištěno, že většina částí koruny je vyrobena z různých slitin stříbra, jehož obsah se pohyboval mezi 43,2–82,7 %. Současně byl proveden i textilně-technologický průzkum sametu, při kterém bylo zjištěno, že byl samet vyroben z bavlny a hedvábí. Zásah zahrnoval demontáž koruny, odstranění korozních produktů, výrobu nových částí, vyčištění sametu, konzervaci povrchu všech částí a opětovnou montáž. Na závěr byl určen ochranný režim památky s ohledem na jeho budoucí využití.
7	Bc. Klára Hosová	M1	Ing. Jiří Kubásek, Ph.D.	Koroze slitiny Mg-Y-Nd-Zr v modelových tělních prostředích	detail Koroze slitiny Mg-Y-Nd-Zr v modelových tělních prostředích Slitiny Mg-Y-Nd-Zr jsou již delší dobu zvažovány pro užití ve zdravotnictví jako materiál pro výrobu biodegradovatelných implantátů (např. šrouby určené k fixaci zlomených kostí, nebo dočasné výztuže). Hlavními důvody jsou s lidskou kostí srovnatelné hodnoty modulu pružnosti a hustoty. Legující prvky (Y, Nd a Zr) jsou v uvažované slitině přítomny z důvodu zlepšení nedostatečných korozních i mechanických vlastností čistého hořčíku. Tématem této práce je vliv struktury slitiny hořčíku Mg-Y-Nd-Zr na její strukturu a korozní vlastnosti. V rámci práce byla studována slitina připravená dvěma různými postupy tvářená za zvýšené teploty (extruze a ECAP). Korozní chování bylo zkoumáno v modelových tělních prostředích (fyziologický roztok pufrovaný i nepufrovaný a SBF). Korozní vlastnosti slitin byly měřeny pomocí expozičních testů a elektrochemických metod (potenciodynamické křivky, polarizační odpor). Výsledky prokázaly velmi dobrou korozní odolnost obou připravených materiálů z pohledu možných aplikací v medicíně, zároveň však zásadní dopad volby korozního prostředí na průběh korozního procesu.
8	Bc. Vít Jonák	M2	doc. Ing. Jaroslav Bystrianský, CSc.	Vysokoteplotní koroze těsnících segmentů parních turbín	detail Vysokoteplotní koroze těsnících segmentů parních turbín Průmyslovým problémem, který tato práce zkoumá, je zjištění náchylnosti žárupevné chromové oceli k mezikrystalovému zcitlivění po různých režimech tepelného zpracování. Cílem je odhadnutí změny vlastností při vysokoteplotní oxidaci pomocí elektrochemických metod. Během vysokoteplotní oxidace těchto ocelí bývají pozorována místa na povrchu oceli, vykazující odlišnou odolnost k oxidaci, čímž dochází k nárůstu členité a nehomogenní vrstvy oxidů. Byla zdokumentována mikrostruktura optickým mikroskopem a zjištěna tvrdost (HB) v závislosti na tepelném zpracování. Následně byla změřena odolnost vůči mezikrystalové korozi Straussovou zkouškou a metodou reaktivační polarizace. Pomocí rentgenové difrakce a fluorescence (XRD, XRF) byly analyzovány oxidické vrstvy po vysokoteplotní oxidaci na vzorcích s odlišnou přípravou povrchu před expozicí. Zásadním zjištěním je výrazné ovlivnění povrchu a růstu oxidických vrstev po otryskávání balotinou, kdy jsou do povrchu zaneseny prvky ze skla, které následně působí negativně na korozní odolnost a ochranné vlastnosti oxidů na povrchu oceli. Otryskávání balotinou se používá jako poslední finální úprava pro korozivzdorné oceli, a proto může být vliv kontaminace povrchu zásadní pro další analýzu nehomogenního růstu oxidů při expozici.
9	Bc. Zdeněk Kačenka	M1	Ing. Jaroslav Fojt, Ph.D.	Modifikace povrchu titanové beta slitiny a její interakce s modelovým tělním prostředím	detail Modifikace povrchu titanové beta slitiny a její interakce s modelovým tělním prostředím Cílem této práce bylo anodickou oxidací vytvořit nanostrukturu trubkovitého tvaru na povrchu slitiny Ti-39Nb. Tato modifikace má za cíl zlepšit její bioaktivitu. Byl sledován vliv vloženého napětí a doba expozice na velikost a tvar vrstvy. Byly pořízeny snímky z elektronového mikroskopu, na kterých byly analyzovány průměry trubek a tloušťka vrstvy. Takto vytvořená nanostruktura byla poté tepelně zpracována. Prvkové složení povrchu bylo měřeno pomocí fotoelektronové spektroskopie (XPS). Modifikované povrchy byly testovány v simulované tělní tekutině (SBF). Cílem experimentu bylo určit vliv stavu povrchu na bioaktivitu, ta by se projevila precipitací kalcium fosfátu na povrchu. Děje na fázovém rozhraní byly monitorovány pomocí elektrochemické impedanční spektroskopie. Díky tomuto měření byla získána informace o čase vzniku nové vrstvy na povrchu vzorku. Bylo potvrzeno, že vliv vloženého potenciálu má vliv na průměr nanotrubek a expoziční čas na tloušťku nanostruktury. Průměr nanotrubek ovlivňuje bioaktivitu. Pozitivní vliv na precipitaci Ca-P soli má tepelné zpracování.
10	Bc. Barbora Kašparová	M1	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Struktura a vlastnosti slitin Ni-Ti-X vyrobených práškovou metalurgií	detail Struktura a vlastnosti slitin Ni-Ti-X vyrobených práškovou metalurgií Struktura a vlastnosti slitin Ni-Ti-X vyrobených práškovou metalurgií Práce se zabývá možností úpravy fázového složení a zlepšení vlastností slitiny Ni-Ti legováním dalšími prvky. Tato slitina je řazena se mezi slitiny s tvarovou pamětí, které jsou označovány jako „Shape memory alloys“. Díky svým výjimečným vlastnostem, jako je například jev tvarové paměti nebo superelasticita, jsou slitiny Ni-Ti hojně využívány v mnoha odvětvích. Při výrobě klasickou tavnou i práškovou metalurgií obsahuje slitina Ni-Ti kromě požadované fáze NiTi také další fáze (Ti₂Ni, Ni₃Ti, Ni₄Ti₃), jejichž přítomnost může být nežádoucí. Možným řešením je přídavek legujících prvků, které by tyto fáze destabilizovaly nebo by zabránily jejímu vzniku. Cílem práce bylo popsat vliv legujících prvků v množství 1 a 3 hm. % (Co, Fe, Si, V) na mikrostrukturu a fázové složení, na tvrdost a teploty fázových přeměn ve slitině Ni-Ti-X vyrobené postupem práškové metalurgie s využitím reaktivní sintrace.
11	Michal Kopelent	B3	Ing. Jaroslav Fojt, Ph.D.	Nanostrukturování vrstevnatých systémů	detail Nanostrukturování vrstevnatých systémů Nanostrukturování vrstevnatých systémů Některé materiály mohou být pro lidský organismus alergenní či toxické. Řešením tohoto problému může být odstínění povrchu vrstvou, která, která bude biokompatibilní, popřípadě bioaktivní. Cílem práce bylo najít vhodné podmínky pro vytvoření nanostruktury na vrstvě Ti-39Nb, která byla deponována na korozivzdorné oceli REX 734. Výchozí vrstva měla tloušťku 5 µm. Nanostruktura byla vytvořena metodou anodické oxidace v elektrolytu standardně používaném pro tento typ materiálu. Nicméně, vzhledem k porozitě vrstvy docházelo ke kontaktu elektrolytu s podkladovým materiálem. To vedlo k jejímu podkorodování a následné delaminaci. Z tohoto důvodu byly realizovány experimenty s upravenými elektrochemickými podmínkami. Jelikož je korozní odolnost podkladového materiálu výrazně nižší než u slitiny TiNb, nebylo možné úpravou podmínek zajistit vznik nanostruktury, aniž by došlo ke ztrátě soudržnosti vrstvy. Řešením se ukázalo až vytvoření vrstvy tloušťky 50 mm, zde již byly defekty eliminovány a nanostrukturování proběhlo úspěšně. Dále byla testována adheze vrstvy a nanostruktury. Napětí nutné na odtržení nanostruktury bylo 21 MPa, což je dostačující pro biomateriálové aplikace.
12	Josef Kozák	B3	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Mešní konvičky s podnosem	detail Mešní konvičky s podnosem Tématem práce bylo restaurování souboru mešních konviček s podnosem. Po prvotním ohledání byl soubor rozdělen na tři samostatné předměty. Jednotlivé konvičky AQUA, VINUM a podnos. Předměty byly před restaurátorským zásahem celoplošně pokryty korozními produkty základního materiálu. Předměty byly podrobeny historickému a materiálovému průzkumu. Byly odebrány vzorky materiálu za účelem určení jeho složení a k identifikaci případné povrchové úpravy. Ze vzorků byly zhotoveny metalografické výbrusy, které byly dále analyzovány. Na základě historického a materiálového průzkumu byl stanoven restaurátorský záměr a následný restaurátorský postup.
13	Bc. Klára Kuchťáková	M1	doc. Ing. Milan Kouřil, Ph.D.	Ochrana olova v atmosféře s obsahem kyseliny octové pomocí korozních inhibitorů	detail Ochrana olova v atmosféře s obsahem kyseliny octové pomocí korozních inhibitorů Olověné buly jsou často uloženy v nevhodném prostředí s výskytem organických kyselin, na které je olovo citlivé. Cílem této práce bylo vyzkoušet látky inhibičně působící na korozi olova v důsledku působení par kyseliny octové. Ideálně takových, které budou mít lepší aplikační a povrchové vlastnosti než dnes široce testované soli karboxylových kyselin. Jako inhibitory byly použity dekanan sodný, Pragokor O 170, přípravek na bázi dikarboxylových solí, benztriazol, cyklohexylamin, thiomočovina a benzoan sodný. Inhibitory byly porovnávány z hlediska účinnosti a změn některých vlastností povrchové vrstvy daných aplikací inhibitorů.
14	Bc. Jana Körberová	M2	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Porézní materiály na bázi titanu	detail Porézní materiály na bázi titanu V současné době jsou využívány kovové materiály k výrobě implantátů především pro ortopedii a zubní lékařství. Jeden z vhodných materiálů pro tyto aplikace je titan a jeho slitiny. Mechanické vlastnosti titanu a jeho slitin se však liší od kompaktní kosti, což může vést ke značným komplikacím. Hlavním problémem je rozdílnost modulu pružnosti kosti a kovového implantátu. Může docházet k tzv. stress shielding efektu, který vzniká při nerovnoměrném zatížení kosti a implantátu způsobeným tímto rozdílem a vést až k nutnosti reoperace implantátu. Jednou z možností, jak tomuto problému předcházet, je vytvoření porézního implantátu, který by měl modul pružnosti nižší než původní kompaktní implantát. V této práci byly připraveny práškovou metalurgií porézní vzorky Ti a TiSi2 (s přídavkem 20 hm. % pórotvorné látky) a kompaktní vzorek TiSi2. Byla pozorována mikrostruktura a byla vyhodnocena pórovitost a velikost pórů. Dále byly naměřeny mechanické vlastnosti těchto vzorků.
15	Martin Lacka	B3	Ing. Tereza Jamborová	Svícen	detail Svícen Svícen Autor: Lacka Martin Ročník: B3 Školitel: Ing. Tereza Jamborová; Jaroslav Prášil, restaurátor s licencí Práce se zabývá restaurováním a konzervováním svícnu ve vlastnictví římskokatolické farnosti v Písku. Svícen byl k restaurování dodán ve dvou částech, trojboké podestě s připevněným dříkem a kalichu s trnem na svíčku. Poškození předmětu spočívalo ve vychýlení dříku z osy, v korozním napadení povrchu, znečištění předmětu voskem, prachem a biologickými pozůstatky. K dataci svícnu posloužilo literární dílo Cín, ze sbírek Krajského muzea východních Čech (Katalog z výstavy 1983) díky kterému byl předmět zadatován do 18. století. V materiálovém průzkumu bylo potvrzeno, že materiálem svícnu je cín s malými obsahy příměsí a nečistot. Ve větší míře zastoupenou příměsí je měď (1,7 hm. % mědi), která se ve struktuře vyskytovala ve formě intermetalické fáze CuSn. Restaurování předmětu probíhalo odstraňováním nesoudržných korozních produktů a organického znečištění, dále byla obnovena celistvost předmětu připájením kalichu k tělu svícnu a vytmelením spoje dvousložkovým epoxidovým tmelem. Následovala konzervace mikrokrystalickým voskem. Na závěr byl zhotoven doporučený režim ochrany předmětu s ohledem na umístění a další využití předmětu.
16	Jan Langfelner	B3	Ing. Jan Švadlena	Konzervování-restaurování mešního kalicha	detail Konzervování-restaurování mešního kalicha Zlacený mosazný mešní kalich byl restaurován v rámci předmětu Semestrální práce I. Jde o majetek farnosti Železný Brod s datací do konce 19. století. Restaurování bylo provedeno na základě materiálové analýzy, historického průzkumu a požadavků majitele na další využívání v rámci liturgie.
17	Bc. Jakub Ludvík	M1	Ing. Jan Stoulil, Ph.D.	Elektrochemické chování uhlíkové oceli v pórovém roztoku bentonitu s proměnlivým složením	detail Elektrochemické chování uhlíkové oceli v pórovém roztoku bentonitu s proměnlivým složením Složení pórové vody bentonitu se bude v čase zásadním způsobem měnit a tím se bude měnit i její vliv na kontejner hlubinného úložiště jaderného odpadu. V tomto případě byl uvažován kontejner z uhlíkové oceli. Změny složení pórové vody bentonitu byly založeny na simulaci působení denitrifikačních a sulfát-redukujících bakterií, kde denitrifikační bakterie redukují dusičnanové ionty až na dusík a sulfát-redukující bakterie redukují síranové ionty až na sulfidové. Redukce oxidačních složek má za následek pokles redoxního potenciálu prostředí i samovolného korozního potenciálu. Byl prokázán i pozitivní vliv zvýšené počáteční teploty kontejneru na tvorbu magnetitu, který ocel chrání.
18	Bc. Eva Miklášová	M1	Ing. Jiří Kubásek, Ph.D	Mikrostruktura a mechanické vlastnosti slitin hořčíku legovaných Y, Nd a Zn	detail Mikrostruktura a mechanické vlastnosti slitin hořčíku legovaných Y, Nd a Zn Slitiny hořčíku se řadí k materiálům, které mají potenciální využití v oblasti medicíny jako odbouratelné fixátory zlomenin. Bohužel současné hořčíkové slitiny nedisponují dostatečnými mechanickými a především korozními vlastnostmi umožňující podobné aplikace. Jeden z hlavních problémů je příliš vysoká korozní rychlost, což může vést k předčasnému selhání nosné funkce implantátu. Mezi studované materiály pro výše zmíněné aplikace se řadí slitiny Mg-Nd-Zn a Mg-Y-Nd, jejichž mechanické i korozní vlastnosti se řadí mezi nejlepší v oblasti hořčíkových slitin. Jedním ze způsobů, jak lze tyto vlastnosti ještě dále vylepšit je příprava slitin postupy práškové metalurgie. Tato práce se zabývá slitinami Mg-3Nd-0,5Zn a Mg-4Y-3Nd připravenými postupy práškové metalurgie zahrnující mechanické legování a následnou kompaktizaci spékáním prášků. V práci jsou hodnoceny mikrostruktura a mechanické vlastnosti připravených materiálů (tvrdost, mechanické vlastnosti v tlaku). Výsledky prokázaly, že mechanické legování je zajímavou a slibnou alternativou pro přípravu těchto materiálů.
19	Bc. Alena Mochalina	M2	doc. Ing. Milan Kouřil, Ph.D.	Koroze korodovaného olova v parách kyseliny octové	detail Koroze korodovaného olova v parách kyseliny octové Korozní produkty olova mají ochrannou funkci a výrazně zpomalují jeho korozní reakce. Přítomnost organických kyselin, které jsou neoddělitelnou součástí archivů, muzeí a depozitářů, danou přirozenou bariéru narušují a olovo podléhá korozi. Cílem práce bylo zmapovat pomocí rezistometrických čidel korozní rychlost čistého a uměle korodovaného olova v roztoku uhličitanu olovnatého v závislosti na koncentraci kyseliny octové a relativní vlhkosti. Porovnávala se také morfologie povrchu na korodovaných a nekorodovaných olověných kuponech a čidlech.
20	Bc. Tomáš Myslivec	M1	Ing. Michaela Fousová	Struktura a mechanické vlastnosti oceli 316L připravené 3D tiskem	detail Struktura a mechanické vlastnosti oceli 316L připravené 3D tiskem 3D tisk kovových materiálů se po více než 20letém vývoji stává populární technologií pro výrobu produktů na míru. Mezi nejpoužívanější materiály patří korozivzdorná ocel 316L, která mimo jiné díky své biokompatibilitě nachází uplatnění v oblasti biomateriálů. Kvůli tvarové unikátnosti produktů může během výroby docházet k různé tepelné historii, jež se podepíše na mikrostruktuře, a ta pak na výsledných mechanických vlastnostech. V mikrostruktuře se také objevuje výrazná anizotropie způsobená usměrněným tepelným tokem ve směru výstavby, která se na mechanických vlastnostech projevuje nejvýrazněji. Tato práce se zabývá mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi vzorků oceli 316L připravených metodou Selective Laser Melting (bez tepelného zpracování), z nichž polovina byla vytištěna ve vertikální a polovina v horizontální poloze. Sledovanými a porovnávanými mechanickými vlastnostmi jsou Vickersova mikrotvrdost a chování při namáhání v tlaku a tahu.
21	Bc. Patrik Míka	M2	doc. Ing. Luděk Joska, CSc.	Korozní chování stříbra ve fyziologickém roztoku	detail Korozní chování stříbra ve fyziologickém roztoku Korozní chování stříbra ve fyziologickém roztoku Pro správnou funkci implantátu je nezbytná pozitivní interakce buněk s jeho povrchem. Narušení procesu osteointegrace mezi tkání a kovovým biomateriálem může být způsobeno přítomností patogenů, které mají za následek vznik infekce ohrožující zdraví pacienta. Inkorporované nanočástice antibakteriálních látek na povrchu implantátu dokáží minimalizovat výskyt bakterií a inhibovat jejich vliv na organizmus. Jedním z materiálů, který vykazuje dostačující antibakteriální vlastnosti a zároveň nízkou toxicitu vůči hostitelské tkáni, je stříbro. Primárním cílem této práce bylo stanovit korozní rychlost a korozní mechanizmus Ag při samovolném korozním potenciálu ve fyziologickém roztoku a popsat morfologii vznikající vrstvy. Dále byla práce zaměřena na určení vlivu potenciálu na korozní chování stříbra ve fyziologickém roztoku. Z výsledků vyplynulo, že ve všech případech se stříbro nejintenzivněji rozpouštělo v prvních 24 hodinách. Následně byl zaznamenán pokles a ustálení rychlosti rozpouštění stříbra. Z potenciostatických měření bylo zjištěno, že od potenciálu 0,075 V/ACLE dochází ke korozi stříbra, avšak na povrchu vzorku precipitují chloridové komplexy. Ty vytvářejí pórovitou vrstvu, která částečně blokuje uvolňování stříbrných iontů.
22	František Míček	B3	Ing. Jiří Děd, CSc.	Restaurování věčného světla	detail Restaurování věčného světla Předmětem restaurování bylo věčné světlo z první poloviny 19. století. Světlo je vyrobeno z mosazi a nachází se na něm zbytky stříbrné a zlaté povrchové úpravy. Celý povrch byl pokrytý silnou vrstvou nečistot a místy byly zřetelné korozní produkty mědi. Největší poškození předmětu bylo ale způsobeno korozním praskáním v důsledku vnitřního pnutí, tím byly zasažen středový díl těla a závěsný díl. Metalografickou analýzou odebraných vzorků bylo zjištěno, že restaurovaný předměty byl vyroben z mosazi s obsahem 33-36% Zn, zbytek tvořila měď. Analýzy složení byly provedeny pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu s EDS analyzátorem. V úvodu restaurování byl předmět demontován na jednotlivé díly a očištěn destilovanou vodou s přídavkem Syntaponu L. Středový díl těla předmětu byl vyžíhán. Po omytí předmětu byly objeveny vyteklé zbytky tmelu, pravděpodobně použitého při výrobě kovotlačením. Tento tmel byl následně odstraněny rozpuštěním v xylenu. Korozní produkty byly z předmětu odstraněny ponorem v 10% roztoku kyseliny sírové, všechny díly byly poté důkladně opláchnuty v destilované vodě. Jednotlivé díly byly vysušeny a konzervovány roztokem Paraloidu B72 v acetonu. Poté byl předmět zkompletován. Na závěr byl navržen ochranný režim s ohledem na umístění a další využití předmětu.
23	Bc. Aleš Návoj	M1	doc. Ing. Jaroslav Bystrianský, CSc.	Hodnocení základních korozních vlastností strukturních složek vyskytujících se v heterogenních svarových spojích	detail Hodnocení základních korozních vlastností strukturních složek vyskytujících se v heterogenních svarových spojích Heterogenní svarové spoje se vyskytují v důležitých zařízeních jaderné energetiky, kde se často stávají uzlem, který ovlivňuje celkovou životnost zařízení. Strukturní složky heterogenních svarových spojů, v oblasti ztavení a tepelně ovlivněné oblasti, mají odlišnou korozní odolnost ve srovnání s nenatavenou ocelí. Na hranici ztavení heterogenního svarového spoje bude zviditelněna a zdokumentována potenciální aktivní cesta a bude určen její charakter.
24	Bc. Michaela Nývltová	M2	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Kinetika a mechanismus vzniku intermetalických fází Ti-Al	detail Kinetika a mechanismus vzniku intermetalických fází Ti-Al Aluminidy titanu jsou perspektivní materiály pro použití zejména v leteckém a kosmickém průmyslu, díky jejich vysoké pevnosti a odolnosti za vysokých teplot a také nízké měrné hmotnosti. Pro efektivnější výrobu těchto materiálů metodami práškové metalurgie je třeba přesně popsat mechanismus a kinetiku jejich vzniku, což bylo prováděno expozicí titanových vzorků v roztaveném hliníku při teplotách 700, 800 a 900 °C po různou dobu. Změřením tloušťky vrstvy vzniklých intermetalických fází ze snímků z rastrovacího elektronového mikroskopu byla zjištěna kinetika reakce a také byly pomocí EDS analýzy určeny vznikající fáze. Při teplotě 700 °C bylo pozorováno řízení vzniku intermetalických fází difuzí a postupná tvorba fáze TiAl₃. Při teplotách 800 a 900 °C byl růst tloušťky vrstvy lineární a lze tedy usuzovat, že je proces pravděpodobně řízen rychlostí chemické reakce.
25	Martin Pavel	B3	Ing. Tereza Jamborová	Restaurování Naviculy - lodičky na kadidlo	detail Restaurování Naviculy - lodičky na kadidlo Název práce Navicula Školitel: Ing. Tereza Jamborová Autor: Martin Pavel Ročník: B 3. Navicula neboli lodička je liturgický předmět, který slouží k uchování kadidla. K restaurování byl zapůjčen římskokatolickou farností v Písku. Před restaurátorským zásahem byl předmět podroben detailnímu průzkumu, který odhalil mechanická a korozní poškození. Poškození spočívalo v celkovém vyosení předmětu a deformacích jednotlivých částí lodičky. Základní materiál byl identifikován jako mosaz se stříbrnou povrchovou úpravou, která se dochovala jen na několika místech. Dále byl předmět znečištěn organickými zbytky kadidla a prachovými částicemi. Během restaurátorského zásahu došlo k celkové demontáži jednotlivých dílů předmětu a vyrovnání mechanických deformací. Bylo provedeno mechanické čištění za pomoci žíněného a mosazného kartáčku v detergentu a chemické čištění předmětu pomocí 10% vodného roztoku H₂SO₄. Tímto způsobem byly odstraněny korozní produkty základního materiálu. Předmět byl po čištění neutralizován pomocí 5% vodného roztoku NaHCO₃. Pro fixaci povrchu byla použita 10 % akrylátová pryskyřice Paraloid B72 v toluenu, která byla aplikována dvěma nátěry štětcem. S ohledem na budoucí používání předmětu v liturgické praxi byl zhotoven doporučený ochranný režim předmětu.
26	Roman Pešl	B2	Ing. Jiří Děd, CSc.	Konzervování-restaurování procesní lucerny z farnosti kostela svatého Jakuba Menšího v Železném Brodě	detail Konzervování-restaurování procesní lucerny z farnosti kostela svatého Jakuba Menšího v Železném Brodě Práce popisuje konzervování a restaurování procesní lucerny z kostela Svatého Jakuba Menšího v Železném Brodě. Lucerna byla používána v pohřebních průvodech, nebo jako osvětlení interiéru kostela při půlnoční mši a rorátech. Výroba byla odhadnuta do druhé poloviny devatenáctého století, technologie a použité materiály nasvědčují tomu, že se může jednat i o předmět z počátku století dvacátého. Lucerna byla dodána demontovaná, pokrytá prachem, korozními produkty a některé spoje byly poškozené. Součástí práce byl materiálový průzkum, který potvrdil, že lucerna byla vyrobena z hlubokotažné mosazi. Vlastní konzervování a restaurování zahrnuje odstranění vosku a nečistot, dále odstranění korozních produktů pomocí 10% vodného roztoku H₂SO₄ s přídavkem H₂O₂ a v kombinaci s mechanickým čištěním. Obnovení poškozených pájených spojů bylo provedeno lepením, chybějící díly byly doplněny. Následně byl povrch konzervován 10% paraloidem B72. Na závěr byly stanoveny doporučené podmínky uložení. Lucerna bude nadále sloužit jako dekorativní předmět v interiéru kostela, proto byl při volbě pracovních postupů a stanovení úložných podmínek kladen důraz na zohlednění především estetické hodnoty předmětu.
27	Bc. Kateryna Popova	M1	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Ochrana olova v atmosféře s obsahem kyseliny octové pomocí destimulátorů a adsorbentů	detail Ochrana olova v atmosféře s obsahem kyseliny octové pomocí destimulátorů a adsorbentů Cílem práce bylo porovnání destimulační a sorpční schopnosti vybraných látek pro kyselinu octovou v modelovém prostředí archivu se zaměřením na další použití v konzervátorské praxi při uschování pergamenových listin s olověnými bulami. Bylo provedeno měření korozní rychlosti olověných čidel za různých podmínek, před a po expozici byla provedená fotodokumentace a měření barevnosti olověných kuponů. Složení vzniklých korozních produktů bylo stanoveno pomocí rentgenové difrakční analýzy. Bylo stanoveno, že nejúčinnějšími látkami pro ochranu olověných bul vůči působení kyseliny octové byly aktivovaná alumina a granulát bentonitu s aktivním uhlím. Méně účinným byl dolomitický vápenec, v přítomnosti kterého došlo ke vzniku tenké vrstvy hydratovaného oxidu-octanu olovnatého. V přítomnosti aktivního uhlí a bentonitu došlo k aktivní korozi olova a vzniku viditelné korozní vrstvy, což znamená, že tyto adsorbenty nejsou vhodné pro praktické použití v archivu. Pro zeolit a ACC textilii musí být experiment zopakován.
28	Jan Růžička, DiS.	B3	Ing. Šárka, Msallamová, Ph.D.	Restaurování novobarokního zinkového kalamáře z produkce Komárovských železáren 1889 - 1899	detail Restaurování novobarokního zinkového kalamáře z produkce Komárovských železáren 1889 - 1899 Příspěvek přibližuje restaurátorský zásah na novobarokním zinkovém kalamáři z produkce Komárovských železáren, jenž se nachází ve sbírkách Národního technického muzea. Kalamář postrádal původní víčko pravé nádobky a skleněné vložky nádobek, jež bránily styku inkoustu se základním materiálem. Kalamář byl galvanicky pokovován vrstvou mědi, jež byla opatřena tmavou patinou. Korozní napadení zinkové slitiny uvnitř nádobek způsobilo poškození měděného povlaku i základního materiálu. Na základě podrobného restaurátorského průzkumu bylo provedeno čištění a konzervace památky bez porušení základního materiálu a povrchové úpravy. Patina a stopy po používání byly zachovány v plném rozsahu. Chybějící párové víčko kalamáře bylo reverzibilně doplněno metodou lití na ztracený vosk do sádro-antukové formy ze zinkové slitiny shodného složení s originálním kovem. Cizelování, aplikace povrchových úprav a patinování víčka bylo provedeno ve shodě s původními postupy.
29	Bc. Věra Soukupová	M2	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti slitiny NiTi46	detail Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti slitiny NiTi46 Slitina NiTi patří mezi slitiny s tvarovou pamětí. Tvarová paměť, dobrá korozní odolnost a biokompatibilita umožňují použití pro automobilové, letecké a biomedicínské aplikace. Výroba běžnými tavícími procesy je komplikovaná proto se hledají alternativní způsoby přípravy např. prášková metalurgie. Tato práce se zabývá mikrostrukturou a vlastnostmi slitiny NiTi46 připravenou pomocí Self-propagating high-temperature syntesis (SHS) a Spark plasma sintering (SPS) a následném vyříhání. Slitina byla vyžíhána při teplotách 600, 650, 700, 750, 800 a 900 °C. Vzorky byly analyzovány pomocí elektronové mikroskopie (SEM) s EDS analyzátorem. Dále byly provedeny rentgenová difrakce (XRD) a termická analýza (DSC). Na vzorcích byla měřena tvrdost dle Vickerse při zatížení 10 kg.
30	Bc. Tereza Stejskalová	M1	prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch	Vliv orientace vzorků při 3D tisku	detail Vliv orientace vzorků při 3D tisku 3D tisk neboli aditivní výroba kovových materiálů je technologie, která se v posledních deseti letech velmi rychle vyvíjí. Oproti běžným technologiím má mnoho výhod, vzhledem ke kterým je snahou zavést 3D tisk do průmyslové výroby. Před zavedením této nové technologie je ale nutné nejprve důkladně zmapovat vliv různých výrobních parametrů na kvalitu a vlastnosti vyráběných dílů. Jedním z nich je orientace budovaného výrobku, kterou se zabývala tato práce. Předmětem studia byla titanová slitina Ti-6Al-4V připravená metodou selective laser melting (SLM). Tato slitina patří mezi nejvíce používané titanové slitiny díky svým dobrým mechanickým vlastnostem a biokompatibilitě umožňující její použití v lidském těle a zároveň je i jedním z nejvíce zkoumaných materiálů pro 3D tisk. Vzorky této slitiny byly připraveny ve třech orientacích – horizontální, šikmé a vertikální. Na vzorcích byl studován vliv orientace na povrch, mikrostrukturu a mechanické vlastnosti. Hlavní rozdíl nastal u tažnosti materiálu. Nejvyšší tažnosti vykazovaly vzorky budované vertikálně díky protažení zrn ve směru namáhání a nejnižší porozitě.
31	Bc. Jaroslav Vavřík	M2	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Příprava a vlastnosti self-reporting materiálů na bázi hliníku	detail Příprava a vlastnosti self-reporting materiálů na bázi hliníku Tato práce se zabývá slitinami Al s přechodnými kovy pro jejich potenciální využití jako tepelně odolný materiál s vysokými mechanickými vlastnostmi s možností nahradit Ti a navíc se „self reporting“ vlastnostmi. „Self reporting“ je schopnost oznámení změny vnějších podmínek změnou svých fyzikálních vlastností a její přítomnost spočívá na množství kvazikrystalů, jejichž různé obsahy a jejich vliv na výsledné vlastnosti jsou v této práci studovány. Kvazikrystaly byly přidávány do prášku ve formě vyloužených částic z původního rychle ztuhlého prášku, čímž dojde k jejich zvýšené koncentraci v kompaktu a zvýšení pravděpodobnosti výskytu charakteristických vlastností pro kvazikrystaly. Pro zachování kvazikrystalů bylo nutno zvolit vhodné podmínky kompaktizace takové, aby výsledný produkt byl kompaktní s co možná nejnižší mírou porozity při současném zachování kvazikrystalů. V experimentální části byla studována mikrostruktura, tvrdost a mechanické vlastnosti v tlaku slitiny Al-6Cr-2Fe-1,5Ti-1Si (v hm. %). a změny, ke kterým dochází při použití různé velikosti vstupních prášků, různých přidaných dílů loužených částic obsahující kvazikrystaly a vliv tepelných a mechanických procesů. Výsledné mechanické vlastnosti byly porovnány s literaturou.
32	Bc. Zbyněk Veselka	M2	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Příprava a charakterizace jemnozrnné slitiny AlFe7Mn4	detail Příprava a charakterizace jemnozrnné slitiny AlFe7Mn4 Jemnozrnné slitiny hliníku se železem a manganem se vyznačují dobrými mechanickými vlastnostmi a dobrou tepelnou stabilitou. Pro přípravu jemnozrnné slitiny je potřeba použít metody rychlého tuhnutí jako melt-spinning. Rychlé tuhnutí kromě jemnozrnnosti zajistí rovněž přítomnost metastabilních kvazikrystalů. Rozklad kvazikrystalů, je-li spojen s objemovou změnou, je potenciálně využitelný pro možnou self-healing vlastnost slitiny. Cílem práce bylo připravit slitinu AlFeMn metodami práškové metalurgie, popsat její mikrostrukturu a mechanické vlastnosti, i s ohledem na možnou self-healing vlastnost. Porovnáním mikrostruktur a výsledků mechanických zkoušek byla vybrána nejlepší metoda přípravy. Z přítomnosti kvazikrystalů před a po kompaktizaci metodou SPS pak byla vyhodnoceny vhodné podmínky přípravy.
33	Bc. Tomáš Veselý	M2	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	PVD na kovovém substrátu	detail PVD na kovovém substrátu PVD je univerzální postup pro depozici anorganických tenkých filmů na různé substráty. Adheze filmů závisí na způsobu vzniku filmu a na jeho interakci se substrátem. Dvoukroková tvorba filmu na substrátu, tedy nukleace a růst, jsou silně ovlivněny podmínky depozice, ale také vlastnostmi substrátu, jako je chemické složení, mikrostruktura a hrubost povrchu. Cíl této práce je depozice kovovo-keramického filmu metodou PVD magnetronového naprašování na kovový substrát s různou mikrostrukturou pro zjištění vlivu mikrostruktury na adhezi filmu a jeho vlastnosti. Jako substrát byly použity vzorky oceli 100Cr6 a AISI 316L.
34	Bc. Vladimír Vojtěch	M2	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Materiály odolné vůči radiačnímu poškození ve fúzních reaktorech - nová cesta k jejich nalezení	detail Materiály odolné vůči radiačnímu poškození ve fúzních reaktorech - nová cesta k jejich nalezení Feriticko-martenzitické oceli jsou slibné materiály pro použití ve fúzních reaktorech, s obstojnou odolností proti radiačnímu poškození. Přesto je stále problematické předpovědět, jak se budou tyto materiály v reaktorech chovat. I přes mnoho studií provedených v posledních desítkách let je mechanismus poškození a tím i reakce materiálu nedostatečně popsán. To je způsobeno složitostí těchto materiálů. Nová strategie k řešení tohoto problému je použití jednodušších slitin k popsání základních mechanismů poškození materiálu. V této práci je popsána metoda analýzy radiačního poškození na modelových slitinách Fe a Fe(Cr) pomocí transmisní elektronové mikroskopie (TEM). Je popsána speciální metoda přípravy magnetických vzorků pro následnou analýzu v TEM. Dále se tato práce zabývá nastavením podmínek pro radiaci.
35	Bc. Ilona Voňavková	M2	Ing. Jiří Kubásek, Ph.D.	Mechanické a korozní vlastnosti slitin zinku uvažovaných pro aplikace v medicíně	detail Mechanické a korozní vlastnosti slitin zinku uvažovaných pro aplikace v medicíně Slitiny zinku, podobně jako slitiny hořčíku, jsou v posledních letech zkoumány pro využití v medicíně jako biodegradovatelné materiály. Samotný zinek nemá dostatečné mechanické vlastnosti, avšak legováním prvky jako jsou hořčík a vápník dochází k výraznému zlepšení těchto vlastností. Uvažované legující prvky jsou navíc dobře přijatelné organismem. Během rozpouštění zinku nedochází k uvolňování vodíku, který negativně ovlivňuje proces hojení poškozené tkáně, jako je tomu v případě hořčíkových slitin. V této práci byly zkoumány slitiny Zn-1,5Mg a Zn-1,5Mg-0,5Ca připravené litím s následnou extruzí za tepla. U připravených materiálů byla zkoumána mikrostruktura, mechanické a korozní vlastnosti. U materiálů byly zjištěny vysoké hodnoty mezí kluzu a mezí pevnosti, zároveň však i velmi nízká tažnost. Průměrná korozní rychlost studovaných materiálů je přijatelná pro aplikace v medicíně, problematický je však výskyt lokalizovaného napadení.
36	Bc. Jakub Šesták	M2	Ing. Filip Průša, Ph.D.	Vliv podmínek kompaktizace slinováním v plazmatu na mechanické vlastnosti a mikrostrukturu slitiny FeAl20Si20	detail Vliv podmínek kompaktizace slinováním v plazmatu na mechanické vlastnosti a mikrostrukturu slitiny FeAl20Si20 Vzrůstající nároky na materiály s sebou přináší i snahu o přípravu materiálů novými způsoby, které při zachování stejného chemického složení materiálů zvyšují jejich mechanické vlastnosti. V případě slitin Fe-Al-Si, jejichž výroba tavnou metalurgií je velmi obtížná, je možné například postupy mechanického legování dosáhnout vysokých pevností. Tyto slitiny jsou zároveň charakterizovány velmi dobrou odolností proti vysokoteplotní oxidaci, tepelnou stabilitou a korozní odolností. Chrom, jako hlavní legura, žáruvzdorných ocelí, je Evropskou komisí označen jako kritický prvek a proto je možné pohlížet na slitiny Fe-Al-Si jako na možnou náhradu současných materiálů obsahujících chrom. Tato práce je zaměřena na optimalizaci podmínek mechanického legování a následné kompaktizace slinováním v plazmatu slitiny FeAlSi, konkrétně FeAl20SI20. Mezi proměnné parametry patřila u mechanického legování samotná navážka výchozích prášků čistých kovů a doba mletí. V případě slinování v plazmatu byl sledován vliv stlačení před nebo až po ohřátí na kompaktizační teplotu při různých režimech průchodu proudu (kontinuální, pulzní) materiálem. Z dosažených výsledků byla vybrána optimální kombinace parametrů přípravy kompaktního materiálu, u které dosáhl vzorek nejlepších vybraných mechanických vlastností.
37	Bc. Vendula Šimůnková	M1	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Slitiny Ti-Al-Si vyrobené nekonvenčními postupy práškové metalurgie	detail Slitiny Ti-Al-Si vyrobené nekonvenčními postupy práškové metalurgie Tato práce se zabývá přípravou slitin Ti-Al-Si metodou práškové metalurgie s využitím reaktivní sintrace. Pro kompaktizaci těchto slitin byly zvoleny dvě odlišné metody SPS, a to konvenční SPS a unikátní vysokotlaká HP SPS přítomná v polském „The Institute of Advanced Manufacturing Technology“. Od takto připravených slitin je očekávána kombinace vysokoteplotního materiálu a materiálu s velmi nízkou hustotou, což tento materiál předurčuje pro aplikace v leteckém průmyslu. Vybrané čtyři slitiny Ti-Al-Si s různými poměry hliníkua křemíku byly porovnávány na základě mikrostruktury, pórovitosti a vybraných mechanických vlastností. Porovnáváno bylo několik režimů slinování pomocí SPS z důvodu optimalizace slinovacího procesu. Dále bylo sledováno chování slitin za teplot vyšších, než je udávaná mezní teplota použitelnosti slitin na bázi Ti-Al. Na základě cyklických oxidačních zkoušek byl sledován mechanismus vzniku oxidové vrstvy a její adheze ke kovové matrici.

107 - Ústav skla a keramiky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Nagla Al Samsamová	B3	Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování keramické nádoby na deštníky	detail Restaurování keramické nádoby na deštníky V práci byla restaurována novověká nádoba na deštníky od výrobce Scheurich. Restaurátorským záměrem bylo provést čištění a slepení střepů pomocí lepidla Araldite 2020. Chybějící části doplnit epoxidovým tmelem Milliput a provést barevnou retuši vhodným odstínem akrylovými barvivy, dále simulovat lesk glazury pomocí tzv. „glazury za studena“ zn. GOLDEN. Součásti práce byl i restaurátorský průzkum skládající se z analýz (XRD a XRF) střepové hmoty a stanovení jejích parametrů (Archimedova metoda). Na základě výsledků analýz byl předmět zařazen jako pórovina, hlavní krystalickou fázi střepové hmoty tvořil křemen, dále byl identifikován mullit, anortit a nízký obsah rutilu. Na závěr byly specifikovány požadavky na uložení restaurovaného předmětu.
2	Aiman Albekova	B3	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Světelné zdroje pro fotodynamickou terapii	detail Světelné zdroje pro fotodynamickou terapii Cílem mé práce bylo připravit bioaktivní sklo dopované samariem s vysokou intenzitou emise vhodné pro fotodynamickou terapii. Fotodynamická terapie je nová neinvazivní metoda sloužící k diagnostice a léčbě tumorů. Mezi hlavní výhody patří nulová toxicita, selektivita a možnost opětovné aplikace. Vhodnost použití byla stanovena pomocí naměřených spekter, absorpčního, transmitančního a excitačního. Prvním krokem před utavením skla bylo navážit příslušné suroviny. Následně byla směs homogenizována po dobu 10 minut v třecí misce. Homogenní kmen byl nakládán do PtRh kelímku a taven v elektrické peci se superkanthalovými topnými tělesy. Tavící teplota byla 1400 °C. Po 1 h tavení bylo směsí mícháno, čímž se urychlil proces čeření a homogenizace skloviny. Celkem třikrát byla směs promíchána. Po posledním zamíchání následovalo tavení po dobu 30 minut. Potom byla tavenina odlita do nerezové formy. Ještě horký trámeček byl přemístěn do chladící pece, kde se 1 h temperoval na 500 °C. Nakonec se odlité bioaktivní sklo ponechalo chladnout do druhého dne na laboratorní teplotu.
3	Mgr. Valeriia Barsegian	M2	Ing. Jan Macháček, Ph.D.	Sledování kontaminace prostředí bytových domů azbestovými a ostatními anorganickými vlákny v souvislosti s riziky dopadu na lidské zdraví	detail Sledování kontaminace prostředí bytových domů azbestovými a ostatními anorganickými vlákny v souvislosti s riziky dopadu na lidské zdraví Sledování kontaminace prostředí bytových domů azbestovými a ostatními anorganickými vlákny v souvislosti s riziky dopadu na lidské zdraví Životní prostředí může obsahovat řadu kontaminantů, mezi nimi i anorganická vlákna, která mají negativní vliv na lidské zdraví. Rozlišení přítomných anorganických vláken je zásadní pro určení hygienicky nezávadného prostředí, tak i pro identifikaci zdrojů těchto vláken a návrhu opatření pro omezení jejich emisí. Podle platných právních předpisů jsou zdravotně nejrizikovější azbestové vláknité částice, a proto jsou jmenovitě sledovány. Součástí práce je literární rešerše, seznámení se s principy měření dle mezinárodně normalizovaných postupů, provádění měření v bytových domech, vyhodnocení výsledků měření a jejich interpretace.
4	Bc. Anastasia Bridneva	M2	Ing. Eva Gregorová, CSc.	Charakterizace porézní keramiky připravené z hydroxyapatitového prášku.	detail Charakterizace porézní keramiky připravené z hydroxyapatitového prášku. Hydroxyapatit je hlavní anorganickou složkou kostí, a proto je hydroxyapatitová keramika hojně používaným biomateriálem. Porézní hydroxyapatitová keramika byla připravena litím vodné suspenze z komerčního hydroxyapatitového prášku (Calcium phosphate tribasic, 30-40% Ca, Alfa Aesar^®, dále HAP) s přídavkem 25 obj. % pšeničné mouky a 5 obj. % kukuřičného škrobu. Byly použity dvě koncentrace suspenze: 36 hm. % HAP a 38 hm. % HAP. Mouka má funkci napěňovadla, tělesotvorného a pórotvorného činidla, škrob zde funguje jako stabilizátor pěny a ovlivňuje především pevnost syrového vzorku. Vzorky vypálené na 850°C a 1200°C byly nejprve charakterizovány RTG difrakcí a rtuťovou porozimetrií. Dále byly připraveny leštěné nábrusy, ze kterých byly pořízeny SEM snímky s různým rozlišením. Na snímcích byla provedena obrazová analýza pomocí stereologických vztahů a výsledky byly srovnány s výsledky rtuťové porozimetrie. Vzorky ze suspenze s koncentrací 36 hm.% byly navíc charakterizovány tomograficky (mikro CT skenováním), použité rozlišení bylo 10 μm. Na vybraných řezech získaných touto metodou byla pro porovnání provedena obrazová analýza. Distribuce velikosti pórů, které byly získány z nábrusů resp. z tomografických řezů, byly statisticky vyhodnoceny a srovnány s výsledky rtuťové porozimetrie.
5	Lenka Brücknerová	B2	Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování pravěké nádoby z Vestce	detail Restaurování pravěké nádoby z Vestce Předmětem této práce bylo restaurování pravěké keramiky, která byla nalezena ve Vestci, v oblasti u Chrudimi. Jednalo se o jednu nádobu pocházející z lužické kultury, která byla vyzvednuta „in situ“ a dopravena na restaurátorské pracoviště Archeologického ústavu AVČR. Z nádoby byla vypreparovaná hliněná výplň, střepy očištěny a poté následovalo vyhledávání a lepení střepů pomocí reverzibilního lepidla. Střepy, které se nepodařilo umístit, byly použity na analýzy keramického materiálu a ztráty doplněny sádrou. Všechny provedené zákroky byly v souladu s etikou restaurování.
6	Bc. Lucie Burešová	M2	prof. Dr. Dipl.-Min. Willi Pabst	Příprava a charakterizace gradientové hydroxyapatitové keramiky	detail Příprava a charakterizace gradientové hydroxyapatitové keramiky Syntetický hydroxyapatit je významný biokompatibilní, přesněji řečeno bioaktivní, materiál, protože má podobné složení a vlastnosti jako přírodní hydroxyapatit, který tvoří anorganickou (minerální) složku kostí člověka. Mikrostruktura kosti je však nejen porézní, ale i gradientová, tj. vykazuje výrazné gradienty pórovitosti od kraje (víceméně hutná kortikální kost) do vnitřku (vysoce porézní trabekulární kost). Gradientu pórovitosti, který by měl simulovat gradientní strukturu kostí, bylo dosaženo kombinací biologického napěňování pomocí kvasinek (droždí) a litím do sádrové formy resp. na sádrovou podložku. Pro tyto účely byly měněny klíčové parametry, jako je obsah škrobu, obsah ethanolu a obsah sacharózy v licí suspenzi. Po nalití na sádrovou podložku byly suspenze při 80 °C napěněny pomocí kvasinek. Po usušení byly vzorky vypáleny (s nárůstem 2 °C/min a dobou výpalu 4 h při 850 °C). Pro kontrolu vhodnosti vypalovacího režimu byla provedena rentgenová fázová analýza. Ze vzorků byly připraveny nábrusy a na snímcích z optického mikroskopu byla provedena obrazová analýza.
7	Bc Daria Cecico	M2	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Přístroj pro fotodynamickou terapii	detail Přístroj pro fotodynamickou terapii Přístroj pro fotodynamickou terapii Fotodynamická terapie (PDT) je moderní léčebná technika zaměřená především na léčbu různých kožních onemocnění, a dokonce i nádorů v blízkosti povrchu kůže. Tato metoda používá fotosenzibilizátory, ionty vzácných zemin, světlo a aktivní kyslík. Největší výhodou PDT je neinvazivnost. Zatím se PDT používá většinou v nemocnicích a pacienti jsou nuceni kvůli léčbě být mimo domova. Ale díky tomu že metoda není invazivní, v tom není potřeba. Cílem práce je nabídnout zařízení vhodné pro PDT v domácích podmínkách. Naším cílem je vytvořit zařízení, které využívá LED diody, drcené fotoluminiscenční sklo a zalévací silikonovou směs pro LED. Toto zařízení bude malé a přenosné a pacient by ho mohl používat doma nebo v práci.
8	Bc. Simona Chrenová	M2	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Excitační spektra laserových skel s uplněním v medicíně	detail Excitační spektra laserových skel s uplněním v medicíně Cílem práce bylo naměření excitačních spekter a pomocí nich nalézt vhodné uplatnění laserových skel dopovaných europiem a terbiem. Luminofory obsahující europium vykazují luminiscenci okolo 600 nm. Tato vlnová délka je využitelná ve fotodynamické terapii. Fotodynamická metoda umožňuje diagnostiku a léčbu tumorů bez vedlejších účinků. U laserových skel dopovaných terbiem je patrná luminiscence v oblasti 530 nm. Této vlnové délky lze využít v psychologii. Snížením krevního tlaku napomáhá k lepšímu spánku. Pozitivně ovlivňuje také činnost průdušek a zmírňuje záněty. Záření o vlnové délce menší než 600 nm pohlcuje hemoglobin. Absorpci lze zužitkovat ve stomatologii ke koagulaci. Stomatochirurgické zákroky jsou pak absolutně nekrvavé s eliminací rizika infekce. Redukovaná skla obsahující terbium generují záření v blízké infračervené oblasti. Výhodou infračerveného záření je větší penetrační hloubka do tkáně. Toho lze využít ve fyzioterapii. K indikaci laseroterapie dochází při bolestech svalů, šlach a kloubů úrazového i zánětlivého původu. Další vhodnou oblastí je fototerapie. Záření má příznivý vliv na hladinu serotoninu, který má zásadní vliv na cyklus spánku a bdění, chuťové receptory či pocity. Těchto vlivů se využívá k léčbě sezónních depresí, bulimie či poruchách spánku.
9	Bc. Ingrid Czudková	M2	prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.	Testování biorozpustnosti vláken nahrazujících azbest	detail Testování biorozpustnosti vláken nahrazujících azbest V současné době je azbest, jehož vlákna při vdechnutí způsobovala těžké plicní edémy, nahrazen novými typy skleněných vláken. Výrobci těchto vláken by měly zajistit jejich rozpustnost při případném vdechnutí do plic. Práce se zabývá testováním biorozpustnosti vláken pomocí dlouhodobých dynamických průtokových testů v simulované plicní tekutině (SLF) a navazuje tak na bakalářskou práci, kde bylo sledováno rozpouštění 4 typů komerčně vyráběných vláken pomocí statických testů. Dynamické průtokové testy probíhaly za podmínek simulujících plicní prostředí člověka: loužení do SLF o pH 7,4, teplota 37 ± 0,5 °C, průtok plicní tekutiny 120 ml/den. Testy probíhaly po dobu 1 – 60 dní na vybraném typu vláken (E-vlákna). Ve výluzích bylo měřeno pH a stanovena koncentrace Si, Ca, Mg pomocí metody AAS. Dále byly sledovány hmotnostní úbytky vláken a vzhled a složení vláken před a v průběhu loužení pomocí SEM‑EDS. Z výsledků je patrné, že při průtokových testech dochází k degradaci a k výraznému rozpouštění E-vláken. Po 60 dnech loužení dosahují úbytky těchto vláken přes 90 hm.%. Koncentrace jednotlivých složek s dobou loužení postupně klesá, což je v souladu se snižováním velikosti louženého povrchu vláken. Ze získaných výsledků je možné usoudit, že E-vlákna lze považovat za zdravotně bezpečná.
10	Bc. Mária Dobáková	M2	Ing. Miroslav Rada, CSc.	Optimalizace složení nových křišťálových skel	detail Optimalizace složení nových křišťálových skel Cieľom práce bol návrh nových zložení skiel bez obsahu olova, arzénu a bária so zachovaním dôležitých technologických a úžitkových parametrov. Pozornosť bola zameraná predovšetkým na čo najvyššie hodnoty merného elektrického odporu, ktoré umožňujú elektrické tavenie skiel. Ohľad bol tiež braný na cenovú náročnosť kmeňa. Konkrétne bolo navrhnutých a pripravených celkom 5 nových skiel bez obsahu spomínaných toxických prvkov. Jednotlivé zloženia boli volené tak, aby boli vyhovujúce nasledujúce dôležité parametre skiel: merná elektrická vodivosť, viskozitné a kryštalizačné charakteristiky a hydrolytická odolnosť. Práca sa zaoberala návrhom nových zložení skiel jednak s obsahom oxidu strontnatého, ale aj s využitím prítomnosti dolomitu a vápenca, len vápenca a len dolomitu v kmeni. Namerané výsledky boli porovnané nielen medzi sebou, ale i s výsledkami získanými v bakalárskej práci.
11	Bc. Pavla Dvořáková	M2	Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Identifikace příčin poškození středověkých dlaždic	detail Identifikace příčin poškození středověkých dlaždic Práce byla zaměřena na identifikaci příčin poškození raně středověkých dlaždic. Průzkum byl proveden na dlaždicích tří tvarových typů (šestiúhelník, čtverec, trojúhelník), které pocházely z jednoho datového celku. U sledovaného souboru dlaždic byla nejprve provedena charakterizace střepových hmot, glazur a korozních vrstev, z hlediska chemického a mineralogického složení pomocí rentgenové fluorescenční analýzy a rentgenové difrakční analýzy. Následně byl studován systém glazura-střepová hmota z hlediska souladu koeficientů délkových teplotních roztažností a hodnocena nevratná vlhkostní roztažnost pomocí dilatačních měření. Z provedených výzkumů vyplývá, že glazury jednotlivých typů jsou v mírném tlakovém pnutí a jejich rozpraskání bylo způsobeno především růstem korozních produktů a mechanickým poškozením.
12	Dominika Fink	B3	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Produkce sklárny Lötz Witwe v letech 1880 až 1940 - charakterizace nalezených střepů	detail Produkce sklárny Lötz Witwe v letech 1880 až 1940 - charakterizace nalezených střepů Práce se zabývá produkcí sklárny Lötz Witwe ve stylu secese a moderny z let 1880 až 1940. V tuto dobu patřila sklárna k naprosté světové špičce a proto její výrobky dodnes můžeme najít ve světových sbírkách a aukčních síních, kde jsou draženy za stovky tisíc korun. V místě působení sklárny v Klášterském Mlýně byly získány původní střepy za pomoci paní PhDr. Jitky Lněničkové. Na střepech jsou pozorovatelné charakteristické dekory, pro které měla sklárna vlastní názvy (např. Papillon nebo Phänomen). Dekory byly tvořené technikami jako např. irisování, listrování nebo nitkování. Naším cílem je obohatit současnost o skryté umění výroby skla Lötz z pohledu nejen datace a historického kontextu, ale především z pohledu technologie složení, jež zásadním způsobem ovlivňuje optické a umělecké vlastnosti. U vybraných nalezených střepů byla měřena transmitance a kolorimetrie pomocí UV-VIS spektrometru. Dekor „Papillon“ byl charakterizován pomocí XRF. Bylo utaveno základní sklo podle původní receptury, jehož optické vlastnosti byly porovnány s nalezeným střepem základního skla. Také byla změřena jeho viskozitní křivka, díky níž jsme mohli rekonstruovat technologii tavení ve sklárně Lötz.
13	Bc. Dagmar Hejlová	M1	Ing. Jan Macháček, Ph.D.	Příprava a vlastnosti granulí BaTiO₃ pro magnetickou rezonanci	detail Příprava a vlastnosti granulí BaTiO₃ pro magnetickou rezonanci Hlavním cílem této práce byla laboratorní příprava granulí BaTiO3, pomocí vlhké granulace, výpal vzniklých granulí a popsání vlastností těchto granulí. Granule by mohly být potenciálně použity ve formě vodné suspenze uzavřené ve vaku pro homogenizaci magnetického pole B1 při zobrazování pomocí lékařské nukleární magnetické rezonance. Byly připraveny tři velikosti granulí, které pocházely z nadsítných frakcí: 0,6; 1,0 a 1,5 mm. Na těchto granulích probíhala veškerá další měření. Především bylo charakterizováno chemické a fázové složení vypálených granulí, dále kruhovitost pomocí obrazové analýzy, pevnost v tlaku a celková pórovitost pomocí analýzy obrazu a uzavřená pórovitost pyknometricky a zdánlivá viskozita pomocí penetrometrie. Bylo zjištěno, že připravené granule nejsou pro zamýšlené použití příliš vhodné, protože mají velkou celkovou porozitu, její výsledná hodnota je (26 ± 7) %. Největší část tvoří otevřené póry prostupné vodou. Tyto a ještě více uzavřené póry vyplněné plynem snižují výslednou hodnotu permitivity granule BaTiO3, což není žádoucí. Proto, aby granule vykazovaly lepší vlastnosti jako například menší porozitu a byly více kruhovité, by bylo lepší použít jiný postup přípravy granulí, například metodu extruze/sferonizace.
14	Bc. Aneta Hepnerová	M2	prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.	Možnost náhrady testů in-vivo testy in-vitro při sledování rozpustnosti vláken	detail Možnost náhrady testů in-vivo testy in-vitro při sledování rozpustnosti vláken Důležitou vlastností nových typů skleněných vláken, využívaných např. ve stavebnictví, je rozpustnost v plicích při jejich případném vdechnutí. Ta bývá testována v akreditovaných laboratořích testy in-vivo. Pokusná zvířata bývají např. umístěna ve speciálních komorách, kde inhalují ve vzduchu rozptýlená vlákna, nebo jsou jim určitá množství vláken vstřikována injekčně do plic a je sledován hmotnostní úbytek těchto vláken po 40 dnech. Cílem práce bylo posoudit, zda by testy in-vivo mohly být alespoň částečně nahrazeny jednoduchými modelovými testy in-vitro. Bylo sledováno rozpouštění E-vláken v simulované plicní tekutině (SLF o pH = 7,4) při teplotě 36,5^oC po dobu 1-40 dní formou statických testů bez míchání a za stálého míchání při různých poměrech S/V (povrch vláken ku objemu SLF). Byla měřena časová závislost koncentrace složek přešlých ze skla do SLF metodou AAS a byly stanoveny hmotnostní úbytky vláken. Výsledky byly porovnány s výsledky testů in-vivo. V průběhu testů byl dále sledován vzhled a složení vláken pomocí SEM-EDS. Výsledky ukázaly, že při testovaných S/V dochází k rozpouštění vláken, při vysokém S/V (3,7 cm^-1) však docházelo k výraznějšímu zpětnému srážení vyloužených složek na povrchu vláken. Vlákna v míchaných a nemíchaných roztocích se rozpouštěla srovnatelně.
15	Barbora Hübnerová	B3	Dr. Ing. Dana Rohanová	Restaurování vrchní části vitráže s motivem sv. Anny	detail Restaurování vrchní části vitráže s motivem sv. Anny Předmětem restaurátorského zásahu byla vitráž s figurálním motivem sv. Anny zhotovená na počátku 20.století. Sv. Anna byla matkou Panny Marie a na uměleckých dílech je většinou vyobrazena v červeném šatu se zeleným pláštěm, jak vyučuje mladou Pannu Marii. Restaurátorský záměr zahrnoval očištění jednotlivých fragmentů skla, vytvoření nových doplňků, slepení rozbitých částí, zhotovení zcela nové olověné sítě a provedení průzkumu skla pomocí optické mikroskopie a analýzy SEM/EDS. Průzkum odhalil, že se jedná o sodno-vápenaté modernější sklo. Na fragmentech skla byla pozorována poškození korozními procesy. Veškeré skleněné fragmenty byly vyjmuty ze staré olověné sítě a očištěny. Rozbité části byly slepeny nebo spojeny olověnou správkou. Chybějící části byly doplněny nově vytvořenými kopiemi. Vitráž byla adjustována do nové olověné sítě. Z důvodu plánovaného uložení do depozitu byly doporučeny podmínky uložení zrestaurovaného předmětu pro interiér.
16	Bc. Soňa Hříbalová	M1	prof. Dr. Dipl.-Min. Willi Pabst	Vliv uhlíkového znečištění na optické vlastnosti transparentní keramiky	detail Vliv uhlíkového znečištění na optické vlastnosti transparentní keramiky Optické vlastnosti transparentní keramiky jsou obecně ovlivněny inkluzemi, především pokud mají výrazně odlišný index lomu, např. póry, které mají index lomu blízký 1. Nízké pórovitosti lze u keramiky docílit metodou SPS, která využívá průchod elektrického proudu grafitovými formami. Grafitové formy se používají kvůli jejich elektrické vodivosti, ale zásadním problémem pro přípravu transparentní keramiky je to, že v průběhu slinování kontaminují vzorek uhlíkem. Vzniklé uhlíkové inkluze pak společně se zbytkovou pórovitostí keramiky negativně ovlivňují průhlednost vzorku. Jedním z hlavních materiálů používaných pro přípravu opticky transparentní keramiky s vysokou pevností je spinel MgAl₂O₄, který vykazuje mnohem lepší mechanické vlastnosti než sklo a je díky své kubické struktuře zvláště vhodný pro optické aplikace. V rámci této práce bylo pomocí Mieovy teorie modelováno, do jaké míry uhlíkové inkluze a pórovitost ovlivňují průhlednost spinelové keramiky, a to jak v závislosti na vlnové délce procházejícího světla, tak na koncentraci a velikosti inkluzí. Dále byly srovnány vlivy pórovitosti a uhlíkových inkluzí mezi sebou. Výsledky získané touto prací mohou sloužit ke správné interpretaci experimentálně naměřených závislostí transmitance na vlnové délce.
17	Bc. Jan Kovařík	M2	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Termodynamické vlastnosti misfitového kobaltitu [Bi_2-xCa₂O₄][CoO₂]_1.7	detail Termodynamické vlastnosti misfitového kobaltitu [Bi_2-xCa₂O₄][CoO₂]_1.7 Termodynamické vlastnosti misfitového kobaltitu [Bi_2-xCa₂O₄][CoO₂]_1.7 Byl připraven misfitový kobaltit s termoelektrickými vlastnostmi o struktuře [Bi_2-xCa₂O₄][CoO₂]_1.7. Jeho termické vlastnosti byly studovány pomocí simultánní termické analýzy (STA). Morfologie vzorku byla studována pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) a chemické složení bylo ověřeno energiově-disperzní spektrometrií (EDS). Měření tepelné kapacity za nízké teploty bylo provedeno pomocí PPMS a diferenční skenovací kalorimetrií (DSC) kolem pokojové teploty. Relativní entalpie byly měřeny pomocí vhazovací kalorimetire (DROP). Na připravenou fázi bylo pohlíženo jako na částečně otevřený systém vyměňující kyslík s okolní atmosférou. Kyslíková nestechiometrie byla určená termogravimetrií a měřením hmotnostního úbytku vzorku po redukci ve vodíkové atmosféře. Teplotní závislost tepelné kapacity byla určena metodou nejmenších čtverců simultánním fitováním experimentálních dat získaných z DSC, PPMS a DROP. Byl navržen model zahrnující kyslíkovou nestechiometri. Nízkoteplotní tepelná kapacita byla analyzována kombinovaným Debye-Einsteinovým modelem. Detailní pochopení termodynamických vlastností umožní konstrukci vysoce-efektivních termoelektrických baterií.
18	Bc. Adriana Krajčiová	M2	Ing. Miroslav Rada, CSc.	Vliv povrchové úpravy skla Float nanoprášky na některé vybrané parametry	detail Vliv povrchové úpravy skla Float nanoprášky na některé vybrané parametry Cieľom práce bola úprava povrchu skla typu Float dvomi druhmi nanopráškov, a to konkrétne oxidu hlinitého a oxidu zirkoničitého, nájdenie ich optimálneho pomeru v zmesi za použitia metódy tlakového vstrekovania a následné vyšetrenie vplyvu týchto úprav povrchu na mikrotvrdosť. Mikrotvrdosť bola stanovovaná pomocou Vickersovej metódy vtlačovania diamantového indentoru do povrchu takto upravených vzoriek skla pri zaťaženiach 10g, 50g a 100g na cínovej aj necínovej strane. Všetky stanovené hodnoty mikrotvrdosti boli prepočítané na percentuálne zlepšenie pomocou zrovnávania voči hodnotám mikrotvrdosti slepej vzorky. V tejto práci bol skúmaný vplyv veľkosti častíc nanopráškov na výslednú mikrotvrdosť, získaný meraním na poloautomatickom mikrotvrdometri.
19	Bc. Johana Kulhánková	M1	Dr. Ing. Dana Rohanová	Interakce sklokeramického materiálu v nepufrovaném SBF	detail Interakce sklokeramického materiálu v nepufrovaném SBF Pufr TRIS, který se využívá pro udržení pH v SBF (Simulated Body Fluid), reaguje se skelnými a sklokeramickými biomateriály a významně pozměňuje výsledky in vitro testů. Cílem práce bylo prozkoumat interakci sklokeramického scaffoldu během statického in vitro testu v SBF bez pufru TRIS o koncentraci HCO₃^- iontů 27 mmol·dm^-3, což je hodnota blízká krevní plazmě (SBF 27). Pro srovnání byl připraven roztok SBF podle ISO normy o koncentraci HCO₃^- iontů 4,2 mmol·dm^-3 (SBF 4). V pravidelných časových intervalech po dobu 14-ti dnů byl z roztoků odebírán výluh, ve kterém se měřilo pH a analyzovaly Ca²⁺ a (PO₄)^3- ionty. Po ukončení experimentu byla ve výluhu měřena koncentrace Si jako indikátoru rozpouštění. Scaffoldy byly podrobeny analýzám pomocí XRF, XRD, SEM/EDS a měření specifického povrchu BET před i po testu. Mezi sledované faktory byla zařazena i změna hmotnosti. Zjistilo se, že vyšší koncentrace HCO₃^- iontů ovlivňuje morfologii vznikající vrstvy a napomáhá rozpouštění skelné fáze materiálu.
20	Denisa Kvapilová	M2	Ing. Jan Macháček, Ph.D.	Polarizační mikroskopie API a excipientů	detail Polarizační mikroskopie API a excipientů Polarizační mikroskopie je metoda, která je založena na interakci polarizovaného světla s anizotropními látkami, při této interakci dochází ke dvojlomu. Jedná se také o techniku zvyšující kontrast, která zlepšuje kvalitu získaného obrazu. Formulace lékových forem, tj. kombinace účinné látky s pomocnými látkami (př. pojiva, plniva, antioxidanty, rozvolňovadla atd.) v tabletách, kapslích, krémech a gelech musí být plně charakterizovaná, aby byla zajištěna účinnost léku a bezpečnost pacienta. Jedna z technik, která se používá, je právě již zmíněná polarizační mikroskopie. Používá se ke studiu celé řady fyzikálně-chemických vlastností. Materiály jsou charakterizovány optickými vlastnostmi, jako je index lomu, dvojlom, absorpcí a rozptylem světla a dalšími vlastnostmi jako je např. velikost a tvar částic. Polarizační mikroskopii lze využít i ke studiu kinetiky krystalizace, rozpouštění a chemických reakcí v závislosti na teplotě. Cílem práce je zmapovat využití polarizační mikroskopie v technologii farmak, vytipovat možné nové směry jejího využití.
21	Nikol Mikšovská	B3	Dr. Ing. Dana Rohanová	Restaurování renesančního a barokního skla z Trnavy (SK)	detail Restaurování renesančního a barokního skla z Trnavy (SK) V práci bylo restaurované archeologické sklo z odpadní jímky S1/15 ze slovenského města Trnava z konce 16. a počátku 17. století. Restaurátorským záměrem bylo vyhledání střepů a sesazení torza maximálního počtu nádob. Střepy byly rozdělovány dle barevnosti a na základě tvaru. Z celkového množství střepů se podařilo vyhledat tři nekompletní nádoby – čtyřbokou lahev, opakní džábnek a torzo okeního terčíku. Džbánek a láhev byly adjustovány výztuží z PMMA (plexiskla), okenní terčík byl vyztužen netkanou skelnou textilií impregnovoanou adhezivem Araldite 2020, které bylo použito i pro lepení. Součástí práce byl i materiálový průzkum pomocí OM, SEM/EDS a XRF. Ukázalo se, že skla byla vyrobena jak v období renesance (přídavek popela), tak barokní technologií, což odpovídá datování nálezu, avšak byl zde i jeden nález gotického skla.
22	Bc. Vojtěch Nečina	M2	prof. Dr. Dipl.-Min. Willi Pabst	Příprava transparentní spinelové keramiky technikou žárového lisování a studie vlivu slinovací přísady LiF	detail Příprava transparentní spinelové keramiky technikou žárového lisování a studie vlivu slinovací přísady LiF Spinelové keramice je v posledních letech věnována zvýšená pozornost, především díky jejím mechanickým a optickým vlastnostem. Kromě vysoké machanické odolnosti vykazuje hutná spinelová keramika výbornou propustnost světla ve viditelné a blízké infračervené oblasti spektra. V této práci byly připraveny vzorky spinelové keramiky z komerčního prášku (Baikowski S25CRX) technikou žárového lisování s přídavkem slinovací přísady (LiF) za účelem dosažení transparentnosti. Maximální teplota dosahovala 1550 resp. 1600 °C, s prodlevami při 1100 resp. 1220 °C, a aplikovaná zátěž byla 40 MPa pro všechny výpaly. U vzorků byla stanovena kritéria hutnosti Archimédovou metodou. Stanovená pórovitost byla v rozmezí 0–0,97 %. Mikrostruktura vzorků byla charakterizována pomocí SEM a složení fází pomocí EDS, která odhalila přítomnost malého množství sekundární fáze ve zbytkové pórovitosti. Nejvyšší naměřené hodnoty in-line transmitance byly v rozsahu 48–67 % (pro oblast vlnové délky 380–790 nm). Na základě experimentálních výsledků a studia literatury byl navržen nový mechanismus slinování s přídavkem LiF.
23	Bc. Pavla Náhunková	B3	doc. RNDr. František Škvára, DrSc.	Vliv přídavku rýžové mouky na vlastnosti vápenných kaší	detail Vliv přídavku rýžové mouky na vlastnosti vápenných kaší Stavební materiály jsou napříč historií odlišné a jejich přesné informace o složení nejsou často zaznamenány ani dochovány. V rámci rešerše odborné literatury specializovaných na organické přísady stavebních materiálů používaných ve starověké Číně jsme se zaměřili na přídavek lepivé rýže (sticky rice) do vápenné kaše, tento materiál byl dle výzkumů použit při budování Velké čínské zdi. Z článků bylo vyhodnoceno nejvhodnější složení kaší pro experimentální měření, byly umíchány čtyři směsi s podílem rýžové mouky ve vodě (0 %, 1 %, 3 %, 5 %) a vodním součinitelem 0,8 ke hmotnosti vápenného hydrátu. Posléze byly provedeny zkoušky čerstvých kaší, mezi které patří rozliv, doba tuhnutí, objemová hmotnost a stanovení konzistence. Taktéž byly připraveny ze směsí zkušební tělesa pro studium vlastností zatvrdlého pojiva po 28 dnech. Na stárnutých vzorcích byla provedena zkouška pevnosti v tlaku a hloubky karbonatace. Během zrání bylo rovněž sledováno složení rentgenovou difrakcí a fluorescencí. Cílem práce je určit, zda dokážeme potvrdit výsledky zahraniční odborné literatury a stanovit vliv přídavku této organické přísady na vlastnosti vápenné kaše.
24	Veronika Pulcová	B3	Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování porcelánové plastiky „Svačina“	detail Restaurování porcelánové plastiky „Svačina“ V prezentované práci bylo provedeno restaurování porcelánové plastiky firmy ROYAL DUX Bohemia (1912-1922). Předmět tvoří pár, sedící u stolku a popíjející ze šálků. Žena i muž mají oblečení v rokokovém stylu. Scéna je umístěna na masivním čtyřnohém podstavci a celý porcelánový předmět je bohatě dekorován a zdoben zlacením. Předmět byl silně znečištěn prachem a původními lepidly v oblasti chybějící levé ruky, která byla neodborně slepena vteřinovým lepidlem. Dále chyběla část lžičky. V rámci průzkumu bylo stanoveno chemické (XRF) a mineralogické (XRD) složení střepové hmoty. Navržený restaurátorský záměr byl schválen zadavatelem. Základním požadavkem bylo provést čištění předmětu, zajistit jeho stabilitu a domodelovat chybějící ruku a část lžičky. Nejprve proběhlo důkladné čištění vodou a opatrné odstranění usazenin a starých lepidel. Následovalo vytvoření formy na doplnění chybějící ruky pomocí Stoamaflex Putty a vosku. Na doplnění a modelaci rukávu, ruky a lžičky byla použita dvousložková hmota Alteco EPO-PUTTY. Nerovnosti na doplňcích byly zbroušeny a tmeleny Dentacrylem. V místě přechodu byla použita bílá barva. Pro finální nabarvení byla použita airbrush technika (barvy Ceramic color Pébéo) a zlacení pomocí odstínu tekutého kovu C. Kreul Home Design.
25	Kateřina Pulcová	B3	Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování porcelánového korábu z Royal Dux Bohemia	detail Restaurování porcelánového korábu z Royal Dux Bohemia Cílem této práce bylo restaurování porcelánového předmětu ze závodu ROYAL DUX Bohemia, který byl vyroben mezi lety 1912-1922 v závodu Duchcov. Jedná se o antické vyobrazení korábu s dvěma postavami. Předmět byl silně znečištěn prachovým depozitem a starými lepidly, vnitřek lodě byl rozbitý, jeden úlomek vypadl. Jeho část byla použita k analýze chemického a mineralogického složení střepové hmoty. Figurální plastika Niké (Victoria) byla výrazně poškozena: byla rozbita záda, chybělo jí levé křídlo, část pravého křídla a půlka pochodně. U druhé postavy se nedochovala půlka levé ruky a ukazováček u druhé ruky. Navržený restaurátorský záměr byl schválen zadavatelem. Proběhlo mokré čištění a odstranění starých lepidel. Střepy byly lepeny lepidlem Araldite 2020. Na doplnění chybějící části ruky byla použita forma ze silikonové hmoty Stoamaflex Putty. Všechny doplňky byly vytvořeny z dvousložkové modelovací hmoty Alteco EPO-PUTTY. Nerovnosti byly tmeleny Dentacrylem a zbroušeny brusným papírem. Finální barvení proběhlo airbrush technikou (barvy Ceramic color Pébéo) a na zlaté odstíny byl použit „tekutý kov“ (C. Kreul Home Design). Na závěr byl povrch zmatněn jemným postřikem airbrushem ředidlem C6000. Zásah proběhl v souladu s etickými požadavky.
26	Bc. Tereza Smolíková	M2	Ing. Eva Gregorová, CSc.	Příprava keramiky s obsahem safirínu	detail Příprava keramiky s obsahem safirínu Práce se zabývá přípravou keramiky v soustavě MgO-Al₂O₃-SiO₂, konkrétně keramiky s obsahem safirínu, a jejím úkolem bylo zjistit vliv přítomnosti této fáze na elastické vlastnosti. Jako výchozí suroviny jsou použity kaolin Sedlec Ia, australský mastek a oxid hlinitý ve fomě α-Al₂O₃ (korundu) a g-Al₂O₃. Z fázového diagramu byly určeny hmotnostní poměry vstupních surovin, homogenizace surovin probíhala mokrým mletím. Po odvodnění na sádrové podložce a vysušení byla nalisována řada vzorků, které byly vypáleny na teploty v rozmezí 1280 až 1440 °C (2 °C/min, výdrž 2 hod). Na těchto discích bylo stanoveno fázové složení pomocí rentgenové difrakce. Nejvyšší obsah safirínu byl získán při složení výchozí směsi s kaolinem, mastkem a γ-Al₂O₃ v poměru 40:30:30 a výpalem při teplotě 1430 °C. Pro snadnější lisování byla tato směs dovlhčena na 5 hm.% vlhkosti a po odležení byly nalisovány vzorky tvaru trámečků, vypáleny na teploty 1420, 1430 a 1440 °C. V první fázi byly určeny elastické konstanty při pokojové teplotě (smykový modul, Youngův modul a Poissonovo číslo). V závěru práce bylo provedeno měření teplotní závislosti Youngových modulů do teploty 1000 °C. Tyto závislosti byly porovnány s keramikami soustavy MgO-Al₂O₃-SiO₂, které minerál safirín neobsahují.
27	Bc. Adela Sýkorová	M2	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Defekty na automobilových sklách a ich vyhodnotenie	detail Defekty na automobilových sklách a ich vyhodnotenie Automobilové čelné a zadné sklá v súčasnosti musia spĺňať vysoké nároky na optickú či mechanickú pevnosť, dôvodom je zvýšená bezpečnosť vodiča a spolujazdcov. Koncern VW rozdeľuje čelné sklá najčastejšie do zón A,B,C a D, kde zóna A podlieha najprísnejším hodnotiacim kritériam. Automobilové sklá boli podrobené mechanickej záťaži za bežných podmienok, ale aj pri teplote - 18°C, následne došlo k analýze defektov. Meranie akosti skiel a zároveň sledovanie optických vád prebiehalo na zariadení ISRA VISIONS. Toto zariadenie poukazuje priamo na optické defekty, konkrétne na horizontálnu a vertikálnu distorziu obrazu. Pre detailnejšiu analýzu štruktúry lomových porúch bol použitý optický mikroskop. V práci uvádzam a zameriavam sa aj na defekty vzniknuté vďaka vmestkom z NiS, ktorých typickým lomovým prejavom je motýlikovitý tvar, avšak táto vada je v súčasnosti skôr výnimočná. Diskusia zahrňuje aj príčinu delaminácie viacvrstvového automobilového skla s PVB fóliou. Zo získaných výsledkov by sme mohli byť schopní taktiež predikovať, či znehodnotenie skla bolo zapríčinené užívateľom a teda či je predmetom reklamačného konania.
28	Ondřej Vejsada	B3	Dr. Ing. Dana Rohanová	Restaurování spodní části vitráže s motivem sv. Anny	detail Restaurování spodní části vitráže s motivem sv. Anny Restaurovaná vitráž s motivem sv. Anny, která se skládá ze tří vitrážových částí, pochází z depozitáře Pražského arcibiskupství a je z počátku 20. století. Celá vitráž byla složena z 62 kusů skel z čehož dva segmenty zcela chyběly. Výška restaurovaného plátu je cca 820 mm a šířka cca 830 mm. Restaurátorským záměrem bylo zadáno provedení restaurátorského průzkumu pomoci optické mikroskopie a chemické analýzy (SEM/EDS) skla a olověného H – profilu. Restaurování zahrnovalo rozebrání vitrážového okna na jednotlivé segmenty, mytí vlažnou vodou s detergentem, slepení prasklých částí, doplněni chybějících ztrát bordur a následné domalování, výměna olověných H – profilů (odpovídajícím původní technikou) a součástí práce je i navržení podmínek uložení v depozitu.
29	Bc. Lucie Woldřichová	M2	Ing. Jan Macháček, Ph.D.	Reologie farmaceutických substancí	detail Reologie farmaceutických substancí Ve farmaceutickém průmyslu při výrobě léčiv jsou jedním z klíčových parametrů viskozita a viskoelasticita. Viskozita a viskoelasticita slouží pro návrh správného míchání, správných tokových vlastností a vhodné roztiratelnosti, jež má vliv na plnění a dopravu pomocných látek a API ve výrobě léčiv. Studium reologie a teplotních závislostí viskozity API a excipientů je nutné pro efektivní výrobu léčiv extruzí a ko-extruzí. Tato práce je zaměřena na reologické chování vybraných kapalných a polotuhých léčivých přípravků (s důrazem na nenewtonské plastické soustavy, některé s tixotropním chováním) a zejména teplotní závislost viskozity.
30	Bc. Lucie Šrailová	M1	Ing. Diana Horkavcová, Ph.D.	Tvorba titaničitých sol-gel povlaků s obsahem stříbra na nízko a vysoce porézní titanové slitině	detail Tvorba titaničitých sol-gel povlaků s obsahem stříbra na nízko a vysoce porézní titanové slitině Titan a jeho slitiny patří mezi kovové biomateriály a mají široké využití v implantologii. Po implantaci materiálu může dojít k nežádoucímu zánětlivému onemocnění nebo dokonce k úplnému vyloučení z organismu. Vlastnosti materiálu lze měnit nejen složením, ale i vhodnou povrchovou úpravou. Pro tento experiment byla vytvořena nízko a vysokoporézní slitina TiSi5 s 5 hm.% Si. Vyšší porozity bylo dosaženo přídavkem 20 hm.% NH₄HCl₃. Dále byly připraveny tři typy solů. Základní titaničitý a dva o koncentraci stříbra 0,06 mol/l s rozdílnými formami nosičů - AgNO₃ a Ag₃PO₄. Pro tvorbu povlaků byla použita technika dip-coating, poté byly substráty vysušeny a vypáleny. Povlaky okopírovaly povrch pórů a částice Ag a Ag₃PO₄ byly distribuovány v celém objemu povlaků. Antibakteriální účinky povlaků byly testovány vůči bakteriím Escherichia coli a Staphylococcus epidermidis po dobu 4 a 24 hod. Oba testy potvrdily antibakteriální účinky povlaků. Na závěr byly provedeny testy cytotoxicity vůči myším fibroblastům L929. Povlaky s obsahem Ag se projevily jako toxické. Povlak bez obsahu Ag a substrát bez povlaku byly netoxické.
31	Bc. Kristýna Švagrová	M2	Ing. Diana Horkavcová, Ph.D.	Příprava a charakterizace titaničitých sol-gel povlaků s obsahem Ca-P	detail Příprava a charakterizace titaničitých sol-gel povlaků s obsahem Ca-P V dnešní, uspěchané době s náročným životním stylem obyvatel existuje řada důvodů, proč se vědci a lékaři stále více zajímají o výrobu a renovaci náhrad lidského těla. Implantát musí 100 % -ně plnit funkci nahrazené tkáně, musí být mechanicky a chemicky odolný a v těle nesmí působit škodlivě. Z těchto důvodů se část výzkumu zaměřuje na povrchové úpravy biomateriálů, aby se zlepšila biologická reakce mezi implantátem a tělem. Byly připravovány titaničité povlaky s obsahem Ca-P metodou sol-gel a technikou dip-coating na titanovém substrátu. Do solu na bázi tetra-n-butylorthotitanátu byly přidány reagenty Ca-P ze zásobních etanolových roztoků. Povlaky byly připravovány za různých podmínek potahování. Na vypálených povlacích byla testována bioaktivita pomocí 14 – denního statického in vitro testu v simulované tělní tekutině. Povlaky po výpalu a po in vitro testu byly charakterizovány optickým mikroskopem a skenovacím elektronovým mikroskopem. Po statickém in-vitro testu se na povlacích vytvořily Ca – P fáze, bioaktivita ale nebyla potvrzena, jelikož se neprecipitoval hydroxyapatit. Byly vyhodnoceny nejperspektivnější povlaky, které budou použity při dalším testování. V nastávajících experimentech se budou vybrané povlaky testovat na adhezní, antibakteriální a cytotoxické vlastnosti.

108 - Ústav chemie pevných látek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Artemiy Bushuev	M2	prof. RNDr. Bohumil Kratochvíl, DSc.	Polymorfní screening diltiazemu	detail Polymorfní screening diltiazemu Diltiazem je blokátor kalciových kanálů, používaný pro léčbu hypertenze, anginy pectoris a některých typů srdeční arytmie. Samotný diltiazem má velmi nízkou rozpustnost a velmi krátký eliminační poločas. Proto se používá forma diltiazem hydrochlorid. Zmíněna forma má vysokou rozpustnost ve vodě, což dělá problém při snaze vyrobit formu léčiva s kontrolovaným uvolněním API. Via polymorfní screening hledám novou krystalickou formu diltiazemu s nadějí na objevení struktury s rospustností vhodnější, než u hydrochloridu diltiazemu.
2	Bc. Petr Bárta	M2	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.	Sorpce vybraných kationtů na odpadní cihelný prach	detail Sorpce vybraných kationtů na odpadní cihelný prach Jedním z problémů třetího tisíciletí je znečištění vody těžkými kovy unikajícími jak z výroby, tak průsakem ze skládek. Jednou z nejčastějších a hojně využívaných metod čištění vody je adsorpce nečistot na materiál s vhodnými povrchovými vlastnostmi. Odpadní cihelný prach představuje vhodné řešení jak z pohledu ekonomického, tak ekologického. Byly porovnány strukturní, povrchové a sorpční vlastnosti cihelného obrusu o dané velikosti částic (< 0,125 mm) ze dvou zdrojů. Bylo zjištěno jak fázové (RTG difrakce), tak chemické (RTG fluorescence) složení. Rovněž byl zjištěn specifický povrch (S_BET) a pH nulového náboje obou obrusů. Sorpční vlastnosti byly testovány na dvou kationtech (Cs, Pb).
3	Bc. Natálie Dvorníková	M1	prof. Ing. František Kovanda, CSc.	Interkalace silibininu do struktury hydrotalcitu	detail Interkalace silibininu do struktury hydrotalcitu Silibinin je hlavní složkou silymarinu získávaného z ostropestřce mariánského a využívá se především jako hepatoprotektivum. Je velmi omezeně rozpustný ve vodě, což má negativní vliv i na jeho biodostupnost. Cílem práce bylo ověřit možnost zvýšení rozpustnosti silibininu jeho zabudováním do anorganického nosiče. Jako hostitelská struktura byl použit Mg-Al hydrotalcit. Interkalace byla provedena aniontově-výměnnou reakcí s Mg-Al hydrotalcitem v dusičnanové formě z micelárního roztoku cholátu sodného a z vodného roztoku komplexu silibininu s karboxymethyl-β-cyklodextrinem. Interkalace organických složek do mezivrství byla potvrzena práškovou rentgenovou difrakcí a připravené produkty obsahovaly 3,6 resp. 3,2 hm. % silibininu. Interkalát byl připraven také obnovením vrstevnaté struktury z koloidní disperze Mg-Al/NO₃ hydrotalcitu ve formamidu, do které byl přidán vodný roztok komplexu. Disolučními testy ve fosfátovém pufru bylo sledováno uvolňování silibininu z interkalovaných produktů. Nejvíce silibininu (72 %) bylo uvolněno z produktu připraveného metodou obnovení vrstevnaté struktury. Použití micelárního roztoku cholátu sodného pro interkalaci silibininu se ukázalo jako méně vhodné, ze vzorku se uvolnilo pouze 33 % léčiva.
4	Bc. Eliška Gáliková	M2	Ing. David Koloušek, CSc.	Sorpce iontů cesia na zeolitech	detail Sorpce iontů cesia na zeolitech Práce je věnována iontově výměnným schopnostem přírodních a syntetických zeolitů při separaci Cs⁺ z odpadních vod primárního okruhu jaderné elektrárny. Pro tento účel byly použity tyto typy sorbentů přírodní klinoptilolit, v laboratoři syntetizované zeolity typu X, P, A a phillipsit. Podíly krystalických fází byly zjištěny práškovou rentgenovou difrakcí. Iontová výměna byla testována ve vsádkovém uspořádání. Koncentrace cesia po sorpci byla měřena na atomovém absorpčním spektrometru, plamenovou ionizací. Byly sledovány iontově výměnné schopnosti v závislosti na pH a času. pH roztoku bylo stanoveno na hodnotu 4,5 a čas expozice 30 minut.
5	Bc. Monika Hanousková	M2	Ing. Jan Čejka, Ph.D.	Příprava vícekomponentních forem metodou společné sublimace	detail Příprava vícekomponentních forem metodou společné sublimace Sublimace je jednou z nejméně probádaných metod přípravy kokrystalů. Pomocí společné sublimace vznikají kokrystaly bez použití rozpouštědla, proto je velká šance vzniku nových pevných forem. Zásadní nevýhodou metody je omezený počet látek, které sublimují, jejich rozdílná teplota sublimace, teplotní stabilita a s tím spojené nedostatečné mísení par v sublimační komoře. Ve většině případů je proto sublimace se společným zdrojem tepla zcela nevhodná. To vedlo k vývoji nové aparatury pro řízenou sublimaci více složek s individuálními zdroji tepla. Umožňuje ohřev jednotlivých látek na zásadně rozdílné teploty, čímž vylepšuje a v řadě případů umožňuje interakce par s rozdílnou teplotou sublimace. Jako modelové příklady jsou studovány známé kokrystaly kofeinu. V nové aparatuře byly připraveny publikované kokrystaly kofeinu s kyselinou šťavelovou, glutarovou, maleinovou, 4-hydroxybenzoovou, gallovou, salicylovou a malonovou. V případě kokrystalu kofeinu s kyselinou malonovou byla poprvé pomocí rentgenové difrakce monokrystalu vyřešena struktura kokrystalu připraveného pomocí společné sublimace.
6	Bc. Michaela Horová	M2	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.	Záchyt zbytkových barviv na aluminosilikátech modifikovaných niklem	detail Záchyt zbytkových barviv na aluminosilikátech modifikovaných niklem Práce je zaměřena na testování přírodních materiálů na bázi aluminosilikátů s cílem zjistit jejich schopnost odstraňovat zbytková barviva z vodných roztoků. K dispozici jsou vysoce pigmentovaná azobarviva (Mordant blue 9, Ostazinová žluť a Žluť na papír H-R), k jejichž záchytu se používají materiály s dobrými sorpčními vlastnostmi, a to kaoliny, zeolity a odpadní cihelný prach. Tyto sorbenty se povrchově modifikují niklem za účelem významně navýšit adsorpční kapacity pro testovaná barviva. Zbytková koncentrace barviv je měřena spektrofotometricky. Dále je dopočítávána účinnost sorpce, dle které jsou pro každou z barev vybírány 2-3 nejlépe sorbující materiály. Pro Žluť na papír a Mordant blue 9 byly vybrány stejné sorbenty, a to sedlecký kaolin, mikromletý klinoptilolit a cihelný obrus z Libochovic, u nichž se účinnost sorpce pohybovala kolem 90% již při nižších navážkách do 25 g/l. Pro Ostazinovou žluť byl použit zatím en sedlecký kaolin, který jako jediný vykazoval vyšší schopnost záchytu a to kolem 70% při navážce 35 g/l. Pro azobarviva Mordant blue 9 a Žluť na papír jsou vybrané testované materiály vhodné k jejich odstranění z vodných roztoků, u Ostazinové žluti lze tuto metodu také použít, ale s nižší účinností.
7	Bc. Anna Kurzweilová	M1	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.	Využití sorbentů na bázi MnO₂ na odstranění arsenů a fosátů z vod	detail Využití sorbentů na bázi MnO₂ na odstranění arsenů a fosátů z vod Cílem této práce bylo porovnat sorpční vlastnosti sorbentů na bázi MnO₂ z hlediska schopnosti záchytu oxoaniontů fosforu a arsenu z vod. Za běžných podmínek lze předpokládat primární sorpci oxoaniontů fosforu. Sorbenty na bázi MnO₂ byly zvoleny na základě publikované teorie, že některé minerály manganu prokazují preferenční afinitu k oxoaniontům arsenu. Výsledky této práce by dále mohl přispět k řešení problematiky selektivního odstraňování arsenů ze směsných roztoků arseničnanů a fosforečnanů.
8	Bc. Michal Mrštík	M2	prof. RNDr. Bohumil Kratochvíl, DSc.	Studium biorelevantních médií při disoluci perorálních léčivých přípravků	detail Studium biorelevantních médií při disoluci perorálních léčivých přípravků Trendem dnešní doby je perorální podání léčiva prostřednictvím pevné lékové formy, neboť tato aplikace nevyžaduje asistenci lékařského personálu. Jednou z možností, jak v rámci laboratorních podmínek studovat in vivo chování léčivého přípravku, je použití biorelevantních médií při disolučních studií. Biorelevantní média svým složením napodobují fyziologické parametry v gastrointestinálním traktu (GIT) blíže než je tomu u běžně užívaných lékopisných médií. Z tohoto důvodu je jejich použití velikým přínosem pro predikci in vivo hodnot rozpustnosti a rozpouštěcí rychlosti. Tato práce se zaměřuje na porovnání výsledků z disolučních testů v lékopisem stanovených disolučních médiích o rozdílné hodnotě pH s výsledky z disolučních testů v biorelevantních médiích simulujících žaludeční a střevní podmínky ve stavu nalačno. Disoluční testy byly provedeny s komerčními tabletami léčivé látky vinanu zolpidemu od společnosti Teva Czech Industries s.r.o. Vinan zolpidemu je běžně užíván jako hypnotikum sloužící k léčbě nespavosti, při které má pacient problémy s usínáním. Výsledky práce potvrzují rozdílné chování léčivé látky v biorelevatních médiích, do kterých jsou navíc k běžně používaným vodným tlumivým roztokům přidávány další složky, které se nacházejí v zažívacím traktu.
9	Bc. Lenka Stiborová	M1	prof. RNDr. Bohumil Kratochvíl, DSc.	Příprava pevných disperzí k zvýšení rozpustnosti léčiva	detail Příprava pevných disperzí k zvýšení rozpustnosti léčiva Tato práce se zabývá zvyšováním rozpustnosti špatně rozpustného léčiva silybinu pomocí přípravy pevných disperzí, které byly připravovány metodami tavení, odpařování z rozpouštědla a hnětení. Pevné disperze jsou molekulární směsi léčivé látky a hydrofilního nosiče, často polymerního. V našem případě jsme jako nosiče použili polyvinylpyrrolidon (PVP) a polyethylenglykoly o molekulární hmotnosti 4000 a 6000 (PEG 4000, PEG 6000). Připravené vzorky byly charakterizovány pomocí RTG práškové difrakce, diferenciální skenovací kalorimetrie a disolučních testů, kterými se ověřovalo zvýšení rozpustnosti silybinu. Na základě použitých metod a nosičů bylo připraveno 7 vzorků, u kterých byl provedenými analýzami potvrzen vznik pevné disperze. Disolučními testy byla změřena rozpustnost u 7 vzorků a hodnoty byly porovnávány s disolučními profily fyzikálních směsí. U všech měřených vzorků pevných disperzí došlo ke zvýšení rozpustnosti silybinu.
10	Bc. Zdeňka Řeháčková	M2	Ing. Jan Čejka, Ph.D.	Kokrystalizační screening levetiracetamu a lenalidomidu	detail Kokrystalizační screening levetiracetamu a lenalidomidu Práce se zabývá kokrystalovým screeningem nových pevných forem účinných látek levetiracetamu a lenalidomidu. Levetiracetam je velmi dobře účinné a snášenlivé antiepileptikum s příznivým vlivem na Alzheimerovu chorobu. Lenalidomid je ve své indikaci jediné perorálně podávané imunomodulační léčivo s protinádorovým účinkem. Hlavním důvodem hledání nových kokrystalů je snaha o zlepšení fyzikálně-chemických vlastností léčiv. Koformery byly vybrány na základě podobnosti s již existujícími kokrystaly. V případě lenalidomidu by nalezení nové pevné formy mohlo zlepšit jeho špatnou rozpustnost. Podařilo se vyřešit strukturu levetiracetamu s kyselinou ketoglutarovou. Byla nalezena nová fáze levetiracemu s kyselinou 4-hydroxybenzoovou. Primárními metodami pro analýzu vzorků byly rtg monokrystalová a prášková difrakce.
11	Bc. Simona Žižková	M2	doc. Dr. Ing. Michal Hušák	Metody řešení složitějších molekul z práškových difrakčních dat	detail Metody řešení složitějších molekul z práškových difrakčních dat Cílem této práce je hledání a srovnání postupů řešení struktury složitějších molekul z práškových difrakčních záznamů a následná realizace těchto postupů v praxi. S ohledem na řešení struktury z prášku je složitost látky definována jako počet torzních úhlů s možností posuvu/rotace fragmentů v buňce - DOF, počet stupňů volnosti. Výběr složitých molekul byl prováděn vyhledáváním v The Cambridge Structural Database s omezením na organické látky řešené z prášku od roku 2006 s vyšším počtem uhlíků než 12. Celkový počet nalezených struktur byl 690. U všech těchto molekul byl proveden výpočet stupňů volnosti a u DOF větší než 20 se zkoumalo, jakou metodou byla struktura řešena. Na srovnání 10 molekul s nejvyšším DOF obsahujících těžký atom a 10 bez těžkého atomu bylo zjištěno, že většina vybraných struktur byla řešena metodou simulovaného žíhání v programu DASH. Od roku 2006 nikdo nevyřešil strukturu s DOF vyšším než 42. Perspektivní metodou posuvu hranic řešitelnosti je využít v průběhu simulovaného žíhání preferenci torzních úhlů založeném na statistice dat v CSD. Testy tohoto postupu na látce CBMZPN13 ze simulovaných dat zvýšily pravděpodobnost nalezení řešení z 11̉̀% na 17%. Další postup, který by měl posunout hranice DOF je paralelní výpočet na více CPU.

110 - Ústav organické chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Markéta Bašusová	B3	Ing. Radek Jurok, Ph.D.	Příprava deuterovaných standardů nových syntetických drog	detail Příprava deuterovaných standardů nových syntetických drog Nové syntetické drogy představují nejčastěji deriváty již známých a kontrolovaných psychotropních látek. Výrobci pouze napodobují efekt původní psychoaktivní látky tím, že mírně obmění její strukturu, ale zachovají shodný farmakofor. Vzhledem k nárůstu jejich popularity v posledních letech je stěžejní jejich správná detekce. Pro správnou diagnostiku těchto drog je potřeba mít autentické standardy. Cílem práce je syntéza deuterovaných derivátů fenethylaminu, především látek typu 25X-NBOMe. Takto připravené látky budou využity jako vnitřní standardy při stanovení sloučenin typu 25X-NBOMe metodou HPLC-MS.
2	Bc. Aneta Bednářová	M2	doc. Ing. Igor Linhart, CSc.	Příprava cysteinových a histidinových aduktů pro výzkum aduktů cizorodých látek s krevními proteiny	detail Příprava cysteinových a histidinových aduktů pro výzkum aduktů cizorodých látek s krevními proteiny Sulfanylové skupiny cysteinu a aminoskupiny koncových a dibazických aminokyselin představují významná nukleofilní centra v proteinech, na kterých dochází k vazbě elektrofilních látek. Elektrofily mají schopnost vázat se nejen na proteiny, ale i na biologicky významné makromolekuly jako DNA. Proteinové adukty mohou tedy sloužit jako nepřímé indikátory poškození DNA. V rámci své práce jsem připravila cysteinové adukty se styren-7,8-oxidem, který je aktivním metabolitem průmyslově využívaného styrenu. Doposud se mi podařilo optimalizovat syntézu a připravit dva diastereomerně čisté adukty (1,2) a jeden adukt jako směs dvou diastereomerů (3) s využitím N-chráněného cysteinu. Dále pracuji na optimalizaci syntézy histidinových aduktů s 2-bromethanolem (4,5), který je používán jako syntetický ekvivalent průmyslově využívaného ethylenoxidu. U této syntézy hodnotím výhodu použití různých chránících skupin pro aminoskupinu histidinu.
3	Michal Bobek	B3	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Suzukiho-Miyaurov cross-coupling derivátov naftalénu	detail Suzukiho-Miyaurov cross-coupling derivátov naftalénu Suzukiho-Miyaurov cross-coupling je všeobecne známa a využívaná reakcia v organickej syntéze. Časť nášho laboratória sa zaoberá práve prípravou katalyzátoru, ktorý by umožňoval enantioselektívny priebeh couplingu. Náplňou mojej práce bola optimalizácia reakčných podmienok Suzukiho couplingu naftylboronovej kyseliny a 1-halogén naftalénu za katalýzy komplexom PEPPSI, ktorý je na vzduchu stály a preto je s ním veľmi dobrá manipulácia. Práve použitím týchto substrátov je možné sledovať axiálnu chiralitu vznikajúceho binaftylového derivátu, a tým tak hodnotiť stereoselektivitu enantioselektívnych palládiových katalyzátorov. Študoval som vplyv rôznych báz, množstvo katalyzátora, použitie trifluorborátu ako alternatívy k boronovej kyseline, ale aj pridanie Hg do reakčnej zmesi. Práve ortuť je zaujímavá tým, že dokáže eliminovať elementárne palladium, ktoré vzniká rozkladom katalyzátoru v priebehu reakcie. Vzniknuté nanopalladium môže predstavovať problém práve pri testovaní enantioselektívnych katalyzátorov. Síce je katalyticky aktívne, no nie je stereoselektívne a skresľuje tak výsledky pokusu.
4	Artem Chayka	B3	Ing. Michal Himl, Ph.D.	Metody přípravy diastereoisomerně čistých vicinálních aminoalkoholů	detail Metody přípravy diastereoisomerně čistých vicinálních aminoalkoholů Vicinální aminoalkoholy odvozené od norefedrinu mají biologickou aktivitu ve smyslu inhibice enzymů monoaminooxidasy (MAO) A a B, které mají v organismu funkci odbourávání neurotransmiterů a udržování jejích množství na určité hladině. Inhibice těchto enzymů vede ke zvýšení hladiny neurotransmiterů, čehož se využívá při léčení například Parkinsonismu, deprese nebo posttraumatických stressových poruch. Biologická aktivita inhibitorů MOA a jejich účinek na organismus je silně ovlivňována absolutní konfigurací na příslušných stereogenních centrech. Cílem této práce je ověření a rozšíření laboratorní metody syntézy vybraných diastereoisomerně čistých vicinálních aminoalkoholů pro následný výzkum jejich biologických aktivit. Zkoumány byly především možnosti stereoselektivní syntézy každého diastereoisomeru zvlášť a možnost jejich převedení z konfigurace erythro na threo a obráceně pomocí tvorby karbamátového cyklu.
5	Bc. Václav Chmela	M1	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.	Totální syntéza fumichinazolinu F a G, ardeeminu a jeho analogu	detail Totální syntéza fumichinazolinu F a G, ardeeminu a jeho analogu Deriváty chinazolinu patří do rostoucí skupiny alkaloidů, která vykazuje různou biologickou aktivitu.¹ Níže zmínění zástupci jsou biosyntetizováni z anthranilové kyseliny se začleněním dalších jednotek aminokyselin. Zástupci této skupiny snižují mnohočetnou lékovou rezistenci (anti-MDR), vykazují cytotoxické a antivirotické účinky, a proto potřebujeme praktické metody, které umožní syntézu těchto alkaloidů a jejich derivátů. Níže popisuji metodu vedoucí k derivátům chinazolinu, která využívá silikagelem zprostředkovanou dvojitou kondenzaci. Tato metoda byla úspěšně aplikována na totální syntézu glyantrypinu (3 kroky), fumichinazolinu F a G (3 kroky) a ardeeminu (4 kroky). [1] Kshirsagar, U. A. Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 9336-9352.
6	Jakub Copko	B3	Ing. Eva Svobodová, Ph.D.	Nový přístup k přípravě kvarterních flaviniových solí	detail Nový přístup k přípravě kvarterních flaviniových solí Flaviniové soli jsou používané jako organokatalyzátory v řadě oxidačních reakcích. Jejich použití ve fotoorganokatalýze je zatím málo známé. Tato práce je zaměřena na studium přípravy kvartérních flaviniových solí dvěma způsoby: reduktivní alkylací a přímou kvarternizací alkyl-trifláty. V práci je studována reaktivita různě substituovaných flavinů a vliv délky alkylového řetězce na výtěžek reakce. Byly zvoleny flaviny substituované elektronově bohatými i elektronově chudými substituenty.
7	Bc. Antonín Edr	M2	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Chirální polyfluorované NHC ligandy	detail Chirální polyfluorované NHC ligandy Komplexy ruthenia, jako je Hoveydův-Grubbsův prekatalyzátor II. generace, nebo komplexy palladia, jako je PEPPSI, jsou často používány v organické syntéze jako prekatalyzátory metatezí nebo cross-couplingů. Přestože jsou tyto prekatalyzátory finančně nákladné a toxické, běžně nejsou z reakčních směsí recyklovány. Analoga těchto komplexů nesoucí dostatečně fluorofilní NHC ligandy by mohla být rychle recyklovatelná za využití fluorových separačních metod. Cílem mé práce byla příprava dihydroimidazoliové soli 1, která je prekurzorem polyfluorovaného NHC ligandu, který by navíc mohl být vzhledem ke své chiralitě využit pro enantioselektivní varianty výše uvedených reakcí. Při syntéze soli 1 jsem s výhodou využil novou fluorovou separační metodu, která využívá ekologická a dostupná polyfluorována rozpouštědla.
8	Jáchym Fibír	B3	Ing. Radek Jurok, Ph.D.	Izolace a derivatizace kanabidiolové kyseliny	detail Izolace a derivatizace kanabidiolové kyseliny Práce se zabývá účinnými látkami obsaženými v rostlinách rodu konopí (Cannabis) – tzv. fytokanabinoidy – konkrétně kyselinou kanabidiolovou (CBDA). Ta působí mimo endokanabinoidní systém také jako významné topické antibiotikum. Přesný mechanismus tohoto antibakteriálního účinku však není znám. Pro jeho lepší pochopení je látka izolována a její struktura je obměňována, přičemž nové deriváty této látky (zejména estery této kyseliny) jsou dále posílány na testování antibakteriální aktivity na běžných bakteriálních kulturách. Klíčová slova: kanabinoidy, kyselina kanabidiolová, CBDA, antibakteriální aktivita
9	Bc. Eliška Fikejzlová	M2	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Příprava π- konjugovaných boronových kyselin na bázi terthiofenu pro syntézu potenciálních organických polovodičů	detail Příprava π- konjugovaných boronových kyselin na bázi terthiofenu pro syntézu potenciálních organických polovodičů Tetrasubstituovaná dvojná vazba je motiv, který lze nalézt u látek s biologickou aktivitou nebo při návrhu nových organických materiálů s polovodivými vlastnostmi. V naší laboratoři jsme nedávno publikovali novou metodiku pro stereoselektivní syntézu tetrasubstituovaných alkenů, která využívá cross-coupling reakci dibromenol-fosfátů s boronovými kyselinami. V návaznosti na nedostatek postupů vhodných pro regio- a stereoselektivní syntézu tetrasubstituovaných alkenů s možnou aplikací v materiálové chemii organických polovodičů, jsem se ve své práci zaměřila na vypracování nové metodiky pro přípravu tetrasubstituované dvojné vazby (3) nesoucí π-konjugovaný řetězec. Pro syntetickou studii byla připravena boronová kyselina (2) odvozená od terthiofenu a dále byla studována její reaktivita s dibromenol-fosfátem za podmínek Suzukiho reakce. Získané výsledky během přípravy modelové kyseliny (2) a pokusy o stereoselektivní přípravu alkenů (3) budou diskutovány během prezentace.
10	Bc. Vojtěch Hamala	M1	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	1,3-Střídavé ureidoderiváty calixarenu: syntéza a komplexační vlastnosti	detail 1,3-Střídavé ureidoderiváty calixarenu: syntéza a komplexační vlastnosti Calix[n]areny jsou makrocyklické sloučeniny, které mohou být použity jako molekulární lešení v supramolekulárních strukturách. Calix[4]areny se vyskytují ve 4 různých konformacích, předmětem této práce je 1,3-střídavý isomer. Převedením calix[4]arenu na p-aminoderiváty a adicí na různě substituované fenylisokyanáty lze připravit p-ureidocalixareny, které jsou vhodnými receptory pro anionty. Cílem této práce je příprava 1,3-střídavých ureido-receptorů z p-terc-butylcalix[4]arenu. Problémem 1,3-střídavých konformerů bývá často nízká rozpustnost v organických rozpouštědlech. Z tohoto důvodu byly k substituci na atomech kyslíku využity hexylové skupiny. Komplexační vlastnosti připravených receptorů vůči vybraným organickým i anorganickým aniontům budou zkoumány pomocí 1H NMR titrací.
11	Bc. Jan Hanus	M2	doc. Dr. Ing. Jana Hodačová	Syntéza axiálně chirálních derivátů bifenylu	detail Syntéza axiálně chirálních derivátů bifenylu Axiálně chirální sloučeniny jsou v moderní organické syntéze využívané pro katalýzu enantioselektivních reakcí. Cílem projektu je příprava chirálních anorganicko-organických hybridních materiálů na bázi silseskvioxanů. Tyto materiály by měly sloužit jako heterogenní katalyzátory s velkou porézností a povrchem. Výhoda těchto materiálů spočívá v jejich jednoduché separaci z reakční směsi, jejich opakovatelnému využití či využití v kontinuálních procesech. Organickými stavebními jednotkami byly zvoleny deriváty 6,6'-dimethyl -1,1'-bifenyl-2,2'-diolu, které obsahují v polohách 5 a 5´ vhodné funkční skupiny pro připojení do křemičité sítě. Práce se věnuje syntéze 5,5´-dibrom-6,6´-dimethyl-1,1'-bifenyl-2,2'-diolu a jeho dalšímu syntetickému využití pro přípravu zvolených stavebních bloků.
12	Bc. Jana Herciková	M2	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Syntéza nových chirálních stacionárních fází pro HPLC	detail Syntéza nových chirálních stacionárních fází pro HPLC Vysokotlaká kapalinová chromatografie (HPLC) je v dnešní době jedna z nejdůležitějších separačních metod pro určení optické čistoty léčiv. Díky různým chirálním stacionárním fázím je možné separovat nejrůznější racemické látky často však s výjimkou látek vysoce polárních. Chirální katexy syntetizované v této práci jsou mimořádně vhodné právě pro enantioseparaci ionizovaných či ionizovatelných látek především pak chirálních aminů. Syntéza nových stacionárních fází vycházela z 6-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny, která byla sekvencí reakcí převedena na odpovídající amidy, které byly následně různými způsoby imobilizovány na silikagel. Připravené chirální stacionární fáze byly naplněny do analytických HPLC kolon (150x4 mm) a otestovány na enantioseparaci 25 racemátů bazických léčiv.
13	Bc. Tereza Horáčková	M1	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Reaktivita calix[4]arenu v 1,2-střídavé konformaci	detail Reaktivita calix[4]arenu v 1,2-střídavé konformaci Dosud nejméně prozkoumaným konformerem calix[4]arenu je 1,2-střídavý. Právě ten je oproti ostatním třem možným nejhůře dostupný a jeho reaktivita tak stále není v literatuře popsána. V rámci výzkumu jeho reaktivity byla provedena řada reakcí zaměřených na derivatizaci horního okraje (halogenace, nitrace, acylace,…). Při halogenaci bylo pozorováno neobvyklé chování tohoto derivátu. Například bromace, která na ostatních konformacích calix[4]arenu probíhá bez problémů, přináší v případě 1,2-střídavého atropoisomeru překvapivé výsledky. Bylo zjištěno, že za obvyklých podmínek bromace para-poloh calixarenového skeletu dochází také k halogenaci methylenových můstků a navázání více než čtyř atomů bromu na molekulu calixarenu. Požadovaný tetrasubstituovaný derivát byl tímto způsobem izolován pouze v 4% výtěžku, který se nicméně podařilo změnou reakčních podmínek optimalizovat až na 86 %. V rámci této práce byla připravena řada nových tetra a disubstituovaných derivátů calix[4]arenu v 1,2-střídavé konformaci, které lze využít jako synthony pro další reakce a získat tak informace o reaktivitě posledního chybějícího konformeru.
14	Bc. Heda Jakubův	M2	Ing. Václav Kozmík, CSc.	Syntéza metabolitů methylendioxypyrovaleronu	detail Syntéza metabolitů methylendioxypyrovaleronu Methylendioxypyrovaleron (MDPV) 1 patří mezi psychostimulancia ze skupiny kathinonů, což jsou nové syntetické drogy odvozené od kathinonu, přirozeně se vyskytujícího alkaloidu v rostlině Kata jedlá (Catha edulis). MDPV se v těle složitě metabolizuje za vzniku celé řady metabolitů, jejichž struktura byla prokázána hmotnostní spektrometrií. Cílem práce byla příprava vybraných metabolitů 2, které byly dále použity jako standardy pro toxikologický screening.
15	Bc. Kristýna Janků	M2	Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.	Nesymetrické deriváty binaftalendiaminu pro enantioselektivní interakce	detail Nesymetrické deriváty binaftalendiaminu pro enantioselektivní interakce Je známo, že močovinové deriváty 1,1‘-binaftalen-2,2‘-diaminu interagují s chirálními molekulami pomocí vodíkových vazeb. Tato interakce může být sledována měřením ¹H NMR spekter, ve kterých může dojít k rozštěpení signálů obou enantiomerů. Díky tomu mohou být tyto látky využity při stanovení enantiomerního přebytku u mnoha léčiv, katalyzátorů a dalších důležitých látek. Schopnost komplexace sloučeniny 1 byla sledována u 1‑fenylethanolu. U obou enantiomerů alkoholu byl po přidání sloučeniny 1 pozorován posun signálů oproti jejich původní pozici. Tento výsledek naznačuje, že sloučenina 1 tvoří komplex s oběma enantiomery, což bylo potvrzeno vypočtenými komplexačními hodnotami, které dosahovaly podobné hodnoty. Selektivní interakce bylo dosaženo se sloučeninou 2. Komplexační konstanty prokázaly, že (S)- enantiomer 1-fenylethanolu je vázán mnohem silněji než (R)- enantiomer. Sloučenina 2 může být výchozím bodem pro syntézu obdobných struktur pro enantioselektivní interakce.
16	Marek Jurtík	B3	Ing. Michal Himl, Ph.D.	Příprava cysteinových aduktů odvozených od arylnitreniových iontů	detail Příprava cysteinových aduktů odvozených od arylnitreniových iontů Reaktivní elektrofilní arylnitreniové ionty vznikají v organismu metabolickou aktivací z aromatických amino- a nitro- sloučenin. Mají schopnost se vázat na nukleofilní místa v bílkovinách (zejména v sérovém albuminu a v globinu) nebo v DNA. Arylnitreniové ionty atakují především sulfanylovou skupinu cysteinu, ale i další volné skupiny bílkovinných (globinových) řetězců. Ale protože sirné nukleofily jsou silnější než dusíkové (histidin, lysin), vznikají přednostněji. Bílkovinné adukty nejsou opravovány reparačními mechanismy, a tím pádem může expozice aromatickým amino- a nitro- sloučeninám vést k iniciaci karcinogeneze. Dosud jsem připravil analytické standardy aduktů odvozených od karcinogenního 2-naftylaminu s cysteinem, a to S-(2-aminonaftyl)cystein a S-(2-aminonaftyl)merkapturovou kyselinu, které budou sloužit pro výzkum tvorby globinových aduktů a případně pro vývoj metod biologického monitorování expozice této látce.
17	Bc. Daniel Kortus	M1	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Syntéza a alkylace calixarenů se smíšenými můstky	detail Syntéza a alkylace calixarenů se smíšenými můstky Calixareny se smíšenými můstkovými skupinami jsou strukturní kombinací klasických calixarenů, thiacalixarenů a homooxacalixarenů. Tyto exotické sloučeniny jsou na poli supramolekulární chemie neprozkoumaným územím, je však zřejmé, že záměny methylenových můstků mají razantní dopad na vlastnosti celého makrocyklu – od velikosti kavity přes flexibilitu a komplexační vlastnosti až po reaktivitu. Cílem mé práce je syntéza a derivatizace takovýchto smíšených calixarenů, určení jejich struktury a studium konformačního chování.
18	Vojtěch Košťál	B2	Ing. Petr Beier, Ph.D.	Příprava nových sloučenin hypervalentního jódu a jejich reaktivita	detail Příprava nových sloučenin hypervalentního jódu a jejich reaktivita V posledních letech bylo připraveno mnoho cyklických sloučenin hypervaletního jódu v oxidačním stupni III, které nacházejí široké uplatnění při elektrofilním nebo radikálovém přenosu různých funkčních skupin, a to např. CF₃, RCF₂CF₂, CN nebo N₃. V mojí práci jsem se zabýval syntézou nových činidel nesoucích na hypervalentním jódu aryl nebo skupinu RCF=CF pomocí organokovových činidel. Připravená činidla s aromatickými zbytky byla poté testována v reakcích s nukleofily – thiolem, Grignardovo činidlem a enolátem.
19	Bc. Lenka Krepsová	M1	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Postupná syntéza calix[5]arenů	detail Postupná syntéza calix[5]arenů Calix[5]areny se řadí mezi tzv. vyšší calixareny a díky větším rozměrům kavity umožňují interakce s většími molekulami (např. fullerenem C₆₀) a ionty. Pro jejich přípravu není používána jednokroková syntéza, která představuje nejjednodušší způsob syntézy calixarenů se sudým počtem fenolických jader, ale postupná konvergentní syntéza, kdy dochází ke kondenzaci předem připravených fragmentů nesoucích substituenty vhodné pro další syntézy. Cílem mé práce je příprava calix[5]arenů pomocí této fragmentové kondenzace a následná modifikace horního okraje za vzniku látek vhodných pro komplexaci fullerenů.
20	Jan Kulička	B2	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Sulfanylderiváty calix[4]arenu	detail Sulfanylderiváty calix[4]arenu Calixareny, které mají bohatou historii výzkumu v naší skupině, jsou typické mj. tím, že je lze stabilizovat v jednotlivých konformacích pomocí vhodné substituce spodního okraje. Přípravené atropoisomery mohou být využity jako molekulární lešení pro výstavbu různých receptorů o rozdílné flexibilitě skeletu. Jedním z vhodných prekursorů pro další syntézy mohou být p-sulfanylderiváty. Cílem práce byla příprava těchto derivátů z běžně dostupných p-bromcalix[4]arenů za použití tetramethylthiuramdisulfidu a následné redukce nebo alkalické hydrolýzy vzniklých dithiokarbamátů. Provedené pokusy o syntézu prvního z nich, kónického 25,26,27,28-tetrapropoxy-5,17-disulfanylcalix[4]arenu, jsou v práci diskutovány.
21	Bc. Martin Kurfiřt	M1	Ing. Eva Svobodová, Ph.D.	Nový heterogenní fotokatalytický systém založený na tetraacetyl-riboflavinu a viditelném světle	detail Nový heterogenní fotokatalytický systém založený na tetraacetyl-riboflavinu a viditelném světle Tetraacetyl-riboflavin (TARF) je typickým zástupcem flavinů, je velmi dobře známý ve fotokatalýze. Po ozáření viditelným světlem je excitován a stává se silnějším oxidačním činidlem. V tomto stavu je schopen katalyzovat reakce jako jsou sulfoxidace, oxidace benzylových alkoholů či esterifikace Mitsunobuova typu. Tyto reakce jsou prováděny za mírných podmínek a mohou využívat kyslík jako stechiometrické oxidační činidlo. Produkt musí být následně od zbytků katalyzátoru, či produktů jeho rozkladu separován sloupcovou chromatografií, což použití těchto reakcí omezuje na laboratorní měřítko. Tento problém je možno řešit imobilizací TARF na vhodný pevný nosič, který umožní separovat produkt reakce od katalyzátoru pouhou filtrací. Pro tento účel byl zvolen křemičitý mezoporézní materiál MCM-41, který je pro svoji stabilitu, transparentnost, jednoduchou přípravu a funkcionalizaci ideálním kandidátem. TARF byl na materiál připojen pomocí amidové vazby. Katalytická účinnost takto vytvořeného heterogenního katalyzátoru byla otestována na modelových sulfoxidacích, oxidacích benzylalkoholů a esterifikacích Mitsunobuova typu.
22	Lukáš Lenz	B3	Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.	Nesymetricky substituované deriváty binaftalendiaminu pro enantioselektivní interakce s chirálními sloučeninami	detail Nesymetricky substituované deriváty binaftalendiaminu pro enantioselektivní interakce s chirálními sloučeninami Bylo zjištěno, že nesymetricky substituovaný derivát 1,1‘-binaftalen-2,2‘-diamin enantioselektivně interaguje s chirálními molekulami, které jsou schopné vytvářet vodíkové vazby. Klíčovým meziproduktem při syntéze níže uvedené molekuly je monoacetyl derivát. Posledním krokem syntézy monoacetyl derivátu je chromatografie směsi tří produktů po acetylaci 1,1‘-binaftalen-2,2‘-diaminu, a proto jsem se pokusil zlepšit syntézu tak, aby bylo možno obejít chromatografii. Dále byla připravena močovina reakcí monoacetyl derivátu s izokyanátem. Tato sloučenina by mohla být použita pro štěpení chirálních molekul, např. transportem přes chloroformovou vrstvu.
23	Bc. Juraj Malinčík	M2	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Spiropyrány ako fotoprepínače v materiálovej chémii	detail Spiropyrány ako fotoprepínače v materiálovej chémii Modifikácia materiálov fotoprepínačom otvára dvere novým aplikáciám. V oblasti kvapalných kryštálov je to predovšetkým potenciálna aplikácia ako optické dátové úložisko. V prípade, že je na kvapalný kryštál modifikovaný fotoprepínačom posvietené svetlom o vhodnej vlnovej dĺžke, dôjde k štruktúrnej zmene, čo môže zapríčiniť reorganizáciu molekúl a s tým spojený fázový prechod. Fotoprepínačom sa dá modifikovať aj silikagél, ktorý potom môžeme použiť ako stacionárnu fázu pre kvapalinovú alebo plynovú chromatografiu. Zmenou štruktúry fotoprepínača sa dramaticky menia separačné vlastnosti silikagélu, ktoré môžeme reverzibilne meniť aj počas samotnej separácie. Vhodným fotoprepínačom pre tieto aplikácie je 1',3',3'-trimetylspiro[chromén-2,2'-indolín], ktorý sa obvykle nazýva spiropyrán. Táto látka a jej deriváty sa dajú svetlom o vlnovej dĺžke v ultrafialovej oblasti reverzibilne prepnúť na zwitterionické merocyanínové farbivo. Pre spätnú reakciu postačuje viditeľné svetlo alebo zvýšenie teploty. Substitúcia chroménového kruhu značne ovplyvňuje fotochemické vlastnosti systému. Navrhli sme preto sériu kvapalne kryštalických látok obsahujúcich spiropyrán s rôznymi substituentami chroménového kruhu a niekoľko spiropyránových modifikácií stacionárnych fáz.
24	Anežka Marková	B1	Ing. Petr Beier, Ph.D.	Příprava aromatických sloučenin s pentafluorsulfanylovou funkční skupinou	detail Příprava aromatických sloučenin s pentafluorsulfanylovou funkční skupinou Sloučeniny s pentafluorosulfanylovou funkční skupinou vykazují zajímavé fyzikální i chemické vlastnosti. Tato oblast organické chemie je dosud poměrně málo známá a tyto sloučeniny jsou i přes svůj vysoký potenciál málo dostupné. Přístup k nim je komplikován tím, že neexistuje dostupné činidlo pro zavedení SF₅ skupiny do molekuly. Hlavními průmyslově vyráběnými produkty s SF₅skupinou jsou 1-nitro-4-(pentafluorsulfanyl)benzen a 2-nitro-3-(pentafluorosulfanyl)benzen, které vznikají přímou fluorací příslušných disulfidů. Proto je třeba vyvíjet metody přípravy SF₅ látek na základě substituce dostupných SF₅ benzenů. Byla provedena řada reakcí, jejichž produkty jsou nové látky, které mají potenciál být dále zkoumány a využity.Jednou z látek s nezanedbatelným potenciálním využitím by mohla být 3-boron-5-(pentafluorsulfanyl)benzoová kyselina. Byla provedena série experimentů s cílem připravit tuto kyselinu z dostupných surovin, aby mohla být později zkoumána její reaktivita a význam. Další část práce je věnována přípravě 1-azido-(pentafluorsulfanyl)benzenu a z něho přípravě triazolů s příslušnými alkyny. Nakonec byla připravena řada 2-substituovaných benzimidazolů z 5-(pentafluorosulfanyl)-N1-fenylbenzen-1,2-diaminu.
25	Bc. Lucie Mašková	M1	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Syntéza lomených kapalných krystalů s fotosensitivní spojovací skupinou	detail Syntéza lomených kapalných krystalů s fotosensitivní spojovací skupinou Kapalné krystaly jsou látky, které nacházejí uplatnění v širokém spektru aplikací od výroby LC displejů až po systémy pro uvolňování léčiv, a proto jsou objektem zájmu také naší pracovní skupiny. Ve své práci jsem se zabývala syntézou nových lomených kapalných krystalů na bázi 7-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny, kde je jedna z esterových spojek v postranním řetězci nahrazena fotosensitivní azospojkou. Cílem práce je příprava těchto látek, stanovení jejich mezomorfního chování pomocí diferenční skenovací kalorimetrie a polarizační mikroskopie a následné zhodnocení vlivu záměny esterové spojky za azospojku na typ vznikající mesofáze. Dalším cílem je pak prověření schopnosti těchto sloučenin přepínat jednotlivé fáze za použití UV světla.
26	Tatiana Nemirovich	B3	Ing. Martin Krupička, Ph.D.	Mechanochemické indikátory pro IČ spektroskopii	detail Mechanochemické indikátory pro IČ spektroskopii Cílem práce bylo navrhnout molekulu mechanochemického indikátoru pro IČ spektroskopii a provést její syntézu. Mechanochemický indikátor je látka, jejichž spektrum se mění vlivem vnější mechanické síly. Vhodným indikátorem může být napnutý makrocyklus, obsahující karbonylovou skupinu, kterou jsme zvolili jako funkční skupinou pro IČ spektroskopii. UV záření vyvolává změnu konfigurace na dvojné vazbě (cis\trans), což vede k deformaci celého makrocyklu a předpokládané změně v IČ spektru. Byly zvolené 3 různé makrocykly na bázi para- a meta- stilbenu a meta-indanonu a byly provedeny kvantově-mechanické výpočty pro zjištění geometrie molekul a energetického rozdílu mezi cis- a trans- konfiguracemi. Byla provedena 4-kroková syntéza, byl získán požadovaný produkt, který následovně bude použit k mechanochemickým studiím.
27	Bc. Róbert Obertík	M1	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Metatéza nenasýtených polyfluórpolyétherov	detail Metatéza nenasýtených polyfluórpolyétherov Vo svojej práci som sa venoval príprave polyfluorovaných alkénov obsahujúcich nefluorovanú vinylovú skupinu a polyfluorpolyeterový reťazec, ktorých som následne využil pre skrížené alkénové a enýnové metatéze. Terminálne polyfluorpolyoxaalkény som získal transformáciou polyfluorpolyoxajód derivátov pomocou radikálových adícií a následnou elimináciou. Skríženou alkénovou metatézou polyfluorovaného propénu s 1-okténom vznikla dibloková zlúčenina s potenciálnym využitím vo farmácii. Skríženou enýnovou metatézou je možné získať konjugovaný dién ako potencionálne nový typ monoméru. Pre získanie dostatočne vysokého výťažku bolo nutné použiť veľký prebytok fluorovanej komponenty a upraviť reakčnú dobu. Tak tiež som študoval vplyv štruktúry nefluorovanej komponenty metatézy a zvoleného katalyzátoru (Grubbsov kat. 2. generácie a Hoveyda-Grubbsov kat. 2. generácie).
28	Petr Oeser	B3	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Příprava konjugovaných dienů z ethyl-acetoacetátu	detail Příprava konjugovaných dienů z ethyl-acetoacetátu Alkeny tvoří významnou skupinu látek, které nacházejí všestranné využití jako stavební jednotky nebo výchozí substráty v organické syntéze. Zejména konjugované dieny mají široké využití např. v syntézách bioaktivních látek, v materiálové chemii nebo jako výchozí látky pro Diels-Alderovu reakci. Dosavadní přípravy alkenů i konjugovaných dienů vycházejí z Wittigovy, Juliaovy a Petersonovy olefinace a jejich modifikací. V návaznosti na intenzivní rozvoj postupů pro přípravu konjugovaných dienů jsme vypracovali zcela novou metodiku pro přípravu trisubstiovaných dienů (3). Tato metodika je založena na enolizaci ethyl-acetoacetátu (1) hydridem sodným a následné tvorbě enol-fosfátu (2). Konjugovaný dien (3) vzniká reakcí enol-fosfátu (2) s přebytkem fenylmagnesium chloridu. V příspěvku bude diskutován mechanismus reakce a vliv reakčních podmínek na tvorbu dienu (3).
29	Ondřej Pleskač	B3	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Metateze alkenů na bázi menthonu	detail Metateze alkenů na bázi menthonu Enantioselektivní metateze s otevřením cyklu v kombinaci se zkříženou metatezí (ROCM – Ring Opening Cross Metathesis) je perspektivní metoda pro syntézu chirálních dienů. Cílem mé práce byla syntéza chirálního substrátu, který by umožnil sledování průběhu ROCM pomocí ¹H NMR spektroskopie. Jako základ pro tento substrát jsem zvolil menthon ((2S,5R)-2-isopropyl-5-methylcyklohexan-1-on). V průběhu syntézy jsem dále testoval alkenovou a enynovou metatezi methylenmenthanu.
30	Ladislav Prener	B2	Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.; Ing. Ondřej Baszczyňski, Ph.D.	Syntéza 2-substituovaných PME-hypoxantinů jako potenciálních inhibitorů GMP synthetasy	detail Syntéza 2-substituovaných PME-hypoxantinů jako potenciálních inhibitorů GMP synthetasy Guanosinmonofosfát synthetasa (Guanosine monophosphate synthetase, GMPS) je bi-funkčním, dvou doménovým enzymem purinového metabolismu, který v buňkách přeměňuje xanthinmonofosfát (XMP) na guanosinmonofosfát (GMP). Amoniak potřebný pro tuto reakci se získává z glutaminu deaminační reakcí. GMPS byla označena jako potenciální terapeutický cíl nejen v léčbě infekcí způsobených bakterialními a parazitickými patogeny, ale také v léčbě rakoviny. Acyklické nukleosidfosfonáty (ANP) jsou známými inhibitory enzymů purinového metabolismu a dnes také významnými terapeutiky v léčbě HIV a jiných virových onemocnění. Cílem této práce je navrhnout a připravit vhodné inhibitory GMPS , které jsou založené na podobnosti ANP se strukturou substrátu, produktu či případně transitního stavu enzymatické reakce. 1. Deras, M. L., et al.: N²-Hydroxyguanosine 5'-Monophosphate Is a Time-dependent Inhibitor of Escherichia coli Guanosine Monophosphate Synthetase. Biochemistry 1999, 38(1), 303-310.
31	Dominika Smržová	B3	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.	Příprava prekurzorů pro nové helikálně chirální flaviny	detail Příprava prekurzorů pro nové helikálně chirální flaviny Flavoheliceny jsou helikálně chirální látky složené z několika ortho-kondenzovaných aromatických kruhů. Ve svojí struktuře obsahují flavinový skelet, který je zodpovědný za jejich redoxní vlastnosti. Pro využití těchto látek jako enantioselektivních organokatalyzátorů je nutná vhodná alkylace flavinového skeletu zvyšující jeho reaktivitu a zároveň umožňující zavedení dalšího stereogenního prvku. Cílem této práce je připravit chirální aminouracily jako prekurzory pro flavoheliceny se dvěma stereogenními prvky, vedle helikální chirality také se stereogenním centrem na bočním řetězci. Pro zavedení stereogenním centra budou použity přírodní aminokyseliny s krátkým postranním řetězcem nebo snadno dostupné enantiomerně čisté aminoalkoholy. Tyto látky budou použity pro syntézu flavohelicenů v reakci aminouracilu s nitrosohelicenem.
32	Bc. Anastasia Surina	M1	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Cross-coupling reakce v chemii calixarenů	detail Cross-coupling reakce v chemii calixarenů Použití cross-coupling reakcí v calixarenové chemii výrazně obohatí možnosti modifikace základního skeletu těchto makrocyklických látek. Cílem této práce připravit stabilní substráty na bázi calixarenů pro provedení různých typů cross‑coupling reakcí. Byly přípraveny organocíničité deriváty calix[4]arenu v kónické a 1,3‑střídavé konformaci, na kterých byly dále vyzkoušeny cross-coupling reakce Stilleho typu s různě substituovanými halogenderiváty benzenu. Podařilo se připravit několik nových látek, které by mohly být dále využity k tvorbě složitějších receptorů a následně k vytváření struktur typu MOF.
33	Bc. Victoria Tarus	M2	prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.	Meta-substituce v thiacalix[4]arenové řadě	detail Meta-substituce v thiacalix[4]arenové řadě Během posledních několika let se problematika meta-substitucí na thiacalixarenech stává atraktivním předmětem zkoumání naší vědecké skupiny. Nedávno se objevilo několik publikací úspěšných meta-substitucí derivátů thiacalix[4]arenů, imobilizovaných v různých konformacích (konická a 1,3-střídává konformace), a to i bez direktivních vlivů jiných substituentů na stejném aromatickém jádře. V průběhu mého výzkumu byla objevena unikátní regioselektivita při ortho-lithiační reakci, která dosud nebyla v literatuře popsána. Ortho-lithiace umožňuje jednokrokové zavedení různých derivátů do meta-polohy thiacalixarenu a tím otevírá široké možnosti využití těchto thiacalixarenů, například jako inherentně chirální receptory.
34	Bc. Hana Vachová	M1	doc. Ing. Igor Linhart, CSc.	Príprava derivátov aminokyselín pre toxikologický výzkum proteínových aduktov	detail Príprava derivátov aminokyselín pre toxikologický výzkum proteínových aduktov Mnohé elektrofilné látky sú schopné reagovať s nukleofilnými reakčnými centrami v proteínoch a tvoriť tak proteínové adukty. Medzi takéto elektrofilné látky patrí aj akrylamid – karcinogénny a mutagénny priemyslový monomér a arylnitréniové ióny, ktoré vznikajú metabolickou aktiváciou nitroaromátov a aromatických amínov. Cieľom tejto práce bolo pripraviť lyzínové deriváty odvodené od akrylamidu a cysteínové deriváty odvodené od 1-aminonaftalénu. 4-Aminonaftylcysteín a príslušná merkapturová kyselina boli pripravené reakciou 1-brom-4-nitronaftalénu s metylesterom N-terc-butyloxykarbonylcysteínu resp. N-acetylcysteínu, následnou redukciou nitroskupiny a odstránením chrániacich skupín. Lyzínové adukty, N_ε-(2-karbamoyletyl)lyzín, N_α-acetyl-N_ε-(2-karbamoyletyl)lyzín a N_α-acetyl-N_ε-di-(2-karbamoyletyl)lyzín boli získané priamou reakciou Nα-acetyllyzínu s akrylamidom. N_α-acetyl-N_ε-(2-karbamoyletyl)lyzín bol izolovaný pomocou semipreparatívnej HPLC. Pripravené adukty nachádzajú využitie ako analytické štandardy pre štúdium tvorby a odbúravania proteínových aduktov a v biologickom monitorovaní expozície uvedených xenobiotík.
35	Bc. Leoš Valenta	M2	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.	Fotooxidace derivátů hydrazinu jako princip katalytické Mitsunobuovy reakce	detail Fotooxidace derivátů hydrazinu jako princip katalytické Mitsunobuovy reakce Mitsunobuova reakce je velmi využívanou reakcí v oblasti organické syntézy. Její omezení tkví v nutnosti použití stechiometrického množství reagentu – azodikarboxylátu, který je jedovatý, nestabilní a potenciálně výbušný. Jako jedno z možných řešení se jeví in-situ generování azodikarboxylátu z příslušného stabilního hydrazindikarboxylátu, který je navíc vedlejším produktem reakce, takže v ideálním případě by stačilo jeho katalytické množství. Jednou z možností je tuto regeneraci provádět fotochemicky s využitím fotokatalyzátoru a viditelného světla. Cílem této práce je prozkoumat možné fotokatalyzátory pro oxidace různě substituovaných hydrazinů jako Mitsunobuových reagentů a potvrdit jejich použitelnost v katalytické Mitsunobuově reakci.
36	Filip Zavřel	B3	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Syntéza organických ligandů pro přípravu heterogenních materiálů	detail Syntéza organických ligandů pro přípravu heterogenních materiálů Specifické organické ligandy v přítomnosti palladnatých solí vykazují tendenci utvářet v roztoku a v tuhém stavu koordinační mnohostěny takzvaným “self-assembly“ mechanismem. Tyto ligandy se skládají z heterocyklických pětičetných jader, kde se v různých polohách váže pyridin-4-yl. V závislosti na atomu v ose ligandu se mění velikost charakteristického úhlu těchto můstkových ligandů, což má za důsledek formaci buď větších M₂₄L₄₈, či menších M₁₂L₂₄ struktur. Jednou z koordinačních struktur podobných těmto látkám jsou i vysoce porézní krystaly. Takovéto struktury, sestávající se například z derivátu triazinu a zinečnaté soli, jsou ve svých pórech schopny nevazebnými interakcemi ukotvit organické molekuly, jež lze dále studovat pomocí rentgenové strukturní analýzy. Lze tedy takto určit i absolutní konfiguraci látek, které díky svým vlastnostem nevyhovují přímému použití metody rentgenové difrakce. Cílem mé práce je připravit pomocí couplingových reakcí ligandy nesoucí pyridinové jednotky, jejichž jádrem jsou deriváty thiofenu, pyrrolu a furanu. Dále se budu zabývat přípravou vysoce porézních krystalů a jejich použitím pro získání informací o struktuře organických látek obtížně získatelných v krystalické podobě.
37	Martin Zbuzek	B3	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Příprava ligandů odvozených od cyklenu	detail Příprava ligandů odvozených od cyklenu Cyklen a jeho deriváty se v praxi využívají v medicíně, např. jeho nejznámější ligand DOTA se v komplexu s Gd³⁺ kationtem využívá jako kontrastní látka při lokalizaci nádorů pomocí magnetické rezonance. První část mé práce je zaměřena na syntézy di a tripeptidů, ve kterých budou zastoupeny aminokyseliny o různých vlastnostech - polární, nepolární, bazické i kyselé. Za použití chloracetylchloridu budou tyto peptidy následně využity jako alkylační činidla v reakcích s cyklenem, kde proběhne substituce na atomech dusíku. Ve spolupráci se specializovanou laboratoří bude ověřena schopnost interakce připravených ligandů cyklenu s C4-symetrickými receptory, např. draselným kanálem Kv1.3.
38	Bc. Tereza Černá	M1	Ing. Václav Kozmík, CSc.	Syntéza lomených kapalných krystalů na bázi 7-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny	detail Syntéza lomených kapalných krystalů na bázi 7-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny Pojem „kapalný krystal“ představuje unikátní stav hmoty, jejíž vlastnosti se nacházejí někde mezi tuhou a kapalnou fází. Díky schopnosti reagovat na změny vnějších podmínek našly tyto látky uplatnění v širokém spektru aplikací jako jsou výroba LCD, řízené uvolňování léčiva v organismu nebo lokace zánětlivých a nádorových ložisek. Tato práce se zabývá syntézou nových lomených kapalných krystalů na bázi 7-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny a studiem jejich mesomorfních vlastností. Připravila jsem molekuly s jedním postranním ramenem obsahujícím inverzní esterovou spojku a s druhým obsahujícím dvě benzenová jádra spojená fotosenzitivní azoskupinou. U připravených látek bylo stanoveno pomocí DSC a polarizační mikroskopie jejich mesomorfní chování a následně budeme studovat možnost přepínání jednotlivých fází pomocí UV záření.
39	Bc. Marek Čubiňák	M2	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Nové boronáty odvozené od sulfoxidů: Příprava a reaktivita v Suzukiho cross-couplingu	detail Nové boronáty odvozené od sulfoxidů: Příprava a reaktivita v Suzukiho cross-couplingu Boronové kyseliny tvoří důležitou skupinu organokovových sloučenin, které umožnují tvorbu C–C vazby pomocí Suzukiho reakce. Přestože mají boronové kyseliny spoustu výhod, podléhají dehydrataci za tvorby boroximů, které se snadno oxidují za vzniku fenolu a kyseliny borité. Klíčovým krokem ke zvýšení stability boronových kyselin je jejich derivatizace na příslušné trifluorboráty nebo estery (boronáty). Známé jsou například estery odvozené od pinakolu, neopentyl glykolu nebo N-methyliminodioctové kyseliny (MIDA). V poslední době je intenzivně studována reaktivita a vlastnosti MIDA boronátů, které se vyznačují vysokou stabilitou z důvodu silné donor – akceptorové vazby mezi borem a volným elektronovým párem atomu dusíku. I přes značný rozvoj v oblasti přípravy nových typů boronátů nebyla doposud publikována příprava stabilních esterů boronových kyselin odvozených od sirných diolů. Proto jsme vyvinuli novou metodiku na přípravu stabilních boronátů (1) obsahující fenolický sulfoxid. V prezentaci budou diskutovány výsledky získané při přípravě boronátů (1), jejich vlastnosti a případné využití v Suzukiho reakci.
40	Bc. Michal Šmahel	M2	Ing. Václav Kozmík, CSc.	Syntéza 2,4- disubstituovaných derivátů benzothiofenu	detail Syntéza 2,4- disubstituovaných derivátů benzothiofenu V rámci uceleného výzkumu kapalně-krystalických materiálů s benzothiofenovým jádrem, který probíhá v naší laboratoři, bylo mým úkolem připravit sérii nových potenciálních mesogenů lomeného tvaru odvozených od 3-chlor-4-hydroxybenzo[b]thiofen-2-karboxylové kyseliny. Byla vypracována syntéza centrálního jádra a selektivní chránění hydroxylové skupiny 2,3,4-trisubstituovaného benzo[b]thiofenového derivátu. Následně bylo připraveno 5 cílových látek Ia-d a II lišících se délkou terminálních řetězců (C₈H₁₇, C₁₀H₂₁, C₁₂H₂₅, C₁₄H₂₉), popřípadě orientací esterové spojky u derivátu II mezi benzenovými jádry.
41	Bc. Jessica Špačková	M2	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.	Elektronově deficitní flaviniové soli s trifluormethylovou skupinou	detail Elektronově deficitní flaviniové soli s trifluormethylovou skupinou Kvarternizací derivátů alloxazinu či isoalloxazinu vznikají flaviniové soli, které se jako organokatalyzátory využívají v řadě redoxních reakcí. Zcela novým konceptem je však jejich použití také ve fotokatalýze, kdy se po excitaci viditelným světlem zvýší jejich redoxní potenciál a figurují tak jako silná oxidační činidla. Aktivitu alloxaziniových solí lze dále ještě navýšit zavedením elektron-akceptorních skupin na aromatické jádro. Ve své práci se zabývám syntézou flaviniových solí s trifluormethylovou skupinou a studiem jejich fotokatalytické aktivity při oxidačních reakcích.
42	Bc. Nikola Štěpánková	M2	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Fluorované iontové kapaliny s pyrrolidiniovým jádrem	detail Fluorované iontové kapaliny s pyrrolidiniovým jádrem Ve své práci se zabývám syntézou nových fluorovaných iontových kapalin, které se vyznačují hydrofobními a fluorofilními vlastnostmi. Fluorofilní látky jsou dobře rozpustné v perfluorovaných rozpouštědlech a je možné je recyklovat fluorovými separačními metodami. Alkylací pyrrolidinu a následnou kvarternizací polyfluorpolyoxaalkyl-nonaflátem jsem získala sérii fluorovaných pyrrolidiniových solí 2a – 2f. Vzniklé soli jsou dobře rozpustné v hydrofluoretherech HFE 7100 a 7500. Jejich účinnost jako korozpouštědla a chemickou stabilitu jsem testovala v modelové Dielsově-Alderově reakci. Dále jsem studovala jejich elektrochemickou stabilitu pro potenciální aplikace v elektrochemii.

111 - Ústav organické technologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Martin Bezecný	M2	doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Optimalizace adhezních vlastností směsi pro plnění želatinových tobolek	detail Optimalizace adhezních vlastností směsi pro plnění želatinových tobolek Léčivý přípravek je vyráběn ve formě měkkých želatinových tobolek k perorálnímu podání. Ze směsi určené k plnění je nejprve zhotoven výlisek, který je následně vsunován do želatinové tobolky. Současná směs vykazuje vysoké známky adheze a při výrobě výlisku ulpívá na lisovací jehle výrobního zařízení. Cílem práce je optimalizovat formulaci a výrobní postup tak, aby se eliminovaly nebo alespoň minimalizovaly adhezní vlastnosti směsi a její potenciál k zanášení lisovací jehly zařízení. První fáze výzkumu byla zaměřena na otestování sklonu složek formulace k lepení na výrobní zařízení. Jako standardizovaná metoda pro posouzení lepivosti materiálů na výrobní zařízení bylo použito měření smykové pevnosti adheze formulace na plochu z nerezavějící oceli, doplněné o měření tření ve formě ejekčního napětí tablety z matrice. Tyto metodiky jsou standardizované a spolehlivě měřitelné a pravděpodobně budou indikativní pro posouzení chování formulace při plnění želatinových tobolek.
2	Bc. Kateřina Bezpalcová	M1	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Vliv interakce API-excipient na rychlost rozpouštění	detail Vliv interakce API-excipient na rychlost rozpouštění Předmětem této práce bylo studium vlivu interakce mezi pomocnými a účinnými látkami v binárních systémech na rychlost rozpouštění. Testovány byly čtyři modelové účinné látky a dva excipienty. Rychlost rozpouštění jednotlivých binárních systémů byla zkoumána pomocí zkoušky disoluce s průtokovou celou. Studován byl také vliv složení a celkové povrchové energie na rozpouštění připravených binárních směsí. Celková povrchová energie směsí byla měřena pomocí inverzní plynové chromatografie. Z jednotlivých experimentů bylo vypozorováno, že směsi s Kollidonem®12 PF se rozpouštějí rychleji než samotné účinné látky a tento polymer vždy napomáhá rozpouštění léčiva. Interakce polymeru Kollidon®VA 64 s účinnou látkou ve všech případech způsobila rozpuštění většího množství účinné látky než v případě, kdy se účinná látka rozpouštěla samostatně, rychlost rozpouštění však ve většině případů tento polymer nezvyšoval.
3	Bc Jakub Chvosta	M2	Ing. Kamila Syslová, Ph.D	Vývoj metod pro stanovení antioxidační ochrany organismu	detail Vývoj metod pro stanovení antioxidační ochrany organismu Tato práce se zabývá problematikou ochrany organismu před působením oxidativního stresu. Oxidativní stres je poškození organismu, kdy oxidanty, nejčastěji radikály kyslíku a dusíku, způsobují nevratné oxidace řady biomolekul (např. bílkovin, nukleových kyselin a fosfolipidů). Volné radikály se podílejí nejen na patologických procesech (např. stárnutí, diabetes mellitus, Alzheimerova choroba), ale i na fyziologických pochodech jako je buněčná komunikace, procesy imunitního systému a buněčného dýchání. Organismus má snahu regulovat množství oxidantů v těle různými enzymatickými nebo neenzymatickými mechanismy. Neenzymatických pochodů se účastní nízkomolekulární struktury (kyselina L-askorbová, α-tokoferol, glutathion atd.), které se souhrnně nazývají antioxidanty. Monitorování koncentračních hladin oxidované i redukované formy antioxidantů v organismu může přispět k objasnění patologických stavů vznikajících při oxidativním stresu a stanovit antioxidativní kapacitu antioxidantů v organismu. Tato práce se zabývá stanovení oxidované a redukované formy jednoho z antioxidantů-glutathionu. Koncentrační stanovení hladin jednotlivých forem bylo prováděno s využitím analytické metody na bázi HPLC-MS a předřazenou úpravou vzorku pomocí derivatizace.
4	Bc. Jan Dušek	M1	Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.	Heterogenní Lewisovy kyseliny jako katalyzátory pro izomeraci β-pinenoxidu	detail Heterogenní Lewisovy kyseliny jako katalyzátory pro izomeraci β-pinenoxidu Cílem předkládané práce byla syntéza perillového alkoholu – žádané látky s dezinfekčními účinky, která může být použita jako meziprodukt, nebo jak finální sloučenina. Příprava perillového alkoholu byla provedena štěpením ß-pinenoxidu s využitím zeolitů Beta-150 modifikovaných železem. Modifikace protonované formy zeolitu H-Beta-150 probíhala impregnační metodou. Bylo připraveno 5 katalyzátorů s různým obsahem železa. V práci byl rovněž sledován vliv reakčních podmínek (rozpouštědlo, přidání kyseliny dusičné do reakční směsi, obsah železa v katalyzátoru) na průběh reakce. Nejlepších výsledků (tj. selektivita 50 % k perillovému alkoholu) bylo dosaženo při použitírozpouštědla DMSO. Při přidání HNO₃ do reakční směsi vzrostla selektivita i relativní výtěžek perillového alkoholu. Alespoň 1 hm. % železa přítomného v katalyzátoru zvyšovalo rychlost reakce. Železem modifikované zeolity Beta jsou vhodné pro štěpení ß-pinenoxidu na perillový alkohol, zásadní vliv na průběh reakce však má rozpouštědlo.
5	Bc. Kristýna Dvořáková	M2	doc. Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr. rer. nat.	Studium aktivity potenciálních urychlovačů transdermální absorpce na izolované prasečí kůži	detail Studium aktivity potenciálních urychlovačů transdermální absorpce na izolované prasečí kůži Lidská kůže tvoří bariéru mezi vnitřním a vnějším prostředím organismu, a chrání jej tak před nežádoucími vlivy z okolí. Unikátní bariérové vlastnosti kůže jsou lokalizovány v nejsvrchnější vrstvě pokožky zvané stratum corneum. Jelikož řada léčiv nemůže překonat tuto bariéru, je snahou výzkumu nalézat nové urychlovače transdermální absorpce, které umožňují snazší průchod účinných látek kůží do systémové cirkulace. Tyto sloučeniny reverzibilně oslabují kožní bariéru, čímž usnadňují prostup léčiva přes kůži do přilehlých tkání a krevního oběhu. Cílem této práce bylo in vitro porovnání aktivity šesti derivátů morfolinu s různou délkou postranního řetězce jako potenciálních urychlovačů transdermální absorpce a vyhodnocení vztahu mezi jejich strukturou a aktivitou. Jako modelové léčivo byl použit theofylin, představující poměrně malou molekulu s vyváženou lipofilitou, a indomethacin, zastupující molekuly velké a lipofilní. Experimenty probíhaly na Franzových difúzních celách s akceptorovou fází simulující vnitřní prostředí organismu. Jako membrána byla použita prasečí kůže, která je svými vlastnostmi podobná kůži lidské. Výsledkem práce pak bylo porovnání účinnosti akcelerantů v závislosti na jejich struktuře.
6	Ivana Dvořáková	B3	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Separační procesy pro monitorování neurotransmiterů v biologických matricích	detail Separační procesy pro monitorování neurotransmiterů v biologických matricích Projekt se zabývá srovnáním separačních metod sloužících ke kvantifikaci neurotransmiterů (dopamin, serotonin) v biologických matricích pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie kombinované s hmotnostní spektrometrií (HPLC-MS). Byla porovnávána metoda extrakce rozpouštědly (příp. precipitace proteinů) s metodou extrakce na pevné fázi (SPE), kde byla testována jak komerčně dostupná SPE kolonka se stacionární fází na bázi oktadecylu, tak kolonka s laboratorně připravenou stacionární fází v podobě molekulárně otištěných polymerů odpovídajících daným neurotransmiterům. Pro jednotlivé analyty byla použita HPLC-MS metoda využívající vysoce selektivního SRM (Selective Reaction Monitoring) modu, která byla kromě samotného monitorování neurotransmiterů využita ke stanovení a porovnání validačních parametrů (přesnost, správnost, výtěžnost) jednotlivých separačních metod.
7	Bc. Monika Frýbová	M1	Ing. Iva Paterová, Ph.D.	Použití polyacetylenových sítí v kyselé heterogenní katalýze	detail Použití polyacetylenových sítí v kyselé heterogenní katalýze Cílem práce bylo ověření a srovnání katalytické aktivity fenylacetylenu, 3‑fenylprop-1-ynu, cyklopropylacetylenu a polyacetylenové (1,3,5‑triethynylbenzenové) sítě v kysele katalyzovaných reakcích. Jako modelové reakce byly zvoleny esterifikace vybraných karboxylových kyselin (kyselina mravenčí, octová, cis-hex-3-enová, sorbová, benzoová) n‑butanolem, acetalizace některých karbonylových sloučenin (propanal, pentanal, hexanal, heptanal, isobutanal, isopentanal) methanolem, ethanolem a isopropylalkoholem, izomerizace α‑ a β‑pinenoxidu a acylace ethylvanilinu a syringaldehydu acetanhydridem. Byl diskutován vliv rozpouštědla a teploty na průběh reakcí. Na základě dosažených výsledků se polyacetylenová (1,3,5‑triethynylbenzenová) síť i homogenní látky s terminální trojnou vazbou ukázaly jako účinné katalyzátory vybraných reakcí. Při katalýze polyacetylenovou sítí dosahovaly reakce vyšších rychlostí a výchozí látky vyšších konverzí než při reakcích katalyzovaných fenylacetylenem. Její výhodou je také snadná separace z reakční směsi.
8	Bc. Anna Gruberová	M1	Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.	Pevné kyselé katalyzátory pro Prinsovu cyklizaci	detail Pevné kyselé katalyzátory pro Prinsovu cyklizaci Prinsova cyklizace je důležitá reakce, kterou lze připravit mnoho chemických specialit. Jedná se o kondenzační reakci homoallylického alkoholu s aldehydem v kyselém prostředí. Práce byla zaměřena na kysele katalyzovanou cyklizaci isoprenolu s benzaldehydem za vzniku cis a trans-isomeru 4-methyl-2-fenyltetrahydro-2H-pyran-4-olu jako hlavního produktu. Sledován byl vliv několika faktorů na průběh reakce. Těmito faktory byly teplota, druh katalyzátoru, jeho množství a případná modifikace, druh rozpouštědla a jeho množství, sušení a kalcinace katalyzátoru a přídavek methanolu. Použity byly katalyzátory na bázi jílů – montmorillonit K10 v nemodifikované i modifikované formě. Kyselá modifikace byla provedena pomocí kyseliny sírové, chlorovodíkové a dusičné. Na základě provedených experimentů byly stanoveny optimální podmínky pro syntézu substituovaného tetrahydropyranolu a montmorillonit K-10 byl vyhodnocen jako potenciálně vhodný katalyzátor pro Prinsovu cyklizaci.
9	Bc. Klára Ivanecká	M1	Doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Vliv velikosti primárních částic na kinetiku disoluce tablet	detail Vliv velikosti primárních částic na kinetiku disoluce tablet Táto práca sa zaoberá problematikou vplyvu veľkosti primárnych častíc na vlastnosti tabliet. Konkrétne bola skúmaná rýchlosť uvoľňovania liečivej látky z tablety vzhľadom na veľkosť jej primárnych častíc. Tablety pripravené z jednotlivých frakcií granulátu boli podrobené disolučným testom a odobrané vzorky analyzované UV spektrofotometrom. Získané hodnoty boli spracované do disolučných profilov, z ktorých môžeme usudzovať, že rýchlosť uvoľňovania liečivej látky klesala s rastúcou veľkosťou častíc tablety. Tento trend bol pozorovaný rovnako u tabliet lisovaných pod tlakom 125 MPa ako aj u tabliet lisovaných pod tlakom 200 MPa. Vyšší lisovací tlak spôsobil u všetkých typov tabliet spomalenie uvoľňovania účinnej látky. Regresná analýza dát v programe ERA 3.0 poskytla výpočet rýchlostných konštánt, maximálneho uvoľneného podielu a rádu kinetiky uvoľňovania. Hodnota rýchlostnej konštanty stúpala s klesajúcou veľkosťou častíc. Pomocou analýzy špecifickej rozpúšťacej rýchlosti bolo možné pozorovať vplyv fragmentácie na rýchlosť uvoľňovania liečivej látky, ktorý u všetkých typov tabliet prevládal nad vplyvom vzniku difúznej bariéry.
10	Bc. Klaudia Kollárová	M1	Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.	Vplyv úpravy nosiča na imobilizáciu Ru katalyzátora pre hydrogenáciu butylsorbátu	detail Vplyv úpravy nosiča na imobilizáciu Ru katalyzátora pre hydrogenáciu butylsorbátu Táto práca sa zaoberá použitím heterogenného katalyzátora pri selektívnej hydrogenácií butylsorbátu (butyl ester kyseliny sorbovej) na butyl-cis-hex-3-enoát, ktorý je prekurzorom pre prípravu jedného z listových alkoholov, cis-hex-3-en-1-olu. Listové alkoholy sú významné látky v parfumérskom priemysle. Majú výraznú arómu po tráve a ovocí. Použitým katalyzátorom bol [Cp*Ru (butylsorbát)]Tf, ktorý sa uchycoval na tri rôzne smektitové materiály (montmorillonit, hektorit, bentonit). Proces imobilizácie bol sledovaný z viacerých hľadísk. Ako prvá bola pozorovaná schopnosť daného smektitového ílu, uchytiť Ru komplex. Sledovalo sa tiež ako a či vôbec, vplýva teplota kalcinácie nosiča na uchytenie katalyzátora (100°C-500°C). V prípadne najefektívnejšieho nosiča bol skúmaný vplyv hmotnosti nosiča (0,1 g-0,4 g) na imobilizáciu. Každý z troch pripravených typov heterogenného katalyzátora bol neskôr použitý pri selektívnej hydrogenácii butylsorbátu, kde sa sledoval vplyv použitého nosiča na rýchlosť a selektivitu reakcie. Montmorillonit ako nosič pre ruthéniový katalyzátor, preukázal najlepšie výsledky jak pri imobilizácii tak pri selektivnej hydrogenácii butylsorbátu. Ako ideálna teplota kalcinácie nosiča bola 200°C a najvýhodnejšou navážkou nosiča na 0,017 g katalyzátora bolo 0,4 g.
11	Bc. Pavlína Komínová	M2	doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Studium vlivu Neusilinu^® na tokové vlastnosti mikrokrystalické celulózy (Avicel^® PH102)	detail Studium vlivu Neusilinu^® na tokové vlastnosti mikrokrystalické celulózy (Avicel^® PH102) Cílem mé práce bylo na modelových směsích prostudovat vliv Neusilinu® na tokové vlastnosti Avicelu® PH102 a navrhnout optimální kritéria pro efektivní aplikaci tohoto víceúčelového excipientu jako kluzné látky. Neusilin® je komerčně dostupný ve čtyřech různých třídách (třídy S1, S2, US2 a UFL2), které se liší svými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. V rámci provedených experimentů jsem použila Neusilin® třídy US2 a hodnotila stlačitelnost, smykové tření, celkovou energii toku, stabilitu a vliv doby mísení na tokovost studovaných směsí. Získané hodnoty výsledků jsem poté porovnala s hodnotami tokových vlastností pro binární směs Avicelu^® PH102 a koloidního oxidu křemičitého (Aerosil^®), které byly uveřejněny v již vydaných publikacích. Mimo jiné jsem diskutovala i pravděpodobný mechanismus účinku Neusilinu® a porovnala jej s publikovaným mechanismem pro Aerosil®, z čehož jsem zjistila, že mechanismus Neusilinu® je rozdílný oproti běžně používaným kluzným látkám jako např. zmíněný Aerosil® nebo talek. V poslední části mé práce jsem studovala možný vliv odlišného charakteru tříd Neusilinu^® na tokové vlastnosti Avicelu^®PH102, kdy případnou rozdílnost v účinku jsem zkoumala pro třídy US2 a S2.
12	Bc. Tereza Kovářová	M1	Ing. Eva Vrbková	Testování aktivity heterogenních katalyzátorů v aldolové kondenzaci cyklopentanonu s heptanalem	detail Testování aktivity heterogenních katalyzátorů v aldolové kondenzaci cyklopentanonu s heptanalem Aldolová kondenzace cyklopentanonu s heptanalem poskytuje řadu různých produktů, z nichž nejžádanějším je 2-heptylidencyklopentanon, který je významným intermediátem v syntézách dalších vonných látek (např. laktonů). Cílem práce bylo otestovat ve zmíněné aldolové kondenzaci různé heterogenní katalyzátory (oxidy kovů, jako např. MgO, CaO, ZnO, směsné Al‒Mg oxidy, modifikované oxidy, zeolity a modifikované silikátové materiály). Některé z katalyzátorů byly v rámci práce připraveny: zeolity modifikované cesiem a modifikované silikátové materiály. Byl sledován vliv reakčních podmínek (teplota, poměr reaktantů, rozpouštědlo) na průběh reakce. Nejlepšího výsledku po 7 hodinách reakce bylo dosaženo při použití 20 hm. % MgO, při 120 °C, molárního poměru reaktantů heptanalu ku cyklopentanonu 1:2; za těchto podmínek dosáhla konverze heptanalu téměř 100 % a zastoupení 2-heptylidencyklopentanon v reakční směsi bylo 50 %. Zeolity a modifikované silikáty vykazovaly ve většině případů velmi nízkou aktivitu.
13	Nikita Marinko	B3	doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Granulace mikrosuspenze pro zlepšené uvolňování tadalafilu	detail Granulace mikrosuspenze pro zlepšené uvolňování tadalafilu Cílem této práce bylo zjistit, zda je možné technikou mokrého mletí zvýšit specifický povrch částic API a ovlivnit tak rozpouštěcí rychlost tadalafilu. Z důvodu malého množství API k dispozici byly podmínky mletí zvoleny na základě výsledků přípravné studie, ve které se mikronizoval rovněž téměř nerozpustný CaHPO₄.2H₂O s tím, že pomocí laserové difrakce bylo za těchto podmínek pozorováno snížení velikosti částic na úroveň d₅₀ kolem 1μm. Suspenze tadalafilu, mletá za stejných podmínek se použila jako granulační kapalina. U vysušeného granulátu se stanovil obsah API a dále byly vylisovány tablety, které se porovnaly v disolučním testu s tabletami z homogenizované směsi bez výše zmíněného mletí a granulace. Z dvou disolučních testů bylo patrné, že tablety prosté směsi vykazovaly nepatrně rychlejší uvolňování API. Mletí dalšího podílu tadalafilu za stejných podmínek a měření vývoje distribuce velikosti částic metodou laserové difrakce ukázalo, že u API prakticky nedochází ke zmenšování velikosti částic. Granulát a prostá směs tedy obsahovaly API o stejném specifickém povrchu a ke zvýšení rychlosti uvolňování proto nemohlo dojít. Pomalejší uvolňování z granulátu lze vysvětlit přítomností granulačního pojiva, které zvětšuje odpor proti přenosu hmoty v počáteční fázi disoluce.
14	Bc. Simona Michaličková	M1	Ing. Adam Karaba, Ph.D.; doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Vývoj segregačního testu směsí pro přímé lisování tablet	detail Vývoj segregačního testu směsí pro přímé lisování tablet Tato práce se zabývá použitím a úpravou matematického modelu pro hodnocení segregace partikulárních látek, která je velkým problémem při průmyslové výrobě pevných lékových forem, zejména z hlediska stejnoměrnosti lékových jednotek. Proto je výhodné ji rozpoznat a popsat, aby mohla být zavedena odpovídající preventivní opatření. Matematický model může pomoci ověřit představy o mechanismu, kterým segregace v daném konkrétním případě probíhá. Pro segregační testy byla v této práci zvolena směs různě velkých částic CaHPO₄∙2H₂O. Modelová směs byla podrobena standardnímu segregačnímu testu, založeném na pozorování segregace ve válcové trubici, v níž dochází k přesypávání materiálu. U vzorků odebraných v průběhu segregačních testů podél trubice byly analyzovány distribuce velikosti částic pomocí statického rozptylu světla, takže byly získány údaje o změně distribuce velikosti částic podél segregační cely. Na základě výsledků analýzy pak byly upravovány parametry matematického modelu i samotná modelová představa.
15	Bc. Denisa Pahrová	M2	doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.	Studie transportních parametrů farmaceutických tablet tvořených binární směsí Avicel-Paracetamol	detail Studie transportních parametrů farmaceutických tablet tvořených binární směsí Avicel-Paracetamol Mechanická pevnost, porozita, rozpadavost a propustnost tablet pro tekutiny závisí na vlastnostech složek tabletovací směsi, jejich poměru a parametrech procesu vytváření tablet. Zejména u tablet farmaceutických směsí, jejichž viskoelastické vlastnosti se výrazně liší, je stanovení jejich propustnosti pro tekutiny velmi žádoucí, neboť vypovídá o případném vzniku a vývoji sekundární porozity po vytvoření tablety. Studium takového modelového systému bylo provedeno na binární směsi Avicelu PH 102 a paracetamolu s proměnným zastoupením složek. Propustnost těchto tablet byla určována v kvazistacionární permeační cele pomocí čistého plynu jako inertního média pro zkoumané porézní prostředí. Propustnost tablet byla také studována v závislosti na použitém lisovacím tlaku. Lisovací tlaky byly zvoleny tak, aby se jejich hodnoty nacházely v blízkosti bodů plastické a elastické deformace Avicelu PH 102, resp. paracetamolu. Permeační měření byla statisticky zpracována a transformována na dva transportní parametry, které jsou nezávislé na použité tekutině a podmínkách měření (zejména teplotě a tlaku) a které v kondenzované formě vypovídají o propustnosti tablet.
16	Bc. Barbora Pencová	M2	doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Vliv vlastností granulátu na lámavost tablet	detail Vliv vlastností granulátu na lámavost tablet Výsledné vlastnosti tablet jsou ovlivňovány několika faktory, kdy mezi nejvýznamnější patří mimo složení tabletoviny právě technologie výroby tabletoviny. Jedním z největších problémů pozorovaných u vyhotovených tablet je jejich lámavost, která byla ve spolupráci s průmyslovým partnerem v rámci této práce zkoumána. Pro práci byly dodány dvě šarže granulátu, vzájemně se lišící ve své vlhkosti. Pro každou šarži byly k dispozici dva odlišné granuláty odebrané v rozdílnou dobu procesu. Na základě literárních údajů bylo konstatováno, že příčinou lámání tablet může být příliš vysoký lisovací tlak, rozdílná elastická deformace a pórovitost materiálu či právě jeho vlhkost. Pří různých lisovacích tlacích a měnící se vlhkosti byly studovány viskoelastické vlastnosti, u tablet byl také proveden test indentace a oděru a byla změřena jejich výška a pevnost na přístroji pro měření pevnosti a rozměrů tablet, na jejichž základě byly také šarže mezi sebou porovnány.
17	Bc. Eliška Petrová	M1	doc. Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr. rer. nat.	Příprava a charakterizace lipidových nanočástic obsahujících imiquimod pro transdermální podání	detail Příprava a charakterizace lipidových nanočástic obsahujících imiquimod pro transdermální podání Imiquimod je léčivo stimulující imunitní reakci organismu využívané v terapii kožních onemocnění jako jsou např. některé typy karcinomů. Jeho biologická dostupnost topickou cestou je velmi špatná, proto jsem se v této práci zabývala možnostmi formulace imiquimodu do částic nanometrických rozměrů, které by umožnily jeho penetraci do hlubších vrstev kůže. Konkrétně jsem se zabývala přípravou lipidových nanotobolek metodou fázového přechodu a přípravou lipozomů metodou tenké vrstvy. Předmětem práce bylo dosáhnout co nejvyšší koncentrace léčiva v daných typech částic a následně potom sledování jejich stability pomocí dynamického rozptylu světla. U daných formulací byly optimalizovány vybrané procesní parametry a výsledky pro oba systémy byly navzájem porovnány.
18	Bc. Michala Piklová	M1	Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.	Studium adsorpce modelových substancí na silikátové materiály, smektity a aktivní uhlí	detail Studium adsorpce modelových substancí na silikátové materiály, smektity a aktivní uhlí V této práci byl sledován časový průběh adsorpce kyseliny acetylsalicylové (ASA) z vodných roztoků o odlišné počáteční koncentraci ASA na zvolené adsorbenty a byly porovnávány jejich adsorpčních kapacity. Jako adsorbenty byly použity vybrané druhy aktivního uhlí, konkrétně Norit SX1, Norit SX2 a Chezacarb, ze smektitů byl použit montmorillonit, bentonit, který byl modifikován (sodná, kyselá a bazická forma), a ze silikátů byl použit silikagel a práškový alumosilikát. Množství kyseliny acetylsalicylové ve vzorcích bylo stanoveno pomocí UV/VIS spektroskopie. Z použitých adsorbentů je nejvhodnějším materiálem pro adsorpci kyseliny acetylsalicylové z vodného prostředí aktivní uhlí Chezacarb. Jako nejméně vhodné adsorbenty byly vyhodnoceny montmorillonit a silikátové materiály. Adsorbované množství ASA a průběh adsorpce na dané materiály byly ovlivněny především pH použitého adsorbentu.
19	Bc. Jakub Rozhon	M1	Ing. Adam Karaba, Ph. D.	Studium kinetiky reverzní Diels-Alderovy reakce s použitím pyrolýzní plynové chromatografie	detail Studium kinetiky reverzní Diels-Alderovy reakce s použitím pyrolýzní plynové chromatografie Práce je zaměřená na stanovení kinetických parametrů reverzní Diels-Alderovy (RDA) reakce cyklohexenu prostřednictvím pyrolýzní plynové chromatografie. Kinetika těchto reakcí je v literatuře prostudována jen na omezené množině látek a přitom se mohou významně uplatňovat v jednom z nejdůležitějších chemických procesů. RDA reakce cyklohexenu byla zkoumána při teplotách 700 a 780 °C při různých průtocích nosného plynu. Získaná data o zastoupení produktů v reakční směsi byla interpolována s využitím vyvinutého semi-mechanistického modelu, který uvažoval kromě studované reakce i průběh hlavních pyrolýzních reakcí. Získané kinetické parametry jsou v dobré shodě s literárními údaji o této reakci.
20	Bc. Petra Ruskayová	M1	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Porovnání aktivit oxidických katalyzátorů při termokatalytickém štěpení celulózy	detail Porovnání aktivit oxidických katalyzátorů při termokatalytickém štěpení celulózy Termokatalytické štěpení celulózy je způsob získávání různých cenných organických sloučenin, ať už nižších uhlovodíků, které lze získávat i z ropy, tak kyslíkatých derivátů uhlovodíků. Pomocí katalyzátorů a různých teplot lze získat různé poměry uhlíkatých sloučenin. Jako katalyzátor pro termokatalytické štěpení celulózy lze využít kompozitní metalooxidické sloučeniny ukotvené na uhlíkatých nanotrubičkách, které jsou specifickými katalyzátory pro termokatalytické štěpení metanu na čistý vodík. V této práci byla studována katalytická aktivita jak samotného oxidu zinečnatého, tak směsí ZnO s různým přídavkem CuO, který stabilizuje katalyzátor a prodlužuje dobu aktivity. Dále byl studován vliv opracování katalyzátoru z hlediska teploty kalcinace či vymývání nečistot z přípravy organickým rozpouštědlem. Katalyzátory byly testovány při termokatalytickém štěpení celulózy na upravené aparatuře pro pyrolýzní plynovou chromatografii s hmotnostní detekcí vzniklých sloučenin.
21	Bc. Tomáš Skačányi	M1	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Príprava a vývoj katalyzátora pre rozklad pár peroxidu vodíka	detail Príprava a vývoj katalyzátora pre rozklad pár peroxidu vodíka V oblasti sterilizácie a dekontaminácie sa stále viac presadzuje používanie peroxidu vodíka v parnej fáze ako účinné médium. Táto metóda slúži k sterilizácii izolátorov, aseptických jednotiek výroby liečiv, k ošetreniu celých výrobných hál a budov. Po skončení dekontaminácie je treba pracovnú hodnotu koncentrácie pár peroxidu vodíka znížiť pod 1 ppm (podľa OSHA) - ochrana životného prostredia, pracovníkov a taktiež na zabránenie možnej interakcii zbytkového peroxidu vodíka so surovinami. Doterajšie riešenie spočívalo v samovoľnom rozklade pár peroxidu vodíka na vodu a kyslík buď priamo v dekontaminovanom priestore, ktorý je časovo náročný alebo vo ventilačnom systéme, kde pary peroxidu vodíka strávia krátky čas a nestihnú sa rozložiť. Preto sa do procesu zavádza katalytická jednotka. Na rozklad peroxidu vodíka v kvapalnej fáze sa používajú katalyzátory na báze vzácnych kovov (Pt, Pd, Ag), ktorých mechanizmus sa dá predpokladať aj v plynnej fáze. Vysoká katalytická aktivita k rozkladu peroxidu vodíka bola pozorovaná aj pre MnO₂, preto boli pripravené a testované katalyzátory s rôznym obsahom tohto oxidu na nosiči. Pripravené katalyzátory boli otestované vzhľadom na účinnosť k rozkladu pár peroxidu vodíka a vplyv podmienok (Rh, objemový prietok vzduchu, teplota) na túto účinnosť.
22	Bc. Michaela Slámová	M2	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Zhodnocení uvolňování léčivé látky z binárních směsí z hlediska erozně-difúzního mechanismu	detail Zhodnocení uvolňování léčivé látky z binárních směsí z hlediska erozně-difúzního mechanismu V této práci byla studována rychlost uvolňování léčivé látky z binárních směsí pevných disperzí, které byly připraveny metodou tavení modelového léčiva se studovanými polymery. Pevné disperze a jim odpovídající fyzikální směsi byly podrobeny disolučním testům v režimu pravé disoluce dle Wooda. Jako modelová účinná látka byl zvolen paracetamol. Polymery Kollidon® VA 64, Kollidon® 12 PF a Soluplus® byly použity jako matrice. Byla určena pravá rozpouštěcí rychlost, pomocí níž bylo hodnoceno uvolňování léčivé látky a vliv zvoleného polymeru z hlediska erozně difuzního mechanismu. Byly zjištěny významné rozdíly v mechanismu uvolňování léčivé látky ze směsí se Soluplusem ve srovnání s Kollidonem® VA64, resp. 12 PF, ale také mezi oběma typy Kollidonů. To může mít za následek odlišné použití v průmyslové výrobě.
23	Bc. Eva Soldánová	M2	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Měření Hansenových parametrů rozpustnosti API a excipientů metodou inverzní plynové chromatografie	detail Měření Hansenových parametrů rozpustnosti API a excipientů metodou inverzní plynové chromatografie Parametry rozpustnosti nalézají využití v mnoha průmyslových odvětvích. Příkladem jejich využití v chemickém průmyslu může být predikce kompatibility materiálů, zejména kompatibility různých polymerů či polymeru a API, dále pak lze charakterizovat povrch látek, jejich chemickou rezistenci, či míru permeace. Díky využitelnosti základního obecně známého principu: podobné se rozpouští v podobném, lze z podobnosti parametrů rozpustnosti jednotlivých látek určit například vhodné rozpouštědlo pro polymery, či v případě kapalin či tavenin jejich mísitelnost. V procesu hot-melt extruze je tento parametr klíčový pro určení rozpustnosti API v tavenině polymeru. Pomocí inverzní plynové chromatografie byla studována kompatibilita povrchů různých materiálů, k čemuž se využívají dobře definované kapaliny jako energetické sondy. Z naměřených dat byly stanoveny klíčové komponenty (disperzní, polární, resp. interakce vodíkových můstků), které ve výsledku tvoří celkový parametr rozpustnosti.
24	Bc. Markéta Spáčilová	M2	prof. Ing. Libor Červený, DrSc.	Příprava Timberolu	detail Příprava Timberolu Cílem této práce bylo nalézt optimální reakční podmínky pro poslední krok třístupňové syntézy Timberolu a následnou izolaci konečného produktu. Timberol (1-(2,2,6-trimethylcyklohexyl)hexan-3-ol) je vonná látka s intenzivní dřevitou vůní. Prvním krokem přípravy je bazicky katalyzovaná aldolová kondenzace citralu s pentan-2-onem (katalyzátor 36% roztok hydroxidu sodného v molárním poměru citral : NaOH 1 : 0,6; lab. teplota, konverze 98 % a selektivita 94 %). Vzniklý pseudoethylionon je v přítomnost kyseliny fosforečné cyklizován na ethylionon. Vhodný objemový poměr kys. fosforečná : pseudoethylionon byl 1 : 1. Posledním krokem syntézy byla hydrogenace ethyliononu na Timberol. Pro hydrogenaci byly použity katalyzátory na bázi niklu. Nejlepší výtěžek (88,4 %) byl dosažen za použití katalyzátoru Acticat 1100 Nickel catalyst (5 MPa, 150 °C, isopropylalkohol). Reakční směs byla separována vakuovou rektifikací (15 teoretických pater, reflux 2 : 15, tlak 13,33 Pa) a byla získána frakce s čistotou 98,1 % a teplotou varu 132 °C.
25	Kateřina Steinbergerová	B3	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Syntéza palladnatých komplexů s potencionální cytostatickou aktivitou	detail Syntéza palladnatých komplexů s potencionální cytostatickou aktivitou Přechodné kovy, zejména komplexy na bázi platiny, patří mezi nejúčinnější chemoterapeutika. Tyto komplexy, ačkoliv vykazují výborné cytostatické vlastnosti, mají spousty závažných nežádoucích toxických účinků (nefrotoxicita, ototoxicita). Z tohoto důvodu bylo vynaloženo značné úsilí k nalezení nových cytostatik, které by vykazovaly lepší farmakologické vlastnosti. Vhodnými kandidáty jsou palladnaté komplexy, které se svými chemicko-fyzikálními vlastnostmi podobají platinovým sloučeninám. Výhoda těchto sloučenin spočívá v lepší rozpustnosti, nižší nefrotoxicitě a vyšší reaktivitě, která ale nemusí být vždy pozitivní vlastností. Komplexy totiž mohou před navázáním se k hlavnímu cíli (DNA) reagovat s jinými molekulami a stát se tak neaktivními, nebo naopak ještě více toxickými. Tento problém lze řešit právě volbou vhodných ligandů. Mezi ně patří chelatotvorné látky, které stabilizují palladnaté komplexy a snižují tak jejich hydrolýzu v biologickém prostředí. Cílem této práce je syntéza a charakterizace palladnatých komplexů jako strukturních analogů komplexu Picoplatina s odlišnými pyridinovými ligandy. Připravené komplexy budou charakterizovány metodami MS, FTIR a účinnost komplexů bude ověřena pomocí biologických testů cytotoxicity.
26	Bc. Bára Svobodová	M1	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Deriváty škrobu při přípravě rychle se rozpadajících tablet	detail Deriváty škrobu při přípravě rychle se rozpadajících tablet Práce byla cílena na studium parametrů tabletoviny vícesložkových směsí u vybraných formulací pro přípravu rychle se rozpadajících tablet. Studovány a tabletovány byly směsi 4 modelových účinných látek z různých tříd BCS s excipienty na bázi škrobu, resp. jeho fyzikálních a chemických derivátech, které byly následně testovány na rychlost rozpadu, pevnost a porozitu. Zároveň byl zkoumán vliv těchto naměřených vlastností a lisovacího tlaku na disoluci účinných látek. Pomocí záměny excipientů za jiné škrobové deriváty o odlišných fyzikálních a chemických vlastnostech bylo aspirováno k formulaci efektivnější pro výrobu vykazující ekonomicky menší náročnost oproti výchozímu komerčně dostupnému templátu. Výsledky práce ukázaly, že některé testované varianty směsí vykazují ekvivalentní, nebo i vhodnější vlastnosti než komerční formulace. Velké změny byly sledovány v rychlosti rozpouštění, jež dosahovala u některých variant vyšších hodnot než u templátu.
27	Bc. Zuzana Tučková	M2	Ing. Kamila Syslová Ph.D.	Vývoj HPLC metody pro monitorování koncentračních hladin katecholaminů v krevní plasmě pacientů s feochromocytomem	detail Vývoj HPLC metody pro monitorování koncentračních hladin katecholaminů v krevní plasmě pacientů s feochromocytomem Feochromocytom je nádor, který se vyskytuje u 0,1 % – 0,5 % hypertoniků. U většiny pacientů se jedná o nezhoubný nádor dřeně nadledvin nebo extra adrenální chromafinní tkáně, způsobující nadměrnou produkci katecholaminů (adrenalinu, noradrenalinu a v menší míře dopaminu). Zvýšené koncentrační hladiny katecholaminů vyplavované do organismu následně způsobují nepravidelné, či trvalé klinické příznaky (hypertenze, tachykardie, bolest hlavy atd.). Bez včasné diagnostiky a léčby se symptomy zintenzivňují v závislosti na růstu tumoru do takové míry, že mohou způsobit poškození srdce, ledvin a zapříčinit život ohrožující stav hypertenzní krize. Monitorování koncentračních hladin katecholaminů v organismu by mohlo nejen zjednodušit diagnostiku feochromocytomu, ale i sledovat průběhu daného onemocnění a úspěšnost léčby. Cílem práce se tedy stal vývoj rychlé, dostatečně selektivní a senzitivní analytické metody pro monitorování katecholaminů v krevní plazmě. Vyvinutá analytická metoda se skládá ze separace daných analytů z krevní plasmy pomocí precipitace proteinů, jejich derivatizace připraveným derivatizačním činidlem (3-aminopyridyl-N-hydroxysukcinimidyl karbamátem) a kvantifikace pomocí HPLC – MS pracující ve vysoce selektivním SRM (Selective Reaction Monitoring) módu.
28	Bc. Lenka Vaneková	M2	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Příprava komplexů drahých kovů s α-pyridinovými ligandy	detail Příprava komplexů drahých kovů s α-pyridinovými ligandy Platinové komplexy patří mezi všeobecně známé a stále hojně terapeuticky využívané látky při léčbě nádorových onemocnění. Od prvního zástupce, cisplatiny, se záměnou ligandů nebo změnou oxidačního stavu centrálního atomu dospělo k dalším generacím tohoto typu léčiv. Bohužel tyto modifikace nevedly k zásadní redukci nežádoucích toxických účinků, jako jsou neurotoxicita a nefrotoxicita a postupné buněčné rezistence. Pokrok ve vývoji těchto typů aktivních látek může přinést obměna centrálního atomu za jiné drahé kovy. Jako vhodný kandidát se jeví palladium, které má nejen strukturní a vazebnou podobnost platinovým analogům, ale také tvoří silnou vazebnou interakci s řetězci DNA. Komplexy palladia v kombinaci s ligandy obsahující N-donorové skupiny, jako například alfa substituované pyridiny, byly zvoleny na základě literární rešerše pro přípravu potenciálních komplexů s cytostatickou aktivitou v této práci. Nově připravené komplexy na bázi platiny a palladia byly připraveny a analyticky charakterizovány pomocí metod HPLC-UV, FTIR a MS. Cytostatická aktivita jednotlivých komplexů byla testována na vybraných nádorových i nenádorových buněčných liniích.
29	Bc. Anton Varlamov	M2	Ing. Eva Vrbková, Ph.D.	Aldolová kondenzace substituovaných benzaldehydů	detail Aldolová kondenzace substituovaných benzaldehydů Tato práce se zabývala přípravou α, ß – nenasycených aldehydů aldolovou kondenzací lineárního aldehydu (heptanalu) s (ne)substituovaným benzaldehydem. Tato reakce poskytuje dva možné produkty - produkt autokondenzace lineárního aldehydu a produkt smíšené aldolové kondenzace. Tyto produkty smíšené aldolové kondenzace jsou, buď žádanými vonnými látkami, nebo intermediáty při jejich syntéze. Jako katalyzátory byly v těchto aldolových kondenzacích použity směsné Mg‑Al-Zn oxidy s různým poměrem jednotlivých složek. S pomocí těchto katalyzátorů byl testován vliv obsahu zinku v katalyzátoru na průběh aldolové kondenzace - reakční rychlost a selektivitu tvorby jednotlivých produktů. Také byl sledován vliv substituentu benzaldehydu v para poloze (methyl, isopropyl, isobutyl, tercbutyl) na průběh reakce.
30	Bc. Aneta Vovesná	M2	doc. Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr. rer. nat.	Příprava lipidových nanonosičů s obsahem ceramidů pro obnovu kožní bariéry	detail Příprava lipidových nanonosičů s obsahem ceramidů pro obnovu kožní bariéry Atopická dermatitida a lupénka jsou kožní onemocnění zapříčiněné sníženou hladinou lipidů v mezibuněčné homotě strata cornea. Vhodnou terapií je podání kožních lipidů – ceramidů, topickou cestou. Problém této léčby však představuje nízká propustnost kožní bariéry pro řadu látek, mezi které se řadí právě i ceramidy. Tato práce je zaměřená na formulaci aktivních látek ceramidu 3 a ceramidu 6 do lipozomů a sledování účinnosti této formulace na obnovu poškozené kožní bariéry. Pomocí vysokotlaké homogenizace byly připraveny lipozomy s různými poměry Cer 3, Cer 6 a phospholiponu ekvimolárně zastoupených ku cholesterolu a kyselině stearové. U těchto formulací byla sledována velikost částic, polydisperzita směsi a časová stabilita. Efekt lipozomální formulace byl testován v soustavě Franzových cel na poškozené prasečí kůži. Vzorky byly podrobeny účinku lipozomů, suspenze lipidů a vodné fáze lipozomů a následně byly porovnány intenzity toku léčiva theofylinu přes takto obnovené kožní bariéry. U lipozomů byla pozorována vyšší účinnost obnovy oproti suspenzi lipidů a samotné vodné fázi.
31	Jiří Zbytovský	B3	Ing. Jiří Trejbal, Ph.D	Katalytická mokrá oxidace	detail Katalytická mokrá oxidace Mokrá oxidace je významný průmyslový proces na odstranění nízkých koncentrací organických látek z odpadních vod. Využívá se tlakových reaktorů, kde jsou nečistoty oxidovány za vysokého tlaku kyslíku a zvýšené teploty, v případě katalytické mokré oxidace též za přítomnosti pevného katalyzátoru na bázi vzácných kovů, popř. rozpuštěných solí. V této práci byla zkoumána kinetika oxidace zejména kyseliny octové, akrylové, mravenčí a formaldehydu. Sledován byl především vliv katalyzátoru, kromě nekatalyzované reakce byly použity pevné katalyzátory na bázi Pt, Pd a Ru ve formě prášku či tablet, vyzkoušena byla i rozpuštěná sůl FeSO₄. Dále byl sledován vliv teploty (okolo 200°C) a parciálního tlaku kyslíku (15-50 bar). Pro reakci byl použit vsádkový míchaný autokláv za izotermních podmínek, analýza vzorků odebíraných v průběhu reakce byla prováděna na plynovém chromatografu s detektorem TCD. Z výsledků vyplynulo, že kyselina octová je velmi stabilní a odolává oxidaci za jakýchkoliv podmínek. Nejaktivnějším katalyzátorem pro oxidaci ostatních sledovaných sloučenin je Pd. Tyto výsledky budou dále použity pro návrh procesů na čištění průmyslových odpadních vod.
32	Filip Čejka	B3	Ing. Jiří Krupka, Ph.D.	Experimentální ověření odbarvení dicyklopentadienu podle připraveného návrhu technologie	detail Experimentální ověření odbarvení dicyklopentadienu podle připraveného návrhu technologie Průmyslovým zdrojem dicyklopentadienu (DCPD) je ethylenová pyrolýza, přičemž většinou se získává dimerací pyrolýzní frakce C5 uhlovodíků obsahující cyklopentadien. Méně běžný způsob výroby spočívá v rektifikační separaci DCPD z lehkého pyrolýzního benzínu (LPB), ovšem produkt má žluté zbarvení pocházející od sytě žlutých uhlovodíků obsažených v LPB. Unipetrol & ÚOT VŠCHT v minulosti vypracovali podklady pro projekci kontinuální výroby technického DCPD z LPB, která řešení odžlucení produktu zahrnovala. Návrh sestával z dimeračních reaktorů na obohacení LPB o DCPD a 4-kolonové rektifikační linky. V současné době je z výrobní jednotky zrealizována část dimerační. Cílem této práce bylo potvrdit, s využitím reálné suroviny z výstupu z dimerační sekce, že navržená technologie odžlucení DCPD dvoustupňovou rektifikací byla správná a umožňuje získat produkt se zbarvením nižším než normovaných 100 APHA. Druhým úkolem práce bylo připravit sadu vzorků DCPD dle navržené technologie pro testování u potenciálních odběratelů. K ověření technologie byla využita laboratorní rektifikační kolona s orientovanou výplní.
33	Bc. Denisa Šimáčková	M1	prof. Ing. Libor Červený, DrSc.	Odbarvování silic pro parfumářské kompozice	detail Odbarvování silic pro parfumářské kompozice Silice, které jsou charakteristické svou vůni, nacházejí bohaté uplatnění v parfumářském průmyslu a jsou cennou složkou parfumářských kompozic. Cílem výzkumu bylo odbarvení pomerančové, mandarinkové, citronové, Litsea Cubeba a Patchouli silice. Odbarvování bylo prováděno adsorpcí s použitím aktivního uhlí. Byl studován vliv množství aktivního uhlí, teploty, času, míchání a byla porovnána schopnost odbarvení u více druhů aktivního uhlí. Z naměřených dat bylo potvrzeno, že větší množství aktivního uhlí má větší schopnost silice odbarvit. U experimentů prováděných při vyšší teplotě se obvykle zkrátila doba adsorpce, avšak v některých případech působila negativně. Doba sorpce závisela na množství aktivního uhlí, teplotě a míchání. Větší množství aktivního uhlí, vyšší teplota a míchání obvykle sorpci urychlily. Všechna porovnávaná aktivní uhlí byla vyhodnocena jako srovnatelná.
34	Kateřina Šuchmová	B3	Ing. Kamila Syslová, PhD.	Syntéza magnetických mikročástic pro izolaci DNA	detail Syntéza magnetických mikročástic pro izolaci DNA Cílem této práce byla příprava superparamagnetických mikročástic se schopností vazby DNA. Analýza DNA má dnes značný význam z hlediska medicinální diagnostiky, například pro diagnózu mikrobiálních infekcí, forenzní analýzu nebo detekci genetických variací. Separace pomocí vnějšího magnetického pole se v posledních letech osvědčila jako rychlá a účinná v porovnání s metodami tradičními, jako jsou například fenol-chloroformová extrakce nebo adsorpce na silikát v prostředí chaotropních činidel. Tyto tradiční metody jsou velmi pracné a časově náročné, proto je dnes upřednostňována magnetická separace. Příprava magnetických mikročástic spočívá ve funkcionalizaci magnetitového (Fe₃O₄) jádra pomocí polymerního obalu obsahujícího funkční karboxylové skupiny. Prezentovaná práce se zabývá přípravou zmiňovaného polymerního obalu na povrchu magnetických nanočástic disperzní polymerizací 2-hydroxyethyl methakrylátu a glycidyl methakrylátu. Schopnost připravených částic izolovat DNA je ověřena pomocí gelové elektroforézy na vzorcích obsahující DNA o délce 100-500 bp.

112 - Ústav polymerů

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Barbora Charvátová	M2	Ing. Zdeněk Hošťálek, Ph.D., doc. Ing. Jan Merna, Ph.D.	Statistické a blokové polyestestery připravované terpolymerizací epoxidů s anhydridy katalyzovanou organickými bázemi	detail Statistické a blokové polyestestery připravované terpolymerizací epoxidů s anhydridy katalyzovanou organickými bázemi Polyestery jsou jedním z materiálů široce využívaných v medicínských aplikacích, kde je mnohdy kladen důraz na přípravu polymerů s vlastnostmi šitými na míru. Jednou z metod přípravy polyesterů, kterou lze snadno modifikovat termické a mechanické vlastnosti záměnou vstupního složení polymerizační násady, je kopolymerizace epoxidů s anhydridy. Tato práce byla zaměřena na přípravu statistických a blokových kopolymerů (terpolymerizací epoxidů s anhydridy) iniciovanou organickou bází Bis(trifenylfosfin)iminium chloridem (PPNCl). Reakcemi několika různých komonomerů v různých vzájemných poměrech byly připraveny polymery s širokou škálou termických vlastností a sekvenční polymerizací byly připraveny polymery blokové.
2	Jan Doležal	B3	Ing. Jaroslav Minář	Vliv metody sušení grafen oxidu na vlastnosti polyesterových nanokompozitů	detail Vliv metody sušení grafen oxidu na vlastnosti polyesterových nanokompozitů Nanokompozity na bázi grafen oxidu a polyesterů patří mezi perspektivní materiály pro biomedicinální aplikace, např. tkáňové výztuže a šicí nitě. Vlastnosti grafen oxidu jsou vedle typu přípravy ovlivněny také způsobem jeho sušení z vodné disperze. Cílem této práce je porovnání dvou metod sušení grafen oxidu z hlediska vlivu na vlastnosti výsledných polyesterových nanokompozitů. Grafen oxid byl připraven modifikovanou Hummersovou metodou. Vodná disperze grafen oxidu byla sušena lyofilizací či za sníženého tlaku při zvýšené teplotě. Oba druhy grafen oxidu byly charakterizovány pomocí termogravimetrické a elementární analýzy, rozptylu rentgenového záření a rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Nanokompozity byly připraveny in situ blokovou polymerací ε-kaprolaktonu iniciovanou 2-ethylhexanoátem cínatým. U produktů byl stanoven obsah polymeru, termické chování a pomocí rozměrově vylučovací chromatografie byla zjištěna molární hmotnost. Získané výsledky naznačují, že obě metody sušení lze úspěšně použít pro výrobu polyesterových nanokompozitů.
3	Bc. Tereza Fišerová	M1	prof. Ing. Jan Roda, CSc.; Ing. Lenka Malinová, Ph.D.	Studium kopolymerace ε-kaprolaktamu, ε-kaprolaktonu a γ-butyrolaktonu	detail Studium kopolymerace ε-kaprolaktamu, ε-kaprolaktonu a γ-butyrolaktonu Polyesteramidy na bázi ε-kaprolaktamu (CLA) a ε-kaprolaktonu (CLO) jsou vhodné pro přípravu vlákenných vrstev technikou elektrostatického zvlákňování. Průměry těchto vláken se pohybují v rozmezí 0,5-2 µm. Zavedením γ-butyrolaktonových jednotek (BLO) do polyesteramidů (CLA/CLO) došlo k výraznému snížení molární hmotnosti a bylo možné připravit nanovlákenné vrstvy s průměry vláken pod 500 nm. V literatuře zatím nebyla věnována pozornost studiu kopolymerace CLA, CLO a BLO k objasnění příčiny snižování molární hmotnosti. Práce se zabývá studiem aniontové kopolymerace CLA, CLO s různým obsahem BLO při konstantním obsahu laktonů v polymerační násadě 20 mol%. Jednotlivé kopolymerace se od sebe lišily dobou kopolymerace, polymerační teplotou a pořadím dávkování laktonů. Připravené kopolymery byly charakterizovány obsahem kopolymeru, molární hmotností stanovenou viskozimetricky, obsahem a poměrem strukturních jednotek a termickými vlastnostmi.
4	Bc. Jan Janoušek	M2	doc. Ing. Jan Merna, Ph.D.	Příprava koncově funkcionalizovaného větveného polyethylenu	detail Příprava koncově funkcionalizovaného větveného polyethylenu Pd-diiminové komplexy umožňují živou polymeraci ethylenu. Transformací živých růstových center je možné připravit koncově funkcionalizované polyethyleny (PE) vhodné např. jako makroiniciátory pro tvorbu blokových kopolymerů. Zároveň tyto komplexy díky tzv. chain walking reakci doprovázející propagaci poskytují homopolymerací ethylenu vysoce větvený PE. Cílem této práce byla příprava nízkomolekulárních PE (M<15 kg/mol). Polymerace byla terminována přídavkem oxidu uhelnatého za účelem zavedení karbonylové koncové skupiny. Připravené PE byly charakterizovány pomocí SEC-MALS a ¹H-NMR spektroskopie.
5	Bc. Adéla Kotková	M2	Ing. Drahomír Čadek, Ph.D.; Ing. Alena Kadeřábková, Ph.D.	3D tisk vs. lisování: Tahové zkoušky	detail 3D tisk vs. lisování: Tahové zkoušky 3D tisk je moderní a rychle se rozvíjející technologie, která zpočátku umožnila urychlit a zlevnit výrobu prototypů nejrůznějších výrobků pro ověření jejich vlastností a snadnější zavedení do sériové výroby. Vzhledem ke svým unikátním vlastnostem, kterými tato technologie disponuje, může být využita i na výrobu zcela funkčních produktů, které by ani doposud běžně používanými výrobními prostředky nemohly být zhotoveny. Hodnocení mechanických vlastností objektu vyrobeného na 3D tiskárně slouží k posouzení vhodnosti aplikace v reálné situaci. Práce se zabývá hodnocením tahových vlastností materiálů připravených 3D tiskem a lisováním. Vzorky tělísek pro tahové zkoušky připravené 3D tiskem se lišily orientací tiskových vrstev a umístěním na tiskové podložce. Pro tisk vzorků byly použity běžně komerčně dostupné materiály pro 3D tisk – ABS, PLA a PET. Experimenty ukázaly odlišnost tahových vlastností jednotlivých částí výrobku připraveného 3D tiskem. Získané informace pomohou lépe nastavit parametry tisku, aby vlastnosti produktu byly ve všech směrech nejuspokojivější.
6	Bc. Oldřich Kotyza	M1	doc. Ing. Jan Merna, Ph.D., Ing. Anatolij Sokolohorskyj	Příprava standardů pro stanovení větvení polyolefinů pomocí metody HT SEC IR	detail Příprava standardů pro stanovení větvení polyolefinů pomocí metody HT SEC IR Cílem práce byla příprava standardů pro kalibraci HT SEC s on-line IR detekcí (HT-SEC-IR-η). K přípravě standardů s definovaným větvením byla použita polymerace ethenu, propenu a hex-1-enu pomocí α-diiminových Ni komplexů, které díky tzv. chain-walking mechanismu umožňují regulovat větvení poskytovaných polyolefinů. Větvení připravených polymerů bylo charakterizováno pomocí ¹H NMR, ¹³C NMR a ATR IR. Dále byly připraveny standardy s různým obsahem methylových větví na základě blendů průmyslového HDPE a iPP s různým výsledným větvením. Kalibrace HT-SEC-IR-η získané pomocí různých typů standardů byly porovnány a využity pro stanovení obsahu krátkých větví (SCB) v komerčních typech LDPE.
7	Bc. Anežka Křišťanová	M1	Ing. Lenka Malinová, Ph.D., Ing. Pavel Novák, CSc.	Příprava silikonhydrogelového materiálu pro kontaktní čočky	detail Příprava silikonhydrogelového materiálu pro kontaktní čočky Od prvního představení měkkých hydrogelových kontaktních čoček na bázi poly(2-hydroxyethylmethakrylátu) prof. Wichterlem nastal v nošení kontaktních čoček velký rozmach. Se stále zvyšujícími se nároky lidí nosících kotaktní čočky se začal materiál pro výrobu kontaktních čoček modifikovat. V dnešní době se pro výrobu měkkých kontaktních čoček používá silikonhydrogelový materiál, který má díky silikonové složce vyšší propustnost pro kyslík než původní hydrogelový materiál, a proto je vhodný pro dlouhodobé nošení. Práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci nových silikonhydrogelových materiálů vhodných pro výrobu kontaktních čoček. Silikonhydrogelové materiály byly připraveny kopolymerací N,N-dimethylakrylamidu s poly(dimethylsiloxanem), jehož jeden konec řetězce je modifikován methakrylátem. U připravených materiálů byl stanoven botnací index, obsah polymeru (gelu), index lomu, mechanické vlastnosti a kontaktní (smáčecí) úhel. Při přípravě materiálů byl použit různý obsah síťovadla a pozorován jeho vliv na vlastnosti materiálů.
8	Bc. Alena Libánská	M2	prof. Ing. Jiří Brožek, CSc. (ve spolupráci s RNDr. Tomáš Etrych, Ph.D. - Ústav makromolekulární chemie AV ČR v.v.i)	Hvězdicovité biodegradabilní polymery pro cílený transport léčiv	detail Hvězdicovité biodegradabilní polymery pro cílený transport léčiv Práce je zaměřena na syntézu a fyzikálně-chemickou charakterizaci nových biodegradovatelných polymerních nosičů léčiv s hvězdicovitou strukturou. Ty jsou složeny z kopolymerů na bázi N‑(2‑hydroxypropyl)methakrylamidu, které tvoří vnější obal systému, a jsou naroubovány na dendritické jádro. Jako vhodná jádra byly pro práci zvoleny tři typy sloučenin, dvě biodegradovatelná jádra na bázi dimethylolpropionové kyseliny (dendron a dendrimer) a jako kontrola neštěpitelné jádro na bázi polyamidoaminového dendrimeru. V práci byl studován vliv délky polymerního řetězce na výslednou molární hmotnost a hydrodynamickou velikost hvězdicovitého polymeru. Připravené polymerní vzorky byly charakterizovány pomocí SEC, ¹H‑NMR, UV spektroskopie a DLS. Po navázání antracyklinového protinádorového antibiotika doxorubicinu, pomocí pH-senzitivní hydrazonové vazby, budou popsané polymerní systémy využity pro studium terapeutického účinku těchto konjugátů. Rovněž bude v práci dále studována biodistribuce samotných nosičů pomocí fluorescenčního zobrazování a pozitronové emisní tomografie v in vivo uspořádání. Pro studium biodistribuce připravených vzorků budou využity polymerní nosiče označené fluorescenční značkou Dyomics 676 a/nebo deferoxaminem - chelátorem pro komplexaci ⁸⁹Zr.
9	Bc. Jana Malenková	M2	Ing. Václava Benešová	Polyamid 6 plnený grafitom	detail Polyamid 6 plnený grafitom Polyamid 6 je v súčasnosti jedným z inžinierských termoplastov, ktorý nachádza široké využitie v rade aplikácií. Jeho mechanické vlastnosti je možné zlepšiť prídavkom aditív, napr. sklenených vláken. Cieľom tejto práce je príprava polyamidu 6 plneného dvoma typmi grafitu – práškovým a expandovaným. Takto plnený polyamid 6 bol pripravený aniónovou polymerizáciou ɛ-kaprolaktámu obsahujúceho dispergovaný grafit. Bol porovnaný vplyv typu grafitu na jeho sedimentáciu v polymerizačnej násade. Na zlepšenie dispergovateľnosti grafitu v tavenine monoméru bol použitý poly(oxyetylén). Priebeh procesu bol sledovaný termočlánkom umiestneným v polymerizačnej násade a boli získané informácie o rýchlosti polymerizačného procesu a kryštalizácii polyamidovej fázy. U pripravených vzoriek bola vyhodnotená vrubová húževnatosť, modul pružnosti v ťahu a medza pevnosti v ťahu.
10	Bc. Edita Moravcová	M2	Ing. Radka Kalousková, CSc.	Měkčené směsi PVC/PCL: Příprava a charakterizace	detail Měkčené směsi PVC/PCL: Příprava a charakterizace Polymerní změkčovadla na bázi ε-kaprolaktonu jsou možnou alternativou nízkomolekulárních látek běžně aplikovaných při měkčení polyvinylchloridu. Biokompatibilní poly(ε-kaprolakton), který se dnes používá při výrobě implantátů či různých lékových forem, je s polyvinylchloridem dobře mísitelný. Blendy těchto polymerů jsou v posledních letech předmětem mnoha studií. Naproti tomu předkládaná práce se zabývá přípravou měkčených směsí polyvinylchloridu a ε-kaprolaktonu, který polymeruje v průběhu zpracovatelského procesu. Cílem práce byla optimalizace podmínek přípravy směsí a jejich charakterizace. Dále byla hodnocena tepelná stabilita, termické a mechanické vlastnosti směsí a rozsah migrace změkčovadla.
11	Bc. Kateřina Nováková	M1	Ing. Václava Benešová	Odolnost polyamidů vůči posypovým materiálům	detail Odolnost polyamidů vůči posypovým materiálům V této práci byly aniontovou polymerizací ε-kaprolaktamu připraveny vzorky polyamidu 6 a jeho modifikovaných typů, jež jsou využitelné jako konstrukční materiály. Byla studována odolnost těchto materiálů vůči roztokům chloridu vápenatého, které jsou součástí chemických posypových materiálů. Testy byly prováděny při různých koncentracích chloridu vápenatého při 60 °C po dobu 100 dnů a při 0 °C po dobu 260 dnů. Byly vyhodnoceny změny teploty skelného přechodu, teploty i entalpie tání, termické stability a vrubové houževnatosti takto exponovaných vzorků oproti referenčním. Bylo prokázáno, že roztoky chloridu vápenatého výrazně ovlivňují jak houževnatost materiálů, tak termické vlastnosti, a to v závislosti na koncentraci roztoku a teplotě.
12	Bc. Vendula Tichá	M1	Ing. Radka Kalousková, CSc.	Stárnutí knižních desek z polyvinylchloridu	detail Stárnutí knižních desek z polyvinylchloridu V současné době se v depozitářích knihoven nachází řada knih s deskami z měkčeného polyvinylchloridu. Jejich uchovávání provází problémy s migrací aditiv na povrch fólie. Vzniká tak nejen estetický problém ve formě viditelných výpotků, ale fólie se stávají lepkavé a začínají přebírat popisky ze sousedících knih. Předmětem práce byla charakterizace poškození starých knižních desek z měkčeného polyvinylchloridu. Dále byla hodnocena migrace změkčovadla, změna termických a optických parametrů po umělém stárnutí u fólií připravených dle starých receptur a u fólií současně používaných v kancelářském průmyslu.
13	Lenka Wrnatová	B3	prof. Ing. Petr Sysel, CSc.	Polyimidy obsahující halloysit	detail Polyimidy obsahující halloysit Polyimidy jsou speciální polymery vyznačující se všestrannou odolností v širokém teplotním rozmezí. Nacházejí uplatnění zejména v (mikro)elektronice, letectví a nověji i jako membrány v separačních technologiích. Potenciálního rozšíření aplikační sféry polyimidů může být dosaženo jejich kombinací s vhodnými přísadami (aditivy). V této práci byly připraveny polyimidy na bázi komerčně dostupných monomerů 4,4‘-oxydiftalanhydridu a 4,4‘-diaminodifenyletheru obsahující teoreticky až 20 hm. % halloysitu, neupravovaného či cíleně upravovaného, jako aditiva. Halloysit je přírodní, cenově dostupný materiál obsahující křemík a hliník. Metodami IČ spektrometrie, elektronové mikroskopie, dynamicko-mechanické a termogravimetrické analýzy a použitím trhacího stroje Instron a integrálního permeametru byla sledována závislost vlastností finálních materiálů (v podobě samonosných filmů o tloušťce desítek mikrometrů) na jejich složení. Poděkování: GA ČR 17-00089S
14	Kateřina Zvolská	B3	Ing. Drahomír Čadek, Ph.D. ; Ing. Jakub Havlín	Role sloučenin mědi jakožto kaučukových jedů	detail Role sloučenin mědi jakožto kaučukových jedů Přírodní kaučuk je strategickou surovinou, z níž se vyrábějí pneumatiky, hadice, těsnící elementy apod. Pokud je vulkanizovaný kaučuk – pryž – vystaven účinkům vzdušného kyslíku, může docházet k oxidačnímu stárnutí pryže, při němž dochází ke štěpení vazeb. To často vede ke zhoršení mechanických vlastností pryže. Uvádí se, že proces stárnutí pryže je katalyzován tzv. kaučukovými jedy, hlavně kationty mědi a manganu. V této práci byla měď vmíchána do přírodního kaučuku v různých koncentracích v podobě rozpustného stearátu měďnatého a nerozpustného oxidu měďnatého. Stárnutí bylo hodnoceno metodou indexu zachování plasticity (PRI), alternativní metodou na viskozimetru Mooney a termogravimetrickou metodou (TGA). Dále byly hodnoceny vulkanizační charakteristiky a u připravených pryží pak tahové vlastnosti.
15	Bc. Karolína Řeháková	M1	prof. Ing. Jiří Brožek, CSc.	Příprava kopolyesterů na bázi laktidu a ε-kaprolaktonu	detail Příprava kopolyesterů na bázi laktidu a ε-kaprolaktonu Práce se zabývá problematikou syntézy a degradace polyesterů a kopolyesterů na bázi L-laktidu a ε-kaprolaktonu. Kopolyestery byly syntetizovány kopolymerací laktidu a ε-kaprolaktonu, resp. laktidu a cyklického dimeru ε-kaprolaktonu. Jako iniciátory byly použity ethylmagnesiumbromid a 2-ethylhexanoát cínatý. L-Laktid byl připraven depolymerací poly(L-mléčné kyseliny) a cyklický dimer ε-kaprolaktonu depolymerací poly(ε-kaprolaktonu). Z vybraných vzorků kopolymerů byly připraveny mikrosféry s rozdílnou průměrnou velikostí částic. Degradace mikrosfér v neutrálním prostředí při 60 °C byla hodnocena úbytkem hmotnosti vzorku, změnou molární hmotnosti a termických vlastností. Změna morfologie mikrosfér byla sledována pomocí snímací elektronové mikroskopie. Ze získaných výsledků vyplynulo, že degradace materiálu probíhá v celém objemu mikrosfér a k degradaci preferenčně dochází v amorfní fázi.
16	Bc. Roman Šnajdar	M2	doc. Ing. Antonín Kuta, CSc.	Modifikace měkčeného PVC pomocí NBR a síťování	detail Modifikace měkčeného PVC pomocí NBR a síťování Polyvinylchlorid (PVC) je třetím nejvyužívanějším plastem, nejen kvůli svým vlastnostem, ale i pro svou velmi nízkou cenu. Mezi ceněné vlastnosti PVC patří: chemická odolnost, nízká přirozená hořlavost a trvanlivost. Na druhé straně vyniká také ne zcela vhodnými vlastnostmi: malá tepelná a světelná stabilita, zabarvování při vyšších teplotách. K úpravě popř. změně vlastností PVC lze využít kopolymerace nebo tvorby blendů. Blendy PVC s dalšími polymerními materiály jsou velmi rozšířené. V předkládané práci je využíváno blendů PVC s NBR (akrylonitril-butadienový kaučuk) připravovaných mísením tavenin. Základem blendu je měkčené PVC, k němu je přidáno 10; 20 resp. 30 dsp NBR. Pro další zlepšení vlastností je využito síťování NBR pomocí síry (S) a urychlovačů CBS (N-cyklohexylbenzothiazol-2-sulfenamid) a TMTD (tetramethyltriuramdisulfid). Vliv přídavku a síťování NBR byl hodnocen na základě změny mechanických vlastností, tepelné stability, tepelné a chemické odolnosti. Cílem práce je nalezení vlivu vybraných přísad nejen na mechanické vlastnosti, ale i na olejivzdornost a otěruvzdornost.

126 - Ústav inženýrství pevných látek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Blanka Forejtová	M2	doc. Ing. Petr Slepička, Ph.D.	Nanostruktury a mikrostruktury na polymerech PC a PTFE	detail Nanostruktury a mikrostruktury na polymerech PC a PTFE Tato práce se zabývá přípravou tenkých filmů poly (L-mléčné kyseliny) s uspořádanými strukturami na dvou typech polymerů – PC a PTFE. Tyto uspořádané struktury, které mohou mít hexagonální tvar, morfologii „včelí“ plástve či sítě, mohou sloužit jako buněčný scaffold, což hraje zásadní roli při buněčné adhezi, proliferaci a diferenciaci. Poly (L-mléčná kyselina) je díky svým vlastnostem (excelentní biokompatibilita a biodegradabilita) řazena mezi slibné substráty k přípravě těchto nosičů pro tkáňové inženýrství. Tenké porézní filmy na plazmaticky modifikovaných i nemodifikovaných vzorcích PC a PTFE byly připravovány za normálních okolních podmínek (laboratorní teplota, relativní vzdušná vlhkost) metodou fázové separace (IPS), kdy na jednotlivých substrátech došlo k tvorbě texturovaných povrchů vlivem odpařování rozpouštědel z roztoku PLLA/chloroform/metanol. Připravené porézní filmy z PLLA byly dále studovány vhodnými analytickými metodami (AFM, XPS, goniometrie, konfokální mikroskopie, SEM). Bylo zjištěno, že velikost vzniklých struktur na povrchu polymeru závisí na době plazmatické modifikace, volbě použitých rozpouštědel a jejich vzájemném poměru.
2	Bc. Prokop Horník	M2	doc. Ing. Petr Macháč, CSc.	Příprava grafenu metodou silicidace struktury kov/SiC	detail Příprava grafenu metodou silicidace struktury kov/SiC Grafén v posledních letech zažívá stále sílící uplatnění v mnoha sférách a to pro jeho skvělé elektronické, mechanické a fotonické vlastnosti. Pro přípravu grafénu se používá několik různých metod. Jednou z nich je silicidace struktury kov/SiC, tato metoda byla využita i v této práci. Zde se využívá reakce napařeného kovu se substrátem SiC při tepelném namáhání a následného vysrážení grafénu na povrchu kovu při chladnutí. Napařena byla kombinace dvou kovů s rozdílnou rozpustností uhlíku v různých molárních poměrech. První byl napařen nikl nebo kobalt a následně měď nebo germanium. Struktury s molárními poměry 2,5/97,5, 5/95, 30/70 a 40/60 byly následně žíhány při teplotách od 800 do 1000°C po dobu 10, 60, 300s. K vyhodnocení grafénových vrstev byla použita Ramanova spektroskopoie.
3	Bc. Jaromír Háša	M2	Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.	Plazmonem asistovaná litografie a chemická strukturace substrátů ušlechtilých kovů pro další bioaplikace	detail Plazmonem asistovaná litografie a chemická strukturace substrátů ušlechtilých kovů pro další bioaplikace V této práci byla vyvíjena metoda strukturování tenkých polymerních vrstev pomocí plasmonově indukované litografie. Jedná se o novou, rychlejší a jednodušší metodu tvorby 3D mikrotopografie na polymeru, než strukturovaní pomocí masky nebo klasické litografie. Jako plasmonově aktivní substrát byla použita vrstva nanočástic stříbra, absorbující v oblasti 450 nm, na kterou byla nanesena tenká vrstva polystyrenu nebo polykaprolaktonu. Při tvorbě struktur byl použít laser s odpovídající vlnovou délkou. Interakcí se substrátem dochází k lokálnímu zahřívání a redistribuci hmoty na základě Marangoniho jevu. Nastavováním parametrů posunu laseru byla zjištěna jejich závislost na výslednou amplitudu a periodicitu vznikajících struktur a byla ověřena pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM). Dále byl polymerní povrch zkoumán pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a UV-Vis spektroskopie. Efekt mikrotopografie na orientace buněk byl zkoumán na myších fibroblastech L929. Byl prokázán velký vliv mikrostrukturace na buněčnou odpověď. Plasmonová litografie má tudíž velký potenciál využití v oboru tkáňového inženýrství.
4	Bc. Kateřina Kovaříková	M2	doc. Ing. Jakub Siegel, Ph.D.	Elektrochemická syntéza stříbrných nanočástic	detail Elektrochemická syntéza stříbrných nanočástic Tato práce se zabývá syntézou stříbrných nanočástic elektrochemickou cestou. K úspěšné syntéze je klíčová volba procesních podmínek. V této práci byl studován vliv pH elektrolytu, teploty, napětí a vzdálenosti elektrod při elektrolytickém rozpouštění stříbra na vznik nanočástic. K charakterizaci připravených částic byly použity metody analýzy velikosti, distribuce velikosti, morfologie a koncentrace nanočástic metodami transmistní elektronové mikroskopie (TEM), dynamického rozptylu světla (DLS), UV-VIS spektroskopie, a atomové absorpční spektrometrie (AAS). Nejlepších výsledků z hlediska koncentrace částic bylo dosaženo při nastavení těchto parametrů: 0,4 mM roztok citronanu sodného, vzdálenost elektrod 4 cm, napětí 15 V, doba depozice 30 minut a za průměrné teploty 95,2 °C.
5	Bc. Veronika Lacmanová	M2	Ing. Alena Řezníčková, Ph.D.	Příprava a charakterizace tenkých měděných vrstev	detail Příprava a charakterizace tenkých měděných vrstev Tato práce se zabývá přípravou tenkých měděných vrstev katodovým naprašováním na polytetrafluorethylen (PTFE) a studiem jejich vlastností. Část vzorků byla po depozici tepelně namáhána při teplotě 300 °C po dobu 1 hod. Vlastnosti měděných vrstev před a po žíhání byly studovány pomocí gravimetrie, goniometrie, UV-Vis spektroskopie, měření plošného odporu, rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a mikroskopie atomárních sil (AFM). Výsledky z gravimetrie ukazují, že s rostoucí dobou depozice roste tloušťka naprášené vrstvy mědi. Smáčivost povrchu roste s dobou depozice a v průběhu stárnutí klesá. Zatímco u tepelně namáhaných vzorků se smáčivost s dobou depozice ani s dobou stárnutí příliš nemění.UV-Vis spektra vykazují typické chování pro bulkovou měď (SPR 570 nm), tato charakteristika se tepelným namáháním ztrácí. Z výsledků XPS analýzy lze vidět, že s rostoucí dobou depozice roste koncentrace Cu a O na povrchu a zároveň klesá koncentrace F. S rostoucí dobou depozice roste také vodivost a dochází ke vzniku elektricky souvislé vrstvy, v případě tepelného namáhání dochází jen k mírnému zvýšení elektrické vodivosti. Působením tepelného namáhání se také mění morfologie povrchu a dochází ke změnám uspořádání vrstvy mědi na povrchu.
6	Elizaveta Mutylo	B3	prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.	Vliv přídavku chitosanu na stabilitu stříbrných a zlatých nanočástic.	detail Vliv přídavku chitosanu na stabilitu stříbrných a zlatých nanočástic. Narůstající rezistence mikroorganismů k antibiotikům je označena jako prioritní celosvětový problém, který ohrožuje lidské zdraví a způsobuje rozsáhlé ekonomické škody. Ztráta účinnosti antibiotik vede k hledání alternativních antibakteriálních látek, které by měly zabraňovat vzniku odolnějších bakterií. Jedním z takových řešení je využití kovových nanočástic. Je obtížné připravit stabilní a sterilní roztoky nanočástic. Ve snaze vyvinout účinné, netoxické a stabilní roztoky s nanočásticemi stříbra a zlata jsme sledovaly vliv přídavku chitosanu, který má vynikající biologické vlastnosti. Samotný chitosan vykazuje antibakteriální aktivitu, je rozpustný ve vodě při pH<6 a snadno chelatuje s kovovými ionty. Roztoky s nanočásticemi byly připraveny katodovým naprašováním do polyethylenglykolu. Připravené roztoky byly sterilizovány vlhkým vzduchem za zvýšeného tlaku. Stabilita a vlastnosti roztoků byly sledovány pomocí atomové absorpční a UV-Vis spektroskopie. Tvar a velikost nanočástic byla zjištěna pomocí transmisní elektronové mikroskopie. Testy antibakteriálních vlastností byly provedeny in vitro na bakteriálních kmenech E. coli a S. epidermidis. Bylo zjištěno, že roztoky s přídavkem chitosanu jsou stabilnější a lze je sterilizovat.
7	Bc Klára Neznalová	M2	Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.	Modifikace povrchu polymerů uhlíkovými nanovlákny	detail Modifikace povrchu polymerů uhlíkovými nanovlákny Tkáňové inženýrství je perspektivní vědní obor, který se snaží vyvíjet stále nové materiály, které budou organismem dobře přijímány a nahradí tak dnešní transplantace orgánů nebo umělé trvalé implantáty. Tyto materiály slouží jako podklad pro tvorbu nové tkáně, tzv. scaffoldy a je žádoucí, aby byly atraktivní pro růst buněk. Vhodnými adepty jsou polymerní substráty. Aby bylo možné polymerní materiály takto aplikovat, musí se jejich povrch vhodně modifikovat. Cílem této práce byla příprava polymerních fólií modifikovaných Ar plazmatem a následně roubovaných v suspenzi uhlíkových nanovláken. Změny povrchové smáčivosti v průběhu stárnutí byly studovány goniometricky měřením kontaktních úhlů, povrchová morfologie a drsnost byla analyzována metodou AFM a chemické složení povrchu bylo měřeno pomocí metody XPS.
8	Bc. Hoang Yen Nguyenová	M2	Ing. Alena Řezníčková, Ph.D.	Antibakteriální účinky stříbrných nanočástic ukotvených na polymer	detail Antibakteriální účinky stříbrných nanočástic ukotvených na polymer Tato práce se zabývá antibakteriálními účinky nanočástic stříbra ukotvených na polymer. Na plazmaticky aktivovaný povrch polyethylentereftalátu (PET) byly přes bifenyl-4,4’-dithiol (BPD) vázány stříbrné nanočástice (AgNP), které byly připraveny 3 různými metodami: (i) chemickými-AgNP_CH, (ii) fyzikálními-AgNP_F a (iii) elektrochemickými-AgNP_E. U takto modifikovaných vzorků byl sledován vliv metody přípravy AgNP na povrchové a antibakteriální vlastnosti PET. Antibakteriální účinky AgNP byly testovány vůči 2 bakteriálním kmenům, a to Escherichia Coli a Staphylococcus Epidermidis. Pro studium povrchových vlastností byl modifikovaný PET podroben měření smáčivosti, mikroskopie atomárních sil (AFM) a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). Ze snímků AFM bylo patrné navázání thiolových skupin i nanočástic střibra, což potvrdily i výsledky měření XPS. Po ukotvení AgNP byla smáčivost povrchu vyšší než po roubování BPD. Kontaktní úhel po roubování BPD na PET byl 90,8°, po následném navázání AgNP_CH a AgNP_E se jeho hodnota snížila skoro o 10°. V případě AgNP_F kontaktní úhel nabýval hodnoty 45,1°, povrch substrátu tedy vykazoval smáčivost nejvyšší.
9	Bc. Daniel Samec	M2	Ing. Kateřina Kolářová, Ph.D.	Využití chitosanových filmů k přenosu kovových nanostruktur	detail Využití chitosanových filmů k přenosu kovových nanostruktur Tento výzkum je zaměřen na přenos kovových nanostruktur (Ag, Au, Pt) z křemenného substrátu na chitosanové filmy sloužící jako přenosné médium. Metodou dewetting jsem vytvořil tzv. nanoislands na pevném křemenném substrátu a po nanesení chitosanového roztoku jsem metodou sloupávání připravil tenké filmy s obsahem kovových nanostruktur. Dále jsem se pokusil přenést tyto nanostruktury metodou extrakční repliky a pomocí aplikace par peroxidu vodíku – VPHP (Vapour Phase Hydrogen Peroxide). Tento optimalizovaný postup má potenciál i u přenosu grafénových vrstev. Poznatky z této práce mohou nalézt uplatnění kromě jiného i ve zdravotnictví, např. v oblasti spojené s krytím ran. Chitosanové filmy slouží jako vynikající substrát k uchování zmiňovaných nanočástic pro další použití.
10	Bc. Zuzana Smejkalová	M2	Ing. Ondřej Kvítek Ph.D.	Modifikace polymerních substrátů pro řízení struktur růstu buněk	detail Modifikace polymerních substrátů pro řízení struktur růstu buněk Cílem práce bylo upravit povrchy vybraných polymerů tak, aby umožnily buněčnou adhezi a růst v požadovaných strukturách v mikroskopickém měřítku. K tomuto účelu posloužila technika dvourozměrného mikrostrukturování. Pro modifikaci PTFE a PLLA byly použity kovové mikrostrukturované masky různých rozměrů, které částečně zakrývaly substráty. PTFE byl modifikován za použití hliníkových masek větších rozměrů Ar plazmatem. Na substrát PLLA byla za použití ocelových masek menších rozměrů napařena uhlíková vrstva. Na ošetřené vzorky byla nanesena kultura myších fibroblastů linie L929 a za pomocí fluorescenčního mikroskopu bylo sledováno osídlení povrchu. Změny v povrchové morfologii substrátů byly sledovány konfokálním mikroskopem. Výrazná ablace byla pozorována v případě PTFE leptaného plazmatem, s čímž koresponduje i gravimetrické měření. Tloušťka odstraněné vrstvy PTFE je rostoucí funkcí doby expozice. Stejnou metodou byl stanoven hmotnostní přírůstek C na PLLA. Zde lze dojít k závěru, že s klesající vzdáleností vzorku od elektrody narůstá hmotnost napařeného C na jednotku plochy vzorku. Z UV-Vis spektroskopie je patrný nárůst optické absorpce s klesající vzdáleností vzorku od elektrody. Změny v absorbanci PTFE ošetřeného plazmatem nebyly pozorovány.
11	Andriy Trelin	B3	Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.	New methods of graphene transfer and their applications	detail New methods of graphene transfer and their applications In the current presentation the advanced methods of monolayer graphene transfer will be shown, such as graphene transfer on flexible and biodegradable polymeric substrate, patterned graphene transfer, chemically modified graphene transfer, etc. As the next step of development, laser-induced periodical structures was created on surface of graphene-PMMA-Fast Red composite, which has potential for further applications in liquid crystal displays and sensors.
12	František Vaněk	B3	doc. Ing. Petr Macháč, CSc.	Příprava tenkých grafitových vrstev blížících se svými vlastnostmi grafenu	detail Příprava tenkých grafitových vrstev blížících se svými vlastnostmi grafenu Cílem práce je optimalizovat podmínky přípravy systému kov-uhlík (Nikl napařený na SiO2, PMMA nanesenou metodou spincoating na 300nm SiO2 na Si wafer) tak, aby vzniklé vrstvy uhlíku vytvářely grafen (v idealním případe single layer). Práce je založena na tepelném formování vrstev niklu na SiO2, v kterém se při určité teplotě rozpustí uhlík z tepelně rozloženého PMMA původně umístěného na povrchu. Během chladnutí kovu sesnižuje rozpustnost uhlíku v niklu, uhlík se segreguje na povrchu kovu a na rozhraní kov-podložka. Za vhodných podmínek se zde vytvářejí velmi tenké krystalické vrstvy uhlíku, které se mohou blížit svými parametry grafenu. Po odleptání vrstvy niklu zbyde vrstva několika-vrstvého grafenu na povrchu SiO2, kde při vhodném výběru tloušťky SiO2 je vizuálně vidět formovaná vrstva uhlíku.
13	Bc. Mariia Vereshchaka	M2	Ing. Kateřina Kolářová, Ph.D	Příprava celulózových nosičů kurkuminu	detail Příprava celulózových nosičů kurkuminu Kurkumin je známý svým použitím v potravinářství, nicméně jeho účinky se také uplatňují ve farmacii a lékařství. Problémem je jeho nízká biologická využitelnost. Kurkumin je foto- a termodegradovatelný na řadu chemických sloučenin, které mají odlišné vlastnosti. V rámci této práce byl připraven produkt teplotního rozkladu kurkuminu. Následně byly porovnány vlastnosti kurkuminu a připraveného degradačního produktu na celulózových nosičich. Rozdíl ve vlastnostech přípravených vzorků byl sledován pomocí UV-Vis, FTIR spektroskopii a antibakteriálních testů. Bylo zjístěno, že degradační produkt kurkuminu má mnohem přínosnějsí vlastnosti pro využití v medicíně.
14	Bc. Marek Šubrt	M2	Ing. Kateřina Kolářová, Ph.D.	Příprava a vlastnosti polysacharidových filmů chitosan-methylcelulóza	detail Příprava a vlastnosti polysacharidových filmů chitosan-methylcelulóza Tato práce se zabývá tvorbou a vlastnostmi kompozitních polysacharidových filmů Chitosan ‑ Methylcelulóza. Chitosan a methylcelulóza jsou přírodní polysacharidy, což je přímo předurčuje k použití v lidském těle. Například v oblasti drug-delivery systémů nebo v tkáňovém inženýrství. Z těchto dvou polysacharidů jsem tvořil kompozitní filmy o různých poměrech obou polysacharidů. Pro jejich rozlišení jsem oba polysacharidy barvil azobarvivy, která se váží k pevnou vazbou. Chitosan byl barven barvivem Direct Red 80 a methylcelulóza saturnovou žlutí. Na filmech jsem testoval zejména jejich rozpustnost. Filmy jsem ponechal několik dní namočené do pufrů o různé teplotě a pH. Tyto výluhy/roztoky jsem poté měřil pomocí UV-VIS spektroskopie, tak abych zjistil, jak se daný film chová v daném prostředí. Zjišťoval jsem, zda se rozpouštějí oba, pouze jeden, nebo žádný z polysacharidů v kompozitu a jak se navzájem polysacharidy ovlivní při určitém složení v rozdílném prostředí. Cílem bylo připravit kompozity s definovanými vlastnostmi ve fyziologickém prostředí pro tkáňové inženýrství.

143 - Laboratoř informatiky a chemie

148 - Ústav chemické technologie restaurování památek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Pavel Holec	M2	Ing. Jan Krejčí	Možnosti konsolidace archeologického jantaru	detail Možnosti konsolidace archeologického jantaru Cílem této práce bylo vyhodnotit vliv vybraných organických rozpouštědel a konsolidačních prostředků na stav jantaru a následně navrhnout vhodný postup konsolidace jantarových předmětů. Při konsolidaci jantaru se obvykle používá natírání nebo máčení jantaru v roztoku konsolidantu. Rozpouštědly těchto konsolidantů bývají ve většině případů látky, ve kterých je však částečně rozpustný i samotný jantar. Z tohoto důvodu byla první část výzkumu věnována zkoumání míry degradačního vlivu vybraných čistých rozpouštědel na jantar. Cílem tohoto zkoumání bylo najít takové rozpouštědlo, které by dobře rozpouštělo konsolidant a zároveň co nejméně rozpouštělo jantar. S přihlédnutím k získaným informacím a odborné literatuře byly následně vybrány konsolidační látky a byly zkoumány jejich konsolidační schopnosti. Záměrem druhé části experimentu bylo najít vhodnou dvojici rozpouštědlo-konsolidant, která by nejlépe splňovala moderní podmínky konzervování a restaurování jantarových památek. Třetí a poslední částí výzkumu byla aplikace konsolidačního systému rozpouštědlo-konsolidant, který v předchozích experimentech dosáhl nejlepších výsledků, na archeologické jantarové korálky.
2	Kateřina Kouřilová	B4	Ing. Markéta Škrdlantová, Ph.D.	Restaurování dámských hedvábných střevíčků	detail Restaurování dámských hedvábných střevíčků Restaurování hedvábných střevíčků proběhlo v roce 2016 v rámci Semestrální práce III v restaurátorských dílnách VOŠTŘ, Praha 1. Jedná se o dámské lodičky s podpatkem světlezelené barvy datované do poslední třetiny 19. století. Na přední straně jsou zdobené mašlí, která je doplněna paličkovanou krajkou, na jedné z lodiček je dochována stuha na zavazování kolem kotníku. Střevíčky jsou zhotoveny z hedvábného atlasu a usně, která tvoří vnitřní část střevíčků, hrubší useň tvoří podrážky. Střevíčky byly čištěny mechanicky pomocí štětců a houby Cleanmaster, lokálně byly čištěny destilovanou vodou. Poškozené boční strany střevíců byly podloženy obarvenou hedvábnou tkaninou a skeletovány, stejně tak vnější patové části. Dále byly vyrovnány krajky a byla demontována stuha sloužící k uvázání střevíce. Ta byla v místě poškození překryta hedvábnou krepelínou, skeletována a přichycena na původní místo. Z obarvené hedvábné stuhy byla vytvořena náhrada pro druhý střevíc. Dále byly krepelínou překryty poškozené okraje střevíčků, byla odstraněna stará inventární čísla a na závěr byl svrchní atlas lokálně konsolidován 2% roztokem Tylose MH 6000. Do špiček bot byly vytvořeny vycpávky a následně byly střevíčky uloženy do krabice z nekyselého kartonu Klug.
3	Nela Kýrová	B4	Ing. Markéta Škrdlantová, Ph.D.	Restaurování domácí obuvi ze zámku Jemniště	detail Restaurování domácí obuvi ze zámku Jemniště Dámská obuv ze sbírek Národního památkového ústavu byla restaurována v akademickém roce 2016/2017 pod odborným vedením paní restaurátorky Bc. Pavlíny Koubové, DiS. Domácí obuv je datována do období 2. poloviny 19. století až k počátku 20. století a je ušita ze široké řasené hedvábné stužky, která je na bocích zdobena vyšívanou hedvábnou a dracounovou aplikací. Restaurování obuvi spočívalo v čištění a následné skeletáži trhlin. Restaurátorská zpráva je doplněna o podrobnou fotodokumentaci jednotlivých zásahů a vypracovaný textilně-technologický a umělecko-historický průzkum. Na závěr byla obuv uložena v krabici z nekyselého kartonu a zároveň byly doporučeny podmínky pro vhodné uložení a expozici.
4	Bc. Ondřej Limpouch	M1	Ing. Michal Novák, Ph.D.	Vliv plastifikátorů na malty na bázi románského cementu s různými plnivy	detail Vliv plastifikátorů na malty na bázi románského cementu s různými plnivy Románský cement je materiál objevený na konci 18. stol. který našel největší využití zejména v 19 stol. ve stavebnictví. Práce se zabývá vlivem plastifikátoru na malty na bázi románského cementu s ostrohranným plnivem nebo s plnivem s oblými zrny. Plnivo s oblými zrny je méně náročné na množství záměsové vody kvůli menšímu povrchu zrn, než je tomu u ostrohranných plniv, což vede k vyšší plasticitě připravené malty se stejným vodním součinitelem. U připravených čerstvých malt byla zkoumána konzistence, u 1 a 3 měsíce stárnutých malt mechanická odolnost a charakteristika systému pórů. Malty s plnivem s oblými zrny obsahují díky své počáteční vyšší plasticitě menší množství velkých pórů, což je činí méně odolnými proti působení krystalizačních tlaků vodorozpustných solí a vody. Plastifikátor, jakožto přísada zvyšující plasticitu malty, výrazněji zvyšuje pevnost malt s plnivem s oblými zrny. Po přidání plastifikátoru dochází k sjednocení distribuce velikosti pórů obou typů malt. Plastifikátor výrazně zlepšuje mechanické vlastnosti u obou typů malt, proto bych doporučil jeho použití u obou typů malt.
5	Bc. Kateřina Mlsnová	M1	Ing. Zuzana Zlámalová Cílová, Ph.D.	Studium skleněných předmětů vykazujících crizzling z období 17. - 19. století	detail Studium skleněných předmětů vykazujících crizzling z období 17. - 19. století Poškození skleněných předmětů v důsledku koroze může mít mnoho podob a jedním z nich je crizzling. Tento termín označuje síť prasklin v povrchu předmětu, doprovázenou odlupováním šupinek zkorodovaného skla, tak dochází ke ztrátě materiálu až celkovému rozpadu předmětu. Tento jev je popisován hlavně u sodno-draselných skel z období baroka, ale můžeme jej nalézt i na předmětech z období mladších např. 19. století. Práce se zabývá dokumentací stavu předmětů se známkami crizzlingu a to především pomocí optické mikroskopie. Na základě výsledků optického pozorování a odborné literatury byly předměty zařazeny do skupin podle různé míry poškození a tedy ohrožení. Dále bylo studováno složení korozních produktů na povrchu skla metodami SEM/EDS a XRD. Předměty byly čištěny destilovanou vodou a celý proces byl kontrolován měřením vodivosti roztoků. S pomocí literatury byly tedy navrženy postupy čištění pro restaurátorskou praxi, způsob konsolidace a navrženy podmínky uložení předmětů.
6	RNDr. Milena Nečásková	B3	Ing. Klára Drábková	Vlastnosti zlacení na mixtion a na instacoll	detail Vlastnosti zlacení na mixtion a na instacoll V restaurátorské praxi se používají dva způsoby zlacení architektonických prvků v exteriéru, zlacení na mixtion a zlacení na Instacoll. Podstatou obou technik je pokládání tenkého zlatého plátku na povrch pozlacovaného objektu, natřeného vrstvou adheziva. Mixtion je tradiční adhezivum na bázi částečně polymerovaného lněného oleje, Instacoll je moderní adhezivum na bázi akrylátů. Zlacení na mixtion je technikou převažující, zlacení na Instacoll se zvolna prosazuje. Cílem páce bylo porovnání základní vlastnosti obou druhů zlacení z hlediska optické stálosti a z hlediska přilnavosti k podkladu. Vzorky zlacení oběma technikami byly připraveny na novém ocelovém plechu a na novém i patinou pokrytém měděném plechu. Část vzorků byla stárnuta v exteriéru, další byly uměle stárnuty pod UV zářením a v klimatické komoře. Měřena byla barevnost a lesk vzorků před i po stárnutí. Soudržnost zlacení byla zjišťována zkouškou přilnavosti odtrhem a mřížkovou zkouškou. Zlacení na Instacoll má vyšší lesk nežli zlacení na mixtion, ale tuto výhodu časem ztrácí. Z hlediska soudržnosti se jeví jako pevnější zlacení na Instacoll. Krizovým místem přilnavosti je u zlacení na Instacoll styčná plocha podložky a podkladového nátěru, u zlacení na mixtion je to plocha mezi zlatem a adhezivem.
7	Bc. Lucie Prchalová	M2	doc. Dr. Ing. Michal Ďurovič	Mikrobiologický průzkum zámecké knihovny v Náchodě	detail Mikrobiologický průzkum zámecké knihovny v Náchodě Zámecká knihovna v Náchodě obsahuje téměř dvacet pět tisíc svazků, které jsou vystaveny nepříznivému vlivu působení mikroorganismů. V této práci byl proveden komplexní mikrobiologický průzkum knihovny. S využitím aeroskopu a sedimentační metody byl vyšetřen vzduch v místnosti a z archiválií byly provedeny mikrobiologické stěry. Vyšetřovaný vzduch nepřekročil limity dané normou pro pobytové místnosti a stěry byly vyhodnoceny jako negativní. Na základě tohoto výsledku bylo doporučeno knihovně dodržovat základní hygienický režim a přebalení archiválií do nových archivních krabic.
8	Veronika Tománková	B4	Ing. Klára Drábková	Restaurování dámských rukávců	detail Restaurování dámských rukávců Rukávce jsou majetkem VŠCHT Praha a byly restaurovány v akademickém roce 2016/2017 v rámci Semestrální práce V. Rukávce jsou spodní část lidového kroje, jedná se o krátkou košili s nabíranými dlouhými rukávy. Datovány byly do období 20. let 20. století jako část slováckého kroje z oblasti Dolňácka. Rukávce byly celkově zašedlé a zmačkané, lokálně se objevovaly hnědé a oranžové skvrny. Jeden kovový háček a očko byly zkorodované. Na několika místech byly povolené švy. Ve výšivce a v ploše tylu se vyskytovaly četné perforace. Nejprve byl demontován zkorodovaný háček a očko, které byly konzervovány samostatně. Rukávce byly běleny v lázni tetrahydridoboritanu draselného a poté čištěny mokrou cestou ve vodní lázni s přídavkem detergentu Syntapon L. Kovové zapínání bylo po konzervování znovu přišito na původní místo. Poté byly bavlněnými nitěmi přišity uvolněné švy, vrapování na obou rukávech, odpáraný tyl na zadním díle průkrčníku a uvolněné všití bočních klínů v pasové linii. Perforace v ploše tylu byly doplněny tylovým stehem jemnými bavlněnými nitěmi. Perforace na dírkové výšivce byly podloženy jemným bavlněným plátnem a skeletovány nití taženou z organzy. Pro adjustaci byla vytvořena vycpávka z neběleného bavlněného plátna a vatelínu, rukávce byly uloženy do krabice z kartonu Klug.
9	Anna Triščová	B4	Ing. Markéta Škrdlantová, Ph.D.	Restaurování vyšívané taštičky Marie Riegrové-Palacké	detail Restaurování vyšívané taštičky Marie Riegrové-Palacké Předmětem restaurátorského zásahu je vyšívaná taštička na dopisy z 80. let 20. století, původně patřící Marii Riegrové-Palacké. Taštička je obdélníkového tvaru s trojúhelníkovou patkou, tvoří ji dvě kapsy, je vyztužená kartonem a zdobená výšivkou s florálními motivy. V rámci restaurátorské práce byl proveden umělecko-historický průzkum, který měl přiblížit funkci taštičky a vazbu k majitelce, dále textilně technologický průzkum (identifikace vazeb a materiálů, střihová dokumentace, dokumentace poškození a rozbor ozdobných prvků) a následně samotný restaurátorský zásah. Zajímavým prvkem restaurátorského zásahu bylo konzervování kartonu. Karton byl čištěn pryžemi a fixován japonským papírem pod dohledem Ing. Lenky Bartlové v Národním archivu. Taštička byla čištěna za sucha odsáváním prachových částic a tupováním houbou Wallmaster a následně mokrou cestou, kdy byla stírána vlhčenými vatovými tyčinkami. Trhliny ve vrchním materiálu taštičky byly zafixovány pomocí skeletování na hedvábnou tkaninu dobarvenou do požadovaného odstínu. Na závěr restaurátorské práce byla pro taštičku zvolena adjustace ve formě krabičky s vyjímacím dnem. Restaurátorské práce probíhaly v restaurátorské dílně na Vyšší odborné škole textilních řemesel a Střední umělecké škole textilních řemesel v Praze.
10	Mgr. Michaela Závadská	B3	Bc. Veronika Šulcová, DiS.	Restaurování civilního vějíře s pouzdrem Emy Destinnové	detail Restaurování civilního vějíře s pouzdrem Emy Destinnové Restaurování civilního vějíře s pouzdrem Emy Destinnové Vějíř s pouzdrem ze sbírek Národního muzea (Inv. č. H6D-5328) byl restaurován v rámci předmětu Semestrální práce III. pod odborným vedením restaurátorky s licencí a pedagogů z VŠCHT Praha – ÚCHTRP. Byl proveden důkladný průzkum obou předmětů. Restaurátorský zásah spočíval v čistění, lepení žebra skeletu a potahu pouzdra, podlepování v rámci zajištění ústřední části listu vějíře a vyhotovení vhodné adjustace. Výběr vyhovující technologie podlepování byl podmíněn dostatečným testováním adheziva (Klucel G, Mowilith DS 5/2, Tylose MH 6000, Beva Gel), nosného materiálu (textilie, japonský papír) a technologických postupů lepení. Demontáž listu (od skeletu) umožnila jeho vyčištění na stole se spodním odtahem pomocí 2% roztoku anionaktivního tenzidu. Díky zvolenému technologickému postupu nanášení „za mokra“, adhezivu (Klucel G 8 % roztok) a nosnému materiálu (japonský papír RK-00 Kouzo 3,5 g/m²) byl v největší možné míře zachován charakter tkaniny včetně skladů. Předmět byl adjustován v krabici z neutrální lepenky Klug s vnitřním, tvarově upraveným lůžkem z vrstveného pěnového PE.
11	Eliška Špotová	B3	Ing. Klára Drábková	Restaurování pohřebních šatů	detail Restaurování pohřebních šatů Předmětem restaurování byly pohřební šaty z krypty kostela Panny Marie Vítězné v Karmelitské ulici z přelomu 17. a 18. století. Šaty byly čištěny mokrou cestou. Při restaurování byla použita kombinace konsolidace šitou skeletáží a podlepem - vzhledem k rozdílným výhodám obou postupů - k dosažení výsledku, který vyhovoval restaurovaného předmětu nejvíce.

215 - Ústav technologie ropy a alternativních paliv

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Katarína Balabánová	M2	Ing. Martin Staš, Ph.D.	Selektivní hydrorafinace biooleje z pyrolýzy biomasy	detail Selektivní hydrorafinace biooleje z pyrolýzy biomasy Vzhľadom na obmedzené množstvo svetových zásob ropy a na zvyšujúce sa nároky na životné prostredie sa v posledných rokoch dostáva do popredia biomasa ako obnoviteľný zdroj energie. Táto práca sa zatiaľ teoreticky zaoberá možnosťou spracovania biomasy pyrolýzou za vzniku bio-oleja, ktorý však vzhľadom na jeho vlastnosti nie je možné použiť ako fosílne palivo. Preto sa zaoberá aj možnosťou vylepšenia týchto vlastností a stability bio-oleja hydrodeoxygenáciou, kde sa počas tohto procesu odstráni okrem iného veľké množstvo kyslíka za prítomnosti vhodných sulfidických katalyzátorov. Pri hydrodeoxygenácii bio-oleja je veľmi dôležitý vhodný výber katalyzátora a takisto aj zamedzenie možnosti deaktivácie katalyzátora. Záver práce obsahuje hodnotenie hydrogenovaného produktu ako aj príklad vedeckých výskumov v oblasti hydrogenácie bio-oleja.
2	Bc. Martina Hrušková	M2	doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.	Vliv teploty na stabilitu nízkoteplotních aditiv pro motorovou naftu	detail Vliv teploty na stabilitu nízkoteplotních aditiv pro motorovou naftu Dieselová paliva určená pro pohon motorových vozidel musí splňovat příslušné jakostní specifikace. Motorová nafta tak musí splňovat jakostní parametry normy ČSN EN 590 a směsná motorová nafta s přídavkem methylesterů mastných kyselin minimálně 30 % obj. musí splňovat podmínky normy ČSN 65 6508. Tyto normy mimo jiné udávají limitní hodnoty pro nízkoteplotní vlastnosti, které je nutné během zimního období upravovat. Úprava těchto vlastností se většinou provádí aditivací, tedy přidáním malého množství látky, která vylepší požadované vlastnosti. Aditiva používaná pro vylepšení nízkoteplotních vlastností mohou být teplotně nestabilní, což může negativně ovlivnit další sledovaný parametr paliv - oxidační stabilitu. Předkládaná práce se zabývá literární rešerší na toto téma a obsahuje informace o možnostech aditivace motorové nafty a směsné motorové nafty a možnostech stanovení oxidační stability těchto paliv.
3	Bc. Ravil Itikeev	M2	Ing. David Kubička, Ph.D. MBA.	Hydrorafinace biooleje z pyrolýzy biomasy	detail Hydrorafinace biooleje z pyrolýzy biomasy Pуrоlýzní biооlej je perspektivní аlternаtivоu fоsilních pаliv а v sоučаsné dоbě vstupuje jаkо prоdukt nа trh tоpnéhо оleje. Nа rоzdíl оd rоpných prоduktů, které оbsаhují převážně uhlоvоdíkу, biооlej оbsаhuje kyslíkaté slоžkу, jаkо kаrbоxуlоvé kуselinу, аldehуdу, ketоnу, furfurаlу, cukrу а slоučeninу оdvоzené оd ligninu. Chemická stаbilitа biооleje je proto оbecně nízká а závisí nа druhu vstupní surоvinу (biоmаsу) а pоdmínkách pуrоlýzу. Zlepšení slоžení а vlаstnоstí biооleje může být dоsаženо zprаcоváním celéhо оleje hуdrоgenаcí. Prоblémem hydrogenačního zprаcоvání je tо, že pуrоlýzní оlej je směs látek s velmi rozdílnou reaktivitou, které tak vуžаdují různé reakční pоdmínkу a katalyzátory pro dosažení maximální účinnosti. V současnosti jsou pro zpracování bioolejů studovány převážně sulfidické a kovové katalyzátory, na něž se zaměřuje tato práce.
4	Bc. Milan Janák	M1	Ing. David Kubička, Ph.D. MBA.	Studium vlivu přípravy Mg-Al a Mg-Fe hydrotalcitů na jejich strukturní a acidobazické vlastnosti	detail Studium vlivu přípravy Mg-Al a Mg-Fe hydrotalcitů na jejich strukturní a acidobazické vlastnosti Hydrotalcity jsou v současnosti intenzivně studovanou skupinou materiálů v mnoha oborech. V katalýze se uplatňují především jako acidobazické katalyzátory. Nejčastěji se připravují koprecipitační metodou, která je finančně, časově a přístrojově poměrně nenáročná. Lze je však rovněž syntetizovat sol-gel či hydrotermální metodou. Náplní této práce je příprava Mg-Al a Mg-Fe hydrotalcitů různými metodami přípravy, následné vyhodnocení a porovnání připravených materiálů.
5	Bc. Lukáš Kejla	M1	Ing. Jiří Kroufek, Ph.D.	Stanovení sirných sloučenin v produktech hydrorafinace středních destilátů	detail Stanovení sirných sloučenin v produktech hydrorafinace středních destilátů Obsah síry je v současnosti jedním z nejsledovanějších parametrů při hodnocení středních ropných destilátů. Spálením sirných sloučenin vzniká oxid siřičitý, který má negativní vliv na životní prostředí. Sirné sloučeniny navíc působí jako katalytické jedy pro katalyzátory na bázi vzácných kovů. Současná norma ČSN EN 590 udává maximální obsah síry v motorových naftách 10 mg.kg^-1 a je pravděpodobné, že se tato hodnota bude ještě s postupem času snižovat. Cílem této práce je shrnutí a porovnání metod stanovení velmi nízkých koncentrací síry a sirných sloučenin ve středních destilátech. V případě stanovení celkového obsahu síry byly porovnány metody ultrafialové fluorescence a vlnově-disperzní rentgenové fluorescenční spektrometrie. Pro stanovení obsahu sirných látek byly porovnány způsoby provedení plynové chromatografie s použitím různých selektivních detektorů.
6	Bc. Eliška Křížová	M2	doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.	Stanovení zvyšovačů cetanového čísla v motorové naftě	detail Stanovení zvyšovačů cetanového čísla v motorové naftě Cetanové číslo (CČ) představuje jeden ze základních parametrů motorových naft. Tento parametr ovlivňuje mnoho provozních parametrů motoru např. emise, studený start, hlučnost motoru nebo i spotřeba paliva. S tím jak rostou požadavky na emisní normy je potřeba také zvyšovat CČ. Nejčastěji se využívá přídavku zvyšovačů CČ. Celosvětově nejpoužívanějším zvyšovačem je 2-ethylhexyl nitrát, jehož koncentrace se v ČR stanovuje metodou dle normy ČSN EN ISO 13759. Metoda spočívá v reakci kyseliny dusičné s 2,4-dimethylfenolem. Po úpravě vzorku se měří absorpce světla při vlnové délce 452 nm. Jedná se o metodu vcelku časově náročnou. Ke stanovení koncentrace zvyšovačů lze však využít i další analytické metody založené na jiných principech. Cílem práce je popis a porovnání různých analytických metod využívaných pro stanovení CČ.
7	Bc. Eliška Lyko Vachková	M2	Ing. František Rejl, Ph.D.	Hydraulické a transportní charakteristiky výplně N250 za podmínek destilace systému C6/C7	detail Hydraulické a transportní charakteristiky výplně N250 za podmínek destilace systému C6/C7 V rámci této práce byl testován provoz nové destilační kolony o vnitřním průměru 300 mm za sníženého tlaku. Byla naměřena hydraulická a transportní data, tlaková ztráta a výška výplně ekvivalentní teoretickému patru (HETP), plněného lože při destilaci organické směsi cyklohexan/n-heptan za tlaku 33 kPa na ocelové strukturované výplni RMP N 250Y firmy RVT s geometrickou plochou 250 m²/m³. Získaná data byla porovnána s daty naměřenými se stejným systémem na ekvivalentní výplni Mellapak 250Y firmy Sulzer za podmínek atmosférické destilace.
8	Bc. Petr Pozděna	M1	Ing. Petr Straka, Ph.D.	Studium účinku depresantů ve směsích HVO s motorovou naftou.	detail Studium účinku depresantů ve směsích HVO s motorovou naftou. Hydrogenované rostlinné oleje (HVO) jsou zájmem intenzivního výzkumu, neboť představují ekologicky přijatelný zdroj uhlovodíků vroucích v rozmezí motorové nafty. Je však známo, že přídavek HVO do motorové nafty má za následek zhoršení teploty vylučování parafínů a bodu tekutosti. Na druhou stranu ovšem dochází ke zlepšení filtrovatelnosti. Cílem této práce bylo studium účinků depresantů na nízkoteplotní vlastnosti směsí HVO s motorovou naftou. Nejprve byly analyzovány vlastnosti neaditivovaných vzorků směsi motorové nafty a HVO. Poté byly zkoumány vlastnosti aditivovaných vzorků směsi motorové nafty, HVO a depresantu. Byly použity čtyři různě připravené HVO. První byl připraven za teploty 340 °C, tlaku 8 MPa na katalyzátoru CoMo/Al₂O₃. Druhý a třetí HVO byly připraveny na katalyzátoru NiMo/Al₂O₃ při tlaku 8 MPa a teplotách 340 respektive 360 °C. Čtvrtým byl komerční HVO získaný z procesu NExBTL. Jako depresant byl použit výrobek Infineum R288. Dalším bodem práce bylo studium chování směsí při nízkých teplotách pomocí polarizační mikroskopie.
9	Bc. Barbora Stajníková	M1	doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.	Aditiva pro zvýšení oktanového a cetanového čísla motorových paliv	detail Aditiva pro zvýšení oktanového a cetanového čísla motorových paliv Cieľom tejto práce bolo zhromaždenie a spracovanie informácií o aditívach a ich množstvách, pridávaných do motorových náft a benzínov. Súčasťou je tiež popis vplyvu aditív na oktánové a cetánové číslo v palivách. Podľa Európskej normy pre motorové nafty, je požadované najmenšie cetánové číslo 51 jednotiek. Pomocou vhodných a účinných prídavkov, ako sú hlavne alkylnitráty a peroxidy, je možné toto číslo zvýšiť. Zvýšenie cetánového čísla závisí od jeho počiatočnej hodnoty a koncentrácie pridávaného aditíva. V prípade aditív na zvýšenie oktánového čísla automobilových benzínov sa dlho používali olovené prísady, ale kvôli toxicite olova boli zakázané. Ako alternatíva sa začali používať metyltercbutyl éter, ferocén a metylcyklopentadienyl mangán trikarbonyl, zatiaľ čo v leteckých benzínoch sa olovené prísady na zvýšenie oktánového čísla, používajú naďalej. Záver práce hodnotí popis efektivity účinku prídavkov na zvýšenie oktánového a cetánového čísla v palivách.
10	Bc. Daniel Stříbrný	M1	Ing. Martin Staš, Ph.D.	Oxidační stabilita motorové nafty s přídavkem biosložky	detail Oxidační stabilita motorové nafty s přídavkem biosložky Motorová nafta dnes podle normy ČSN EN 590 obsahuje cca 7 obj. % biosložky FAME (fatty acid methyl ester - methyl ester mastných kyselin), které snižují oxidační stabilitu paliva. Produkty oxidace jsou karboxylové kyseliny, které způsobují korozi materiálu a vysokomolekulární látky, které mohou zanášet vstřikovací trysky a palivové filtry. Trendem dnešní doby je zvyšování obsahu biosložky v palivu, a proto se v této práci zabývám oxidační stabilitou nafty s různým množstvím biosložky.
11	Bc. Klára Čechová	M1	Ing. Bc. Hugo Kittel, CSc. MBA.	Možnosti uplatnění těžkého benzínu z FCC v rafinérských produktech	detail Možnosti uplatnění těžkého benzínu z FCC v rafinérských produktech Součástí některých jednotek FCC je redestilace hlavního produktu, tj. krakového benzínu, na užší frakce specifických vlastností. Frakci tzv. těžkého benzínu z FCC, s destilačním rozmezím 150 – 210 °C, lze v rafinériích kromě standardního mísení do automobilového benzínu (BA) využít i jako komponentu pro výrobu motorové nafty (NM) a leteckého petroleje (PL). Cílem práce bylo posoudit tyto možnosti na základě vlastností reálných vzorků. V práci byl zpracován přehled rozhodujících vlastností uvedených paliv dle platných norem kvality. S použitím vzorků poskytnutých z rafinérie UNIPETROL v Kralupech n. Vlt. byly analyzovány důležité vlastnosti těžkého benzínu z FCC, základních frakcí používaných v rafinérii pro výrobu BA, NM a PL. Byly stanoveny vlastnosti uvedených finálních produktů a diskutovány základní limity pro mísení těžkého benzínu FCC, které se liší podle druhu paliva, do kterého je frakce přidávána. Z hlediska objemů je nejvýhodnější mísení těžkého FCC benzínu do NM. Těžký benzín z FCC zde do určité míry nahrazuje petrolejovou frakci, která pak může být využita k produkci leteckého petroleje. Z hlediska aktuálních cen, které jsou nejvyšší pro letecký petrolej, je nejvhodnější mísení těžkého benzínu do leteckého petroleje, kde ovšem existuje omezení vyráběného objemu.
12	Bc. Pavel Živný	M1	Ing. Petr Straka, Ph.D.	Stanovení vnitřní stability rop a jejich směsí	detail Stanovení vnitřní stability rop a jejich směsí Předmětem práce bude stanovení stability dvou vzorků rop, příprava jejich směsí a posouzení stability těchto směsí pomocí metody S-value, spolu s kapkovou zkouškou. Vnitřní stabilita, která je úzce spjata s obsahem asfaltenů, je důležitou vlastností rop předurčující jejich chování při dopravě, čerpání a skladování. Asfalteny jsou za normálních podmínek v ropě přítomny ve formě koloidní suspenze, ve které jsou peptizovány aromatickými uhlovodíky a pryskyřicemi, čímž se udržují ve formě suspenze v olejové fázi. Problém může nastat v případě tepelného zatížení ropy anebo při jejím skladování, kdy dojde k porušení koloidů a vysrážení asfaltenů. Jednou z metod stanovení vnitřní stability rop a jejich směsí je metoda S-value, kterou se dají získat údaje jak o stabilitě asfaltenů z hlediska míry jejich peptizace, tak i jejich peptizační kapacitě a rovněž peptizační síle maltenického podílu. Součástí práce je také literární rešerše na téma vnitřní stability ropných surovin a grafické vyhodnocení výsledků měření.

216 - Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Soňa Cyprichová	M2	Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D.	Sledování produktů pyrolýzy stabilizovaného čistírenského kalu v závislosti na teplotě procesu	detail Sledování produktů pyrolýzy stabilizovaného čistírenského kalu v závislosti na teplotě procesu Práce se zabývá studiem pyrolýzy vysušeného stabilizovaného čistírenského kalu (dále jen SČK). SČK může obsahovat řadu nebezpečných složek (např. těžké kovy, perzistentní organické látky, endokrinní disruptory atd.), které mohou při aplikaci kalu na půdu způsobit její kontaminaci. Při pyrolýze dochází k destrukci a transformaci zmíněných složek kalu za vzniku uhlíkatého zbytku (biocharu) s vysokým obsahem živin (N, P, K), vhodného pro aplikaci do půdy ve formě komplexního přípravku na zlepšení jejích vlastností. Práce prezentuje výsledky pomalé pyrolýzy vzorku sušeného SČK z ČOV v Brně, prováděné v laboratorním reaktoru při teplotách od 300 do 800 °C. Testy ukázaly, že podíl výtěžku biocharu poklesl ze 73,5 % hm. na 45,6 % hm. při nárůstu teploty z 300 na 800 °C. Podíl kapalného kondenzátu s rostoucí teplotou stoupal z 21,7 % hm. při 300 °C na maximální hodnotu 36,2 % hm při 500 °C a dále se zvyšující teplotou klesal. Podíl pyrolýzního plynu rostl ze 3,3 % hm. při 300 °C na 18,7 % hm. při 800 °C. Pro následné energetické zpracování SČK je nejvýhodnější provádět pyrolýzu při teplotě 300 °C, kdy se kal zbaví všech „nebezpečných“ vlastností a zároveň si zachovává maximální obsah energie. Pro zvýšení konverze energie do plynných produktů je vhodné použít teploty nad 500 °C.
2	Bc. Matěj Hušek	M1	doc. Ing. Jan Malaťák, Ph.D.	Nové možnosti využití odpadního papíru	detail Nové možnosti využití odpadního papíru Tato práce na téma „Nové využití odpadního papíru“ se zabývá možností využití nerecyklovatelného papíru jako tuhého alternativního paliva. Zkoumá papírové odpadní materiály z výroby, které pro své specifické vlastnosti (hydrofobní nátěr, velikost papírového vlákna aj.) již nemohou být znovu použity pro výrobu papíru nového. Papírové materiály pochází od společností PPL Sprint s.r.o. Hradec Králové a KRPA PAPER a.s. Hostinné. Změřené hodnoty byly vstaveny kritériím normy ČSN EN ISO 17225-6 6 pro pelety z homogenních směsí. Dále palivářským vlastnostem tradičních palivy – hnědo uhlí a topolové štěpky. Výsledky analýzy prokázaly, že v případě dodržení technických norem a emisních limitů, je možné použít nerecyklovatelné papírové materiály pro výrobu tepelné energie.
3	Bc. Jan Kulas	M2	Ing. Marek Staf, Ph.D.	Aplikace popílků z elektrostatických odlučovačů pro sorpci oxidu uhličitého	detail Aplikace popílků z elektrostatických odlučovačů pro sorpci oxidu uhličitého Koncentrace skleníkových plynů se v atmosféře stále prokazatelně zvyšuje a většina odborné veřejnosti se shoduje na přímé vazbě mezi koncentrací GHG a klimatickými změnami. Z tohoto důvodu se Česká republika zavázala v rámci mezinárodních dohod snížit emise skleníkových plynů, a to zejména oxidu uhličitého. Aby bylo možné snížit emise CO₂, je zapotřebí najít mimo jiné efektivní řešení záchytu CO₂. Po vyhodnocení a kritickém uvážení možností, publikovaných v literatuře se jako vhodné řešení pro ČR jeví jedna z metod CCS, řadící se mezi post-combustion procesy. Důvodem volby je především možnost aplikovat postup na velký počet v ČR již stojících elektráren, využívajících především energetické hnědé uhlí. Touto technologii post-combustion záchytu je Carbonate looping (karbonátová smyčka). Cílem této práce je otestovat elektrárenské popílky z fluidních kotlů, které obsahují zbytkový uhličitan vápenatý, zda je možné jejich využití v technologii Carbonate looping. Pro srovnání budou ke stejnému účelu testovány i popílky z práškových kotlů, u nichž se předpokládá nikoli vazba CO₂ na CaO, ale toliko fyzikální adsorpce. Druhým cílem je stanovení sorpční kapacity všech uvedených materiálů a podmínek jejich využitelnosti v technologii CCS.
4	Bc. Lucie Tomešová	M2	Ing. Zdeněk Beňo, Ph.D.	Stanovení stopových koncentrací sirných látek v plynech	detail Stanovení stopových koncentrací sirných látek v plynech Problematika stanovování nízkých koncentrací sirných sloučenin v plynech je spojena především s rozvojem progresivních postupů výroby a využití syntetických plynných a kapalných paliv a s tím spojeným dlouhodobým vlivem stopových množství sirných látek na spolehlivost technologických zařízení a životnost aplikovaných katalyzátorů. Rovněž není možné opominout environmentální aspekty spojené se spalováním paliv obsahujících sirné látky. Uvedená práce je z tohoto důvodu zaměřena na sledování sirných látek v plynech ve velmi nízkých koncentracích. Pro sledování sirných látek v reálných vzorcích se používá plynová chromatografie (GC) v kombinaci se sirnými selektivními detektory. V práci jsou porovnány možnosti použití sirného chemiluminiscenčního detektoru (SCD) a plamenově fotometrického detektoru (FPD) pro stanovení sirných látek v plynných vzorcích.
5	Jan Vysloužil	B3	Ing. Veronika Vrbová, Ph.D.	Příprava impregnovaných adsorpčních materiálů pro záchyt CO₂	detail Příprava impregnovaných adsorpčních materiálů pro záchyt CO₂ Jedním ze způsobů separace plynu ze směsi je jeho adsorpce na vhodném adsorpčním materiálu. Cílem této práce bylo získat adsorpční materiál, který zachytí CO₂ ve vyšším množství, než jsou běžně komerčně dostupné materiály. Experimentální část byla založena na vytipování vhodného silikagelu pomocí měření BET povrchu, objemu adsorpčních pórů a distribuce jednotlivých pórů. Dalším cílem bylo zjistit nejefektivnější postup impregnace, pro získání vysokého obsahu impregnačního činidla v porézním systému daného adsorpčního materiálu. Takto připravený materiál byl testován pro sorpci oxidu uhličitého statickou i průtočnou metodou.
6	Bc. Klára Zálešáková	M2	Ing. Marek Staf, Ph.D.	Příprava sorbentů pyrolýzou odpadní biomasy	detail Příprava sorbentů pyrolýzou odpadní biomasy Poptávka po sorbentech je ve světě velmi vysoká. V určitých oblastech jsou v tuto chvíli stávající neobnovitelné zdroje pro výrobu aktivního uhlí a koksu jako adsorbentu nenahraditelné, proto je dobré hledat nové náhradní materiály pro přípravu sorbentů. Tato práce se zabývá využitím aktivního uhlí jako adsorbentu pro čištění odpadních plynů zejména v energetickém průmyslu a také alternativními možnostmi jeho výroby. Velká část je věnována zhodnocení vhodnosti použití odpadní biomasy pro tento účel – porovnání vlastností biouhlí získaného pyrolýzou odpadních materiálů s komerčně dostupným a běžně využívaným aktivním uhlím.
7	Bc. Vít Šrámek	M1	Ing. Marek Staf, Ph.D.	Vysokoteplotní sorpce oxidu uhličitého na laboratorně připraveném CaO ve fluidní aparatuře	detail Vysokoteplotní sorpce oxidu uhličitého na laboratorně připraveném CaO ve fluidní aparatuře Souvislost mezi nárůstem globální teploty a zvyšujícím se obsahem oxidu uhličitého v atmosféře je dnes hlavním důvodem, proč se zabývat omezováním emisí tohoto skleníkového plynu. Jedním z nejvýznamnějších antropogenních zdrojů emisí CO₂ jsou energetické zdroje spalující fosilní paliva. Vysokoteplotní karbonátová smyčka představuje možnost, jak pomocí tzv. post-combustion CCS technologie odstranit ze spalin CO₂. Principem této smyčky je heterogenní reverzibilní reakce mezi CaO a CO₂ za tvorby CaCO₃. K následné desorpci CO₂ dochází při zvýšení teploty nad mez termické stability uhličitanu. Reakci lze provozovat cyklicky, avšak se zvyšujícím se počtem cyklů dochází k deaktivaci sorbentu a snižování jeho sorpční kapacity zejména vlivem strukturálních změn. Tato práce přímo navazuje na předchozí výzkum laboratorně připraveného CaO naneseného na křemenné vatě a zkoumá jeho chování ve fluidní aparatuře. Fluidní režim, při kterém dochází k intenzivnímu sdílení tepla a hmoty, lépe odpovídá případné aplikaci karbonátové smyčky v praxi. Výsledky experimentu ukazují na možný způsob přípravy sorbentu z organického prekurzoru, který by zajišťoval jeho vyšší stabilitu v průběhu cyklů. Při desorpci v atmosféře s vyšším podílem CO₂ se však deaktivace sorbentu projevuje významně.
8	Markéta Švedová	B3	doc. Ing. František Skácel, CSc.	Počítačová 3D rekonstrukce porézních katalytických filtrů pro ochranu ovzduší	detail Počítačová 3D rekonstrukce porézních katalytických filtrů pro ochranu ovzduší Znečištění ovzduší je problém týkající se stále větší části světa, škodící lidskému zdraví i životnímu prostředí. Limity postihované látky ve výfukových plynech automobilů jsou zejména CO, nespálené uhlovodíky, oxidy dusíku a saze. Se zpřísňováním legislativních norem přichází rozvoj nových technologií s cílem kombinovat katalytický konvertor a filtr pevných částic do jednoho zařízení. 3D struktura porézního filtru s nanesenou vrstvou katalyzátoru je zrekonstruována pomocí rentgenové tomografie a následně převedena na výpočetní síť. Tok plynu v pórech a katalytické vrstvě zahrnující konvekci, difuzi a reakci je simulován pomocí programu OpenFoam s numerickým řešením Navier-Stokesových rovnic, Fickovy difuze a reakce. V této práci je zkoumán vliv různé distribuce aktivní katalytické vrstvy ve filtru na tlakovou ztrátu a konverzi CO, které jsou vyhodnoceny ze získaných rychlostních, tlakových a koncentračních polí. Na základě těchto výsledků je vybrána nejvhodnější mikrostruktura katalytického filtru.

217 - Ústav technologie vody a prostředí

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Dominik Andreides	M1	Ing. Dana Pokorná, CSc.	Biologická konverze oxidu uhličitého a vodíku na biomethan.	detail Biologická konverze oxidu uhličitého a vodíku na biomethan. Bioplyn řadíme mezi obnovitelné zdroje energie. Vzniká jako produkt anaerobní fermentace, která patří mezi rozšířenou a zvládnutou technologii. Nejčastější využití bioplynu je spalování v kogeneračních jednotkách pro kombinovanou výrobu elektrické a tepelné energie. Úspěšnost této koncepce je závislá na složení bioplynu, který z 50 % až 70 % obsahuje CH₄, zbytek tvoří CO₂ a menší stopy znečišťujících plynů. Tyto plyny snižují výhřevnost bioplynu a také znemožňují jeho transport pomocí distribuční sítě zemního plynu. Možným řešením je biologická konverze bioplynu na biomethan. Tato metoda spočívá v přídavku H₂ do anaerobního fermentoru, kde je H₂ využíván hydrogenotrofními methanogeny jako donor elektronů k redukci CO₂ obsaženého v bioplynu za vzniku methanu. Cílem této práce je obohacení směsné kultury o hydrogenotrofní methanogeny přídavkem vhodného substrátu do anaerobního fermentoru a následné porovnání účinnosti biologické konverze CO₂ na CH₄ mezi termofilním a mezofilním režimem.
2	Bc. Markéta Chlumecká	M1	doc. Ing. Jan Bartáček, Ph.D.	Anaerobní čištění městských odpadních vod s použitím anaerobního membránového reaktoru	detail Anaerobní čištění městských odpadních vod s použitím anaerobního membránového reaktoru V dnešní době již není odpadní voda vnímána pouze jako odpad, ale i jako energetická surovina. Hlavní výzvou pro anaerobní reaktor s membránovou separací biomasy (AnMBR) zpracovávající chladnou odpadní vodu je dosažení nízké hodnoty ChSK na odtoku za současné nízké spotřeby energie. Vlivem zanášení membrán by se technologie mohla jevit jako méně výhodná oproti aktivačnímu procesu. Nicméně již existuje řada konkurence schopných provozů se srovnatelnou účinností čištění. Pozitivní vliv na energetickou bilanci má především absence aerace a produkce bioplynu. Tato práce diskutuje výsledky 237 dní provozu nevyhřívaného AnMBR o objemu 2,9 m³zpracovávajícího reálnou městskou odpadní vodu, jehož součástí jsou dvě ponořené membrány – mikrofiltrační (MF), ultrafiltrační (UF) - o celkové filtrační ploše 12,5 m². Po úplném zapracování a odstranění technologických nedostatků byly při průměrném denním průtoku 0,5 m³/den a průměrné hydraulické době zdržení 5,5 dní průměrné koncentrace ChSK na odtoku 116 ± 47 mg/l (UF) a 117 ± 50 mg/l (MF). Uvedené výsledky pomohou budoucím provozovatelům AnMBR eliminovat technologické nedostatky systému, případně zkrátit dobu aklimatizace anaerobních mikroorganismů a tedy zapracování reaktoru.
3	Marek Kopáček	B3	Ing. Hana Kujalová, Ph.D.	Metody stanovení KNK přírodních vod	detail Metody stanovení KNK přírodních vod Kyselinová neutralizační kapacita (KNK) je významným parametrem při posuzovaní chemického složení vody a jejích vlastností. Cílem mé práce bylo v souboru vzorků přírodních vod stanovit hodnoty KNK pomocí tří různých titračních metod a získané výsledky porovnat s hodnotou KNK vypočtenou z chemického složení vody (KNK_Vyp), posoudit jejich výhody a nevýhody a možnosti použití pro různé typy vod. Soubor obsahoval 48 vzorků z různých lokalit (alpinská a lesní jezera, rybníky, řeky, potoky a srážky) o hodnotách KNK_Vyp v rozmezí od -43 µmol l^-1 do 2382 µmol l^-1. Při práci byly porovnávány metody stanovení KNK pomocí Granovské titrace (KNK_G), titrace do dvou koncových bodů (KNK_2KB) a titrační metody s použitím indikátoru (KNK_4,5). Shoda výsledků byla testována pomocí Studentova t-testu. Všechny soubory byly statisticky shodné pro hodnoty KNK větší než 120 µmol l^-1 a pro tuto oblast KNK lze tedy doporučit jakoukoli z těchto tří metod. Pro hodnoty KNKmenší než 120 µmol l^-1byla metoda stanovení KNK_4,5 pomocí indikátoru již nepřesná, a proto ji nelze doporučit. Z hlediska jednoduchosti a minimálních nároků na laboratorní vybavení (pH metr, přesná mikropipeta a magnetická míchačka) lze pro běžné a terénní laboratoře doporučit metodu KNK_G.
4	Beáta Plutová	B3	doc. Ing. Jan Bartáček, Ph.D.	N₂O production in sulfideinhibited denitrification : effect of pH, temperature and H₂S concentration	detail N₂O production in sulfideinhibited denitrification : effect of pH, temperature and H₂S concentration N₂O production in sulfide-inhibited denitrification: effect of pH, temperature and H₂S concentration N₂O production from denitrification can be considered either as a source of harmful greenhouse gas emissions, or as an opportunity to recover powerful oxidant. This study intends to maximize N₂O production by inhibiting the last step of denitrification via hydrogen sulfide. Searching for optimum conditions, three parameters were investigated: pH, temperature and H₂S concentration. The initial hydrogen sulfide concentrations were 10, 22 and 50 mg-S/L, studied under initial pH levels of 5.5, 6, 6.5 and temperatures 18, 25, 35 °C, according to Box-Behnken experimental design. The experiments were done in batch setting using activated sludge from nitrification-denitrification in a laboratory reactor. The measured response was production rate of N₂O, duration of inhibition, and efficiency of N₂O conversion. Keywords: nitrous oxide production; denitrification; hydrogen sulfide; temperature; wastewater
5	Bc. Kateřina Skleničková	M2	Ing. Iveta Růžičková, Ph.D.; Ing. David Koloušek, CSc.	Využití zeolitových filtrů při chovu ryb a jejich vliv na vývoj nitrifikačních mikroorganismů.	detail Využití zeolitových filtrů při chovu ryb a jejich vliv na vývoj nitrifikačních mikroorganismů. Specifická selektivita zeolitů označených jako Klinomangan, BBC a geopolymerní zeolit A vůči amonným kationtům (NH₄⁺) produkovaným rybami, byla testována v akváriích o objemu 50 l. Sorbenty byly vloženy do dvoukomorového filtru, přes který cirkulovala voda. V průběhu jednotlivých experimentů byla zjišťována vzájemná interakce zeolitových sorbentů a nitrifikačních mikroorganismů. Hlavním záměrem práce je prodlužovat údržnost vody tím, že při použití zeolitových filtrů dochází k méně hojnému nárůstu mikrobiální populace. V akvarijní vodě byly jako hlavní nitrifikační zástupci identifikovány bakterie rodu Nitrospira, a to za pomoci molekulárně biologické metody FISH (fluorescenční in situ hybridizace). Bakterie Nitrospira představují populaci tzv. nitratačních bakterií, které jsou schopny konverze NO₂^- na NO₃^-. Problémem je, že nitritační bakterie nebyly v některých případech identifikovány nebo jen ve velmi malém množství. Proto byly testovány bakterie typu comammox, které jsou schopny přímé konverze N_amon na NO₃^- a výsledky u nádrží, kde byly aplikovány zeolity, byly pozitivní. Ze všech testovaných materiálů byl nejvhodnější přírodní preparát Klinomangan, proto bude v nejbližší době testován v kolonovém uspořádání v sádce s kapry koi (Cyprinus carpio haematopterus).
6	Bc. Veronika Vlachová	M2	doc. Ing. Nina Strnadová, CSc.	Sledování vybraných ukazatelů z provozu MÚV v Podolí	detail Sledování vybraných ukazatelů z provozu MÚV v Podolí Práce se zabývá hodnocením vybraných ukazatelů z provozu mobilní úpravny vody (MÚV) v Podolí. Mobilní úpravna vody byla v areálu ÚV Podolí v provozu po dobu jednoho měsíce (24.8. - 21. 9. 2017). Pro výrobu pitné vody byla použita dvoustupňová úprava (čiření a filtrace) doplněná o filtraci přes granulované aktivní uhlí Chemviron Carbon Filtrasorb TL 830 (GAU). Finální hygienické zabezpečení vody bylo prováděno chlornanem sodným. Pro hodnocení technologie byla vybrána čtyři odběrová místa a to, na nátoku do úpravny (surová voda), po filtraci přes pískový filtr, po filtraci přes GAU a na výstupu z úpravny vody (upravená voda). Kromě základních fyzikálně – chemických, mikrobiologických a hydrobiologických ukazatelů byla pozornost věnována i mikropolutantům, především pesticidním látkám a jejich metabolitům. Vzhledem k zařazení sorpčního stupně do technologie MÚV mohla být hodnocena účinnost přítomných pesticidních látek a jejich metabolitů ze surové vltavské vody.
7	Bc. Jitka Zachová	M1	doc. Ing. Vladimír Sýkora, CSc.	Charakterizace vybraných antibiotik pro stanovení jejich biologické rozložitelnosti	detail Charakterizace vybraných antibiotik pro stanovení jejich biologické rozložitelnosti Antibiotika jsou antimikrobiálně účinné látky, které usmrcují bakterie nebo inhibují jejich růst. Některé z těchto látek jsou vysoce odolné proti biodegradaci. V nezměněné nebo částečně změněné formě procházejí čistírnami odpadních vod a znečišťují vodní prostředí. Přestože jejich koncentrace v prostředí jsou nízké, způsobují velké obavy, neboť jejich dopad na lidské zdraví a ekosystém zatím není dobře prozkoumán. Dalším velkým problémem je vznik bakteriální rezistence, která ohrožuje účinnost antibiotik při léčbě. Cílem experimentální části bylo charakterizovat sedm vybraných antibiotik (chloramfenikol, streptomycin, penicillin G, sulfamethoxazol, erythromycin, trimetoprim a ampicillin) pomocí měření CHSK_Cr, TOC a N_org. Byly navrhnuty rovnice popisující možné způsoby chemické oxidace antibiotik. Na základě porovnání skutečných specifických hodnot CHSK, TOC a N_org s teoretickými hodnotami byl z navrhnutých možností vybrán nejpravděpodobnější způsob oxidace a určena čistota použitých látek. Výsledky budou v budoucnu využity při hodnocení aerobní biologické rozložitelnosti.
8	Kristýna Časarová	B3	Ing. Dana Vejmelková, Ph. D.	Detekce antibiotické rezistence na čistírně odpadních vod	detail Detekce antibiotické rezistence na čistírně odpadních vod Antibiotika (ATB) jsou látky přírodního či syntetického původu, které jsou nezbytnou součástí moderní medicíny. Mají využití například při léčbě infekčních chorob lidí i hospodářských zvířat. Antibiotika obsažená v odpadních vodách z domácností a nemocnic se dostávají na čistírnu odpadních vod (ČOV). Zde se mohou úplně či částečně rozložit, avšak některá antibiotika nejsou biologicky odbouratelná, dostávají se do životního prostředí. Můžeme je detekovat v povrchových, podzemních, ale i v pitných vodách. V odpadní vodě se nachází spolu s bakteriemi, které mohou být nosiči genů rezistence na ATB. Na ČOV se mohou tyto geny přenášet na jiné bakterie, doposud citlivé na ATB. To s sebou nese zdravotní riziko pro lidi či zvířata. Je tedy potřeba určit, za jakých podmínek dochází k přenosu genů rezistence a získat potřebná data pro zdokonalení technologie čistění odpadních vod. Cílem této práce je vhodný výběr a optimalizace metod detekce genů rezistence a jejich určení v různých částech ČOV.
9	Bc. Milan Šída	M2	Ing. Dana Vejmelková, Ph.D.	Optimalizace molekulárně biologických metod pro identifikaci spor Clostridium perfringens v pitné vodě.	detail Optimalizace molekulárně biologických metod pro identifikaci spor Clostridium perfringens v pitné vodě. Clostridium perfringens je aerotolerantní gram-pozitivní tyčinkovitá bakterie vytvářející endospory. Tyto spory jsou termorezistentní a jsou odolné vůči běžným desinfekčním postupům užívaných v technologii úpravy vody. Těmi jsou například chlorace a desinfekce UV zářením. Spory Clostridium perfringens jsou proto důležitým mikrobiologickým ukazatelem znečištění pitné vody a jejich výskyt může být spojen i s výskytem parazitických prvoků a virů. Cílem této práce je návrh spolehlivé metodiky pro identifikaci spor Clostridium perfringens za využití molekulárně biologické metody real-time PCR a to od přípravných procesů až po samotnou analytickou koncovku. Návrhem metodiky a její následnou optimalizací dojde ke zlepšení monitoringu mikrobiologické kvality pitné vody a tím i zkvalitnění ochrany cílového spotřebitele.

218 - Ústav energetiky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Jitka Brandejsová	B3	Ing. Miroslava Novotná, CSc.	Analýza polymerních materiálů pomocí infračervené spektroskopie	detail Analýza polymerních materiálů pomocí infračervené spektroskopie Dnes je recyklace velice aktuálním tématem, především recyklace polymerních materiálů, které jsou pro životní prostředí obrovskou zátěží. Firma STABILPLASTIK se tímto zabývá a z použitých polymerních materiálů vyrábí plastové palety. Ovšem polymerní materiály úpravou ztrácí své vlastnosti a mohou být nebezpečné pro životní prostředí. Cílem této práce je analýza polymerního odpadu, který se pak dál zpracovává na meziprodukt ve formě peletek. Tyto peletky jsou také předmětem analýzy a jsou dále přepracovány na konečný produkt. K analýze byla vypracována metoda ve, které se používá kombinace obrazové analýzy s vytříděním materiálů, gravimetrie a infračervená spektrometrie.
2	Bc. Karolina Dumská	M1	doc. Ing. Jan Macák, CSc.	Testování korozní odolnosti svarových spojů pro jadernou energetiku	detail Testování korozní odolnosti svarových spojů pro jadernou energetiku Heterogenní svarové spoje jsou běžným konstrukčním řešením většiny energetických okruhů. Bohužel mohou být také velmi častým zdrojem provozních problémů, neboť v jejich případě dochází ke spojení dvou či více kovů s různou korozní odolností. U svarového spojení uhlíkové oceli s ocelí austenitickou, které je typické například pro sekundární okruh reaktorů VVER, však paradoxně může docházet k poškození částí vyrobených z austenitické oceli, tedy materiálu, který má výrazně lepší korozní odolnost, a to vlivem migrace nečistot z uhlíkové oceli (S, P, C) do oceli austenitické. Cílem tohoto projektu bylo využití elektrochemických metod pro testování korozního chování vzorků modelových svarových materiálů s různým obsahem Cr a Ni a dále u vzorků austenitické oceli s různou mírou znečištění (S, P, C).
3	Bc. Michal Lieskovský	M1	Dr. Ing. Parschová Helena	Laboratorní příprava kyselých katexů	detail Laboratorní příprava kyselých katexů Cílem práce bylo laboratorně připravit silně kyselé katexy a následně zjistit a porovnat jejich účinnost odstranit nikelnaté ionty z vodných roztoků, celkovou kapacitu a distribuci velikosti částic s komerčně používanými silně kyselými katexy. Z komerčně dostupných katexů byl použit monosferický makroporézní katex Lewatit MonoPlus SP112 v H⁺ formě a standardní gelový katex Lewatit S100 v H⁺ formě. K přípravě laboratorně připravených katexů byly použity neionogenní sorbenty Amberlite XAD - 2 a Amberlite XAD – 4, které byly sulfonovány koncentrovanou kyselinou sírovou při 90 °C po dobu 8, 16 a 24 hodin. Účinnost odstranění nikelnatých iontů byla sledována pomocí vsádkových pokusů po dobu 4 hodin, kdy byly průběžně odebírány vzorky upravovaného roztoku a měřena koncentrace nikelnatých iontů atomovou absorpční spektrometrií (AAS).
4	Bc. Vojtěch Oujiří	M1	Ing. Jana Petrů, doc. RNDr. Petr Sajdl, CSc.	Korozní odolnost úložného obalového souboru pro hlubinná úložiště jaderného odpadu	detail Korozní odolnost úložného obalového souboru pro hlubinná úložiště jaderného odpadu V České republice ročně vzniká v jaderných elektrárnách okolo 80 tun vysoceaktivního odpadu. Dlouhodobě se hledá vhodné řešení pro nakládání s tímto palivem. V ČR, ale i jinde ve světě se preferuje dlouhodobé ukládání vyhořelého paliva, nejčastěji pak hlubinné ukládání. Samotné hlubinné úložiště se skládá z několika stupňů bariér: samotné palivové tablety UO2, kovový kontejner, bentonitový obal a hornina. Kovový kontejner je nejdůležitější část celého úložiště a je potřeba zvolit vhodný materiál. Na základě různého složení půd a podzemních vod, se uvažuje o použití materiálů uhlíková ocel, korozivzdorná ocel, měď, slitiny titanu, olovo, slitiny niklu a další. Předkládaná práce se zabývá kandidátními kovovými materiály pro hlubinné ukládání vyhořelého jaderného paliva. Jednotlivé vzorky budou vystaveny simulovanému prostředí, které by mělo v hlubinném úložišti nastat. V rámci dlouhodobého měření se použijí tři metody: gravimetrie, metalografie a XPS. Cílem této práce je přiblížení dané problematiky, seznámení s měřící technikou, příprava vzorků a prostředí pro měření.
5	Bc. Aneta Růžičková	M1	Dr. Ing. Helena Parschová	Studium stability anexů	detail Studium stability anexů Tato práce se zabývá studiem stability anexů. Termická stabilita testovaných anexů byla sledována při standardní koncentraci regeneračního činidla v závislosti na změně jejich celkových kapacit a změně distribuce velikosti částic ionexu. Experiment byl prováděn s 15 ml anexu v termostatech po dobu 7 dnů při teplotě 70 °C a 90 °C v roztoku NaOH o koncentraci 1 mol/l. Sledovanými ionexy byly silně bazické anexy typu I - Lewatit MonoPlus M 500 a Lewatit MonoPlus MP 800, silně bazický anex typu II - Lewatit MonoPlus M 600, a dále pak slabě bazický anex Lewatit MonoPlus MP 68. Výsledky ukazují, že při daných podmínkách byla snížena celková kapacita všech silně bazických anexů až o 35 %. U slabě bazického anexu došlo naopak ke zvýšení celkové kapacity až o 12 %.
6	Bc. Hana Skálová	M1	doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D.	Výroba slabě kyselých katexů	detail Výroba slabě kyselých katexů Tato práce se zabývá výrobou slabě kyselých katexů z modifikací celulózy. Vstupními surovinami je perlová celulóza. Výroba probíhá dvoustupňovou oxidací, kdy nejprve probíhá částečná oxidace hydroxylových skupin na aldehydové skupiny použitím NaIO₄ a poté oxidace vzniklých karbonylových skupin na karboxylové skupiny pomocí ClO₂ generovaného reakcí mezi NaClO₂ a kyselinou octovou. Podmínky v jednotlivých krocích oxidace se snažíme upravit tak, aby nedocházelo k destruktivní oxidaci a vzniklý celulózový katex byl stálý i v mírně alkalickém prostředí. U vzniklých katexů jsme stanovili celkovou kapacitu, kterou jsme srovnali s komerčními katexy.

240 - Ústav chemie ochrany prostředí

319 - Ústav biotechnologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Simona Boková	M2	prof. Ing. Jan Masák, CSc.	Ověření účinnosti látek s antibiofilmovou aktivitou vůči vybraným pathogenům	detail Ověření účinnosti látek s antibiofilmovou aktivitou vůči vybraným pathogenům Oportunní pathogen Pseudomonas aeruginosa může být příčinou zhoršení stavu pacientů s cystickou fibrózou a jiných nozokomiálních infekcí. Přibývající případy rozsáhlé rezistence bakteriálního biofilmu vůči běžně používaným antibiotikům indukují hledání přírodních biologicky aktivních látek, které by mohly snížit tvorbu biofilmu případně jeho virulenci. Cílem této práce bylo sledovat antimikrobiální aktivitu chitosanu a jeho vliv na tvorbu biofilmu a eradikaci již vzniklého biofilmu P. aeruginosa DBM 3081. Chitosan byl aplikován v různých časových intervalech od počátku kultivace a bylo sledováno jeho působení na množství biomasy biofilmu, metabolickou aktivitu buněk biofilmu a koncentraci suspenzní populace. Zároveň byla pomocí biosenzoru Agrobacterium tumefaciens sledována změna hladiny signálních molekul regulačního systému quorum sensing po aplikaci různých koncentrací chitosanu. Nevýraznějšího efektu bylo dosaženo po aplikaci chitosanu v 2. hodině od počátku kultivace. V přítomnosti chitosanu o koncentraci 40 mg/l byla snížena metabolická aktivita buněk o více než 70 % oproti kontrole. V této studii byl prokázán antimikrobiální efekt chitosanu, jež může být klíčovým poznatkem pro výrobu polymerních materiálů pro medicínské využití.
2	Bc. Kamila Dejmková	M2	Ing. Olga Maťátková, Ph.D.	Možnosti inhibice kolonizace titanových materiálů	detail Možnosti inhibice kolonizace titanových materiálů Tvorba strukturovaných společenství (biofilmů) patří mezi základní strategie přežití mikroorganismů v nepříznivých podmínkách. Mnoho mikroorganismů má schopnost adherovat na povrch různých chirurgických nástrojů, včetně kloubních náhrad. Mikroorganismy ve formě biofilmu mohou způsobovat obtížně léčitelné infekce, vzhledem ke značné rezistenci vůči širokému spektru antimikrobiálních látek. Z tohoto důvodu je dnes v popředí zájmu vědy výzkum alternativních strategií, účinných v boji proti biofilmům. Tato problematika byla také předmětem této práce. Byla studována účinnost přírodní látky baicaleinu pro zabránění tvorby biofilmů vybraných kvasinek (Candida albicans ATCC 2091, Candida krusei CCM 8271, Candida parapsilosis CCM 8276 a Candida parapsilosis CCM 8260) na površích žetonů ze slitiny Ti6Al4V, materiálu používaného pro výrobu kloubních náhrad. Pro kvantifikaci vzniklého biofilmu bylo využito dvou metod – MTT a krystalové violeti, kterými byla stanovena metabolická činnost a celkový obsah biomasy biofilmu. Byla prokázána schopnost baicaleinu inhibovat tvorbu biofilmu, nejvyšší účinek byl zaznamenán při koncentraci 40 mg/l u všech testovaných kvasinek. U C. parapsilosis CCM 8260 došlo k poklesu metabolické aktivity o 86 %, oproti kontrolnímu měření bez přítomnosti baicaleinu.
3	Bc. Jana Drbohlavová	M2	Ing. Irena Kolouchová Ph.D.	Vliv extraktů Vitis vinifera na biofilm rodu Candida	detail Vliv extraktů Vitis vinifera na biofilm rodu Candida Biofilmy rodu Candida jsou příčinou mnoha infekcí. Čím dál tím časteji se setkáváme se závážným problémem při léčení těchto infekcí kvůli zvyšující se rezistenci biofilmů k používaným antibiotikům. Současné studie se zaměřují na zkoumání přírodních látek obsažených v rostlinách např. ve vinné révě, které by mohly pomoci při řešení rezistencí mikrobiálních biofilmů k používaným farmakům. Právě vinná réva obsahuje polyfenolové látky, které vykazují antioxidační a antimikrobiální účinky. Cílem experimentů bylo sledování vlivu komerčního extraktu z hroznů modrých odrůd Vitis vinifera (obsah resveratrolu 9 %) na tvorbu biofilmu. Byla sledována adheze rodu Candida (C. albicans DBM 2164, C. albicans ATCC 2091) na polystyrenový povrch mikrotitrační destičky. Extrakt V. vinifera nejúčinněji inhiboval adhezi kvasinky C. albicans DBM 2164. Pomocí spektrofotometrických metod (barvení krystalovou violetí a metodou MTT) bylo zjištěno, že extrakt V. vinifera (50 mg/l resveratrolu) účinně snižoval množství vytvořeného biofilmu a potlačoval metabolickou aktivitu kvasinky C. albicans DBM 2164 o více než 80 % oproti kontrole. Po srovnání účinku resveratrolu s extraktem se ukázalo, že extrakt V. vinifera byl účinnější a projevuje se zde pravděpodobně vliv i jiných polyfenolových látek.
4	Bc. Monika Dvořáková	M2	Ing. Barbora Branská, Ph.D.	Valorizace zemědělských a průmyslových odpadů pomocí fermentačních procesů	detail Valorizace zemědělských a průmyslových odpadů pomocí fermentačních procesů Biobutanol, potenciální biosložka paliv, je nejčastěji produkován bakteriemi rodu Clostridium během tzv. aceton-butanol-ethanolové fermentace. Jako substrát mohou být využity odpadní zemědělské produkty, a to především lignocelulózová biomasa, ze které se po vhodné předúpravě uvolňuje celulóza, enzymaticky rozložitelná na glukózu. V této práci byly nejprve testovány vybrané kmeny klostridií z hlediska produkce rozpouštědel na směsném hydrolyzátu pšeničné slámy a peří. Bakterie schopné nejvyšší produkce butanolu byly využity k fermentaci hydrolyzátů pšeničné slámy připravené různými metodami předúprav – kyselou, alkalickou a předúpravou vodní parou. Po kyselé předúpravě došlo jen k malému uvolnění sacharidů, což způsobilo nízkou produkci rozpouštědel. K nejvyšší konverzi celulózy na glukózu došlo při alkalické předúpravě s využitím 1,8% NaOH + 0,6% Ca(OH)₂, ale na takto připraveném hydrolyzátu žádný z kmenů nerostl, což přisuzujeme vzniku velkého množství inhibitorů. Prozatím nejlepšího výsledku, a to 1,56 g/l butanolu, dosáhl kmen C. beijerinckii NCIMB 8052 na hydrolyzátu, k jehož předúpravě byl použit 1,2% NaOH. Během další práce bude probíhat optimalizace procesu předúpravy s cílem dosáhnout co nejvyššího výtěžku sacharidů spolu s tolerovatelným množstvím vzniklých inhibitorů.
5	Bc. Kristýna Grusová	M2	doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D.	Využití obrazové analýzy pro studium přestupu hmoty ve vícefázových reaktorech pro čištění horkých odpadních plynů	detail Využití obrazové analýzy pro studium přestupu hmoty ve vícefázových reaktorech pro čištění horkých odpadních plynů Hydrofobní polutanty obsažené v horkých odpadních plynech je možno s výhodou odstraňovat v pneumaticky míchaných vícefázových rozdělovacích reaktorech za použití termofilní mikrobní populace. Vícefázové rozdělovací reaktory jsou charakteristické obsahem inertní nepolární fáze (NAP). Jedním z limitujících faktorů biofiltrace může být koncentrace rozpuštěného kyslíku. Přestup kyslíku je charakterizován objemovým koeficientem přestupu hmoty k_La, ve kterém je již velikost mezifázového povrchu zahrnuta členem a. Znalost tohoto členu přispívá k hlubšímu pochopení biodegradačního procesu. Z tohoto důvodu byla práce zaměřena na určení mezifázového povrchu kapalina-plyn. Experimenty byly provedeny v reaktoru o pracovním objemu 1 L při teplotách 30 až 60 °C a průtocích vstupujícího plynu 0,5 až 1,5 L/min. Jako NAP bylo použito 50 a 100 g silikonových částic, resp. 50 a 100 mL silikonového oleje. Velikost mezifázového povrchu byla stanovena obrazovou analýzou v programu NIS-Elements. Po přídavku silikonových částic se mezifázový povrch snížil oproti médiu bez NAP o 20 až 40 % po přídavku 50 g NAP, resp. o 60 % po přídavku 100 g NAP. Po přídavku silikonového oleje se mezifázový povrch naopak mírně zvýšil. Velikost mezifázového povrchu nebyla teplotou média ovlivněna.
6	Bc. Lukáš Hnatajko	M2	doc. Dr. Ing. Petra Patáková	Bakteriální produkce kyseliny mléčné na hydrolyzátu slámy a možnosti její izolace z kultivačního média	detail Bakteriální produkce kyseliny mléčné na hydrolyzátu slámy a možnosti její izolace z kultivačního média Kyselinu mléčnou lze využít k výrobě biodegradovatelných polymerů, které mohou částečně nahradit plastové obalové materiály, vyráběné z ropných derivátů. Z tohoto důvodu je snaha snížit celkové náklady na biotechnologickou produkci kyseliny mléčné, její izolaci z kultivačního média a následnou purifikaci. Snížení nákladů spočívá ve využití alternativních zdrojů uhlíku, jako je například hydrolyzát slámy, popřípadě levnějších zdrojů dusíku, jako je hydrolyzát peří. Screeningový test na mikrotitrační destičce prokázal schopnost růstu bakterií Lactobacillus casei 198 a Lactobacillus reuteri LHR 14 na hydrolyzátech slámy, připravených za různých podmínek. Při testování schopnosti produkce kyseliny mléčné na hydrolyzátu slámy, bylo dosaženo konečné koncentrace kyseliny mléčné v rozmezí 15 až 20 g/l. Další výzkum byl zaměřen na schopnost růstu a produkci kyseliny mléčné na hydrolyzátu peří., Dále byla na modelových roztocích kyseliny mléčné ověřena separační technika srážení a rozkladu laktátové soli. Bylo dosaženo výtěžnosti až 88 %. V případě aplikace této metody na reálné kultivační médium bylo dosaženo výtěžnosti až 86 %. Dále bude vyzkoušena izolace kyseliny mléčné pomocí extrakce n-butanolem s následnou reextrakcí do vody.
7	Bc. Petra Kašparová	M2	Ing. Olga Maťátková, Ph.D.	Inhibice tvorby biofilmu podmíněně patogenních mikroorganismů	detail Inhibice tvorby biofilmu podmíněně patogenních mikroorganismů Biofilm je společenství mikroorganismů pevně přichycených k pevnému povrchu a sobě navzájem pomocí extracelulární matrix. Schopnost různých mikroorganismů vytvářet biofilm je jedním z faktorů vysoké odolnosti těchto buněk k vlivům prostředí a zvýšené rezistenci k řadě antibiotik. Léčba těchto infekcí se stala značnou terapeutickou výzvou a je snaha o hledání nových látek, které by byly účinné v prevenci adheze buněk i pro eradikaci již vzniklých biofilmů. Cílem této práce bylo sledování vlivu chitosanu, pterostilbenu, erythromycinu a tetracyklinu na tvorbu biofilmu Staphylococcus aureus DBM 3178, Staphylococcus epidermidis DBM 3179 a Enterococcus faecalis DBM 3075. Chitosan byl účinný proti všem sledovaným druhům bakterií. V koncentraci 200 mg.l^-1 chitosan způsobil pokles metabolické aktivity buněk S. aureus o 70 %. Stejná koncentrace snížila metabolickou aktivitu buněk S. epidermidis o 97 % a celkový obsah biomasy biofilmu byl snížen o 50 %. Celkový obsah biomasy biofilmu E. faecalis byl snížen o 93 % při použití již 20 mg.l^-1 chitosanu. Pterostilben a tetracyklin sice účinně snížili metabolickou aktivitu, ale měly značně stimulační efekt na tvorbu celkové biomasy biofilmu. Erythromycin (kontrolní antibiotikum) byl podstatně méně účinný než ostatní sledované látky.
8	Bc. Šárka Kurková	M2	Dr. Ing. Michaela Rumlová	Strukturně-funkční studie stabilního alfa helixu myšího leukemického viru	detail Strukturně-funkční studie stabilního alfa helixu myšího leukemického viru Na tvorbě retrovirové částice se významně podílí strukturní domény virového polyproteinu Gag, zejména kapsidový (CA) a nukleokapsidový protein (NC). Tyto domény spojuje krátký peptidový úsek tzv. CA-NC linker, který se liší podle rodu retrovirů. Nedávno byl u rodu gammaretrovirů, konkrétně u viru myší leukémie MLV (Murine leukemia virus), charakterizován nový strukturní motiv tohoto CA-NC linkeru. Jedná se o jednoduchý, stabilní, nabitý alfa helix (charged assembly helix, CAH), který je tvořen 48 aminokyselinami. Alaninovou skenovací mutagenezí byla zjištěna důležitost bazických aminokyselin CAH na tvorbu retrovirových částic in vitro (Doležal a kol., JBC 2016). Tato práce je zaměřena na studium funkce CAH a ověření jeho role v interakcích vedoucích k tvorbě retrovirové částice. Bylo připraveno pět izotopicky (C¹³N¹⁵) značených CAH peptidů nesoucích vybrané mutace bazických aminokyselin. Peptidy byly purifikovány a jejich struktura analyzována pomocí NMR. Dále byla testována možná interakce CAH s nukleovou kyselinou metodou EMSA (electrophoretic mobility shift assay). Pro ověření vlivu mutací CAH na infektivitu MLV byl zaveden a optimalizován lentivirový systém.
9	Bc. Simona Lucáková	M2	Ing. Petr Kaštánek, Ph.D.	Heterotrofní kultivace jednobuněčných řas s využitím alternativních zdrojů substrátu	detail Heterotrofní kultivace jednobuněčných řas s využitím alternativních zdrojů substrátu Nenasycené mastné kyseliny ze skupiny omega-3 mají příznivý vliv na kardiovaskulární a centrální nervový systém seniorů, imunitu, vývoj mozku a zraku novorozenců. Jejich nutriční a farmaceutický význam vedl společně s omezeným množstvím tradičně využívaných zdrojů (mořských ryb) a stále častější preferencí veganského stravování k prohloubení zájmu o nalezení alternativních zdrojů těchto látek. Jednobuněční protisté řádu Thraustochytriales jsou jednou z perspektivních alternativ pro produkci doplňků stravy obsahujících omega‑3 mastné kyseliny s vysokým podílem dokosahexaenové kyseliny (DHA). Tato práce je zaměřena na heterotrofní kultivaci vybraných zástupců rodu Schizochytrium s využitím levných alternativních zdrojů substrátů jako náhrady komplexních médií a nalezení vhodných kultivačních podmínek pro dosažení vysokého výtěžku produkovaných lipidů. Během vsádkové kultivace byly testovány následující parametry: délka kultivace, zdroj dusíku, pH média, salinita média a využití alternativních látek jako složek média (například odpadní vody vznikající demineralizací syrovátky). U vybraného kmene a média bude v navazující přítokované kultivaci optimalizován vliv dalších kultivačních podmínek, konkrétně aerace a rychlosti otáček míchadla, pro dosažení maximální produktivity DHA.
10	Bc. Markéta Matoušová	M2	doc. Dr. Ing. Patáková Petra	Produkce sekundárních metabolitů houbou Monascus purpureus.	detail Produkce sekundárních metabolitů houbou Monascus purpureus. Rod Monascus je po staletí používán v asijských zemích pro produkci tradiční červené fermentované rýže, která je součástí běžné stravy. Jedná se o vláknitou houbu nápadného červeného zbarvení, jejíž mycelium produkuje různé sekundární metabolity. Polyketidové pigmenty, jako nejdůležitější sekundární metabolity rodu Monascus, mohou potenciálně nahradit některé syntetické pigmenty, používané v potravinářském průmyslu. Šest hlavních produkovaných pigmentů je rozděleno do 3 skupin na žluté, oranžové a červené. Jsou studovány pro jejich příznivé účinky na lidské zdraví. Dalším sekundárním metabolitem je monakolin K, statin, který je využíván ke snižování zvýšené hladiny cholesterolu v krvi. Mycelium této houby však produkuje i potenciálně toxické metabolity, mezi které řadíme například mykotoxin citrinin. Cílem této práce je sledovat vývoj nepohlavních i pohlavních spor na mikroskopické a makroskopické úrovni během kultivace vlastního izolátu této houby, pravděpodobně Monascus purpureus. Kultivace probíhala na agaru, pevných substrátech a v kapalném kultivačním médiu po dobu 21 dní při 25 °C. Během kultivace byly odebírány vzorky pro mikroskopické pozorování a pro HPLC analýzu obsahu myceliem produkovaných žlutých pigmentů a monakolinu K.
11	Bc. Veronika Musilová	M2	prof. Ing. Alena Čejková CSc.	Vliv nanočástic kovů na růst a metabolickou aktivitu mikroorganismů za různých růstových podmínek	detail Vliv nanočástic kovů na růst a metabolickou aktivitu mikroorganismů za různých růstových podmínek V současné době je velmi diskutovaným problémem rezistence mikroorganismů vůči antibiotikům, kvůli které se farmaceutické firmy snaží vyvíjet nové a účinné antimikrobiální látky, které by dokázaly inhibovat tvorbu mikrobiálního biofilmu. Další možností by v budoucnu mohlo být spojení nanočástic s antibiotiky, tzv. nanoantibiotika. Tato kombinace je více efektivní než klasická antibiotika. Nejvíce studovanými nanočasticemi jsou nanočástice stříbra a zlata. Ve své práci se zabývám vlivem nanočástic kovů na růst a metabolickou aktivitu mikroorganismů, konkrétně na bakterii Pseudomonas aeruginosa. V provedených experimentech byl sledován suspenzní nárůst buněk ovlivněných nanočásticemi a ze získaných hodnot byla stanovena minimální inhibiční koncentrace. Tato hodnota byla stanovena i v případě buněk rostoucích v biofilmu, tentokrát z dat metabolické aktivity získaných metodou MTT. Dále bylo stanoveno celkové množství biomasy v biofilmu a to nespecifickým barvením krystalovou violetí. V neposlední řadě byla stanovena hladina komunikačních molekul (N-acyl-homoserinových laktonů), pomocí geneticky modifikovaného kmene Agrobacterium tumefaciens. Bylo prokázáno, že přítomnost nanočástic kovů ovlivňuje růst i metabolickou aktivitu, a že buňky v biofilmu jsou odolnější než suspenzní buňky.
12	Bc. Jana Müllerová	M2	Ing. Lukáš Jelínek Ph.D.	Využití chmelového extraktoru pro zlepšení kvality studeně chmelených piv	detail Využití chmelového extraktoru pro zlepšení kvality studeně chmelených piv Rozmach minipivovarů v České republice s sebou přináší vzrůstající zájem o speciální druhy piva vyrobené méně obvyklými pivovarskými technikami. Jednu z nich představuje studené chmelení, které je běžně prováděno macerací chmele v pivu. K výrobě studeně chmelených piv se však stále častěji používají chmelové extraktory, a proto by studium jejich chemicko‑inženýrských principů mohlo v budoucnu usnadnit/intenzifikovat výrobu studeně chmelených piv. V rámci této práce byla pomocí chmelového extraktoru vyrobena studeně chmelená piva lišící se dobou extrakce (30 a 90 minut), přičemž již třicetiminutová extrakce vykazovala uspokojivý přestup senzoricky aktivních látek do piva. Dále byla zkoumána vhodnost jednotlivých chmelových materiálů (pelety a hlávky) pro účely studeného chmelení. Účinnějšího přestupu silic do piva bylo dosaženo extrakcí pelet. Chemické a senzorické vlastnosti takto vyrobených piv byly srovnávány s pivem kontrolním (bez studeného chmelení). V další části práce byla pozornost věnována studiu reziduí silic a hořkých látek ve chmelovém materiálu po provedení extrakce. Tento chmelový zbytek by mohl být následně použit například při chmelovaru, čímž by se snížila ekonomická zátěž celého procesu.
13	Bc. Šárka Neřoldová	M2	prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.	Biotechnologický potenciál mořských mikroorganismů	detail Biotechnologický potenciál mořských mikroorganismů Moře a oceány tvoří více než 95 % z celkové biosféry planety a jsou cenným zdrojem mikroorganismů. Zájem o bioaktivní sloučeniny produkované mořskými mikroorganismy se v posledním desetiletí zvýšil a je nyní hlavním odvětvím moderní mořské (modré) biotechnologie. Velký potenciál má mořská vláknitá bakterie Salinispora tropica, která se řadí mezi gram-pozitivní aktinomycety. Její sekundární metabolit Salinosporamid A slouží jako inhibitor proteasomu a má potenciál širokého využití při léčbě nádorů. Tento metabolit prochází v současné době klinickými testy pro léčbu pacientů s různými typy rakoviny. Pro zvýšení výtěžků biomasy nebo cílových sloučenin je nutné zintenzivnit proces kultivace. Je nutné se zaměřit hlavně na složení kultivačního média, strategii přítokování, dynamické řízení fyzikálních podmínek, intenzitu míchání, genetiku mikroorganismů, imobilizaci buněk a inženýrství bioreaktorů. V této práci byl sledován vliv složení kultivačního média na růst bakterie Salinispora tropica. Konkrétně byly testovány různé zdroje dusíku. Ve snaze snížit náklady na kultivaci byl jedním z použitých zdrojů dusíku hydrolyzát peří, který má potenciál alespoň částečně nahradit běžně používané drahé zdroje dusíkatých látek.
14	Bc. Lukáš Pekárek	M1	Dr. Ing. Michaela Rumlová	Studium interakcí kapsidových proteinů flavivirů s nukleovými kyselinami	detail Studium interakcí kapsidových proteinů flavivirů s nukleovými kyselinami Flaviviry jsou malé +ssRNA (positive sense, single strand) viry přenášené zpravidla členovci, tzv. arthropod-borne viruses. Způsobují horečnatá onemocnění spojená často s dalšími komplikacemi. Spolu se zvýšenou urbanizací a globalizací světa (cestování, obchod) v posledních několika dekádách roste i počet oblastí ohrožených těmito viry, zejména virem Dengue. I přes vynaložené úsilí mnoha vědeckých pracovišť po celém světe, stále neexistuje kauzální léčba. Jedním z možných cílů budoucích léčiv je skládání virové částice. Vytvoření in vitro systému, umožňujícího monitorovat a kvantifikovat účinnost skládání flavivirových částic by otevřelo cestu k hledání inhibitorů tohoto děje a potenciálních léčiv. Prvním krokem k pochopení mechanismu skládání těchto částic je studium interakcí mezi strukturními proteiny flavivirů a virovou RNA. Jako první objekt zájmu se nabízí kapsidový protein flavivirů. Molekuly tohoto proteinu přímo interagují s virovou RNA za vzniku tzv. nukleokapsidové částice. V této práci jsme se zaměřili na studium interakcí rekombinantního kapsidového proteinu s nukleovými kyselinami a tvorbu nukleokapsidových pseudočástic vybraných zástupců flavivirů in vitro.
15	Bc. Luděk Plot	M2	Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.	Využití odhořčených chmelových materiálů pro zlepšení stability pivní pěny	detail Využití odhořčených chmelových materiálů pro zlepšení stability pivní pěny Odhořčené chmelové materiály (OCHM) vznikají jako vedlejší produkt výroby chmelových přípravků (pelet či extraktů). Vyznačují se především vysokým obsahem polyfenolů a minimem senzoricky aktivních látek. V rámci této práce bylo prokázáno, že přídavek zbytku po CO₂extrakci vysokoobsažné odrůdy Taurus na začátku chmelovaru může zlepšit stabilitu pěny mladého piva více než trojnásobně. Uspokojivých stabilizačních výsledků bylo dosaženo i v případě zbytku po CO₂ extrakci odrůdy Vital, zbytku po peletizaci odrůdy Žatecký poloraný červeňák a taninového extraktu. Naopak oxidovaný taninový extrakt neměl na stabilitu pivní pěny v čase výrazný vliv. Stabilizační účinek OCHM by mohl být způsoben vysokým obsahem isoxanthohumolu (podobné fyzikálně-chemické vlastnosti jako iso-α-hořké kyseliny). Tento předpoklad byl rovněž podpořen vysokou pozitivní korelací mezi obsahem isoxanthohumolu v mladém pivu a stabilitou pivní pěny. Úlohu isoxanthohumolu coby potencionálního stabilizátoru pivní pěny bude možné objasnit prostřednictvím analýzy lyofilizované pěny mladého piva infračervenou spektrometrií s Fourierovou transformací.
16	Bc. Jan Prchal	M2	Ing. Marcel Karabín, Ph.D.	Využití prosévání ke zvýšení obsahu prenylflavonoidů ve chmelových materiálech	detail Využití prosévání ke zvýšení obsahu prenylflavonoidů ve chmelových materiálech Možnosti výroby potravních doplňků obsahující chmelové fytoestrogeny, zejména 8-prenylnaringenin, jsou limitovány především složením vstupního materiálu. Tím je obvykle odpadní chmelový materiál získaný po extrakci české chmelové odrůdy Vital superkritickým oxidem uhličitým. Obsah 8-prenylnaringeninu v tomto materiálu je však značně proměnlivý v rámci jednotlivých sklizní, proto se hledají nové výrobní postupy pro zajištění dostatečného množství účinné látky v produktu. Cílem této práce je vyvinutí metody, která by vedla k zisku materiálu obohaceného o 8-prenylnaringenin a jeho potenciální prekurzory. Vhodným řešením je využití jednoduché metody mechanické frakcionace poskytující frakce, které jsou následně podrobeny chemické izomeraci za katalýzy oxidem hořečnatým. Kombinace těchto metod účinně odstraňuje problémy s proměnlivostí obsahu prenylflavonoidů v materiálu a je také dosaženo nezávislosti na složení původní suroviny.
17	Bc. Eliška Sembolová	M2	Ing. Eva Vaňková, Ph.D.	Antibiofilmové vlastnosti biologicky aktivních látek v kombinaci s netermálním plazmatem	detail Antibiofilmové vlastnosti biologicky aktivních látek v kombinaci s netermálním plazmatem Biofilmy Pseudomonas spp. jsou strůjci řady komplikací zahrnujících pooperační infekce a mohou se tvořit na různých typech implantátů, např. kloubních či zubních náhradách_.Tato práce je zaměřena na sledování aditivního účinku netermálního plazmatu (NTP) a biologicky aktivních látek na vybrané kmeny bakterie P. aeruginosa. Ke vzniku biofilmu této bakterie in vitro byly použity kruhové disky vyrobené z α+β titanové slitiny Ti6Al4V, simulující často používaný materiál kloubních náhrad. Pro sledování aditivního účinku byly vybrány takové expoziční doby NTP a koncentrace biologicky aktivních látek, které odpovídaly přibližně 50% inhibici metabolické aktivity buněk biofilmu. Výsledky byly interpretovány na základě stanovení metabolické aktivity buněk biofilmu pomocí MTT, stanovení celkového množství biomasy biofilmu barvením KV a fluorescenční mikroskopií. Nejlepšího antibiofilmového působení bylo dosaženo u P. aeruginosa ATCC 15442, u které došlo k poklesu metabolické aktivity buněk biofilmu při působení 40 mg/l chitosanu na 55 %, pří expozici biofilmu NTP po dobu 15 minut na 57 % a při kombinaci obou agens došlo k poklesu na 2 %. Dle získaných výsledků je zřejmé, že NTP lze považovat za plnohodnotnou alternativu, či prostředek posilující účinek, antibiofilmových agens.
18	Bc. Daniela Simonová	M1	Ing. Olga Maťátková, Ph.D.	Inhibice tvorby biofilmu polyvalentními glykomimetiky	detail Inhibice tvorby biofilmu polyvalentními glykomimetiky Celá řada mikroorganismů má schopnost adheze k biotickým a abiotickým povrchům. Vytvářejí na nich uspořádané společenství, biofilm, čímž zvyšují svou odolnost vůči antimikrobiálním látkám. Mezi takovéto mikroorganismy patří i gramnegativní bakterie rodu Pseudomonas a Burkholderia, které jsou původci závažných plicních onemocnění. Cílem této práce bylo hledání inhibitorů adheze bakterií Pseudomonas a Burkholderia. Jako modelové mikroorganismy byly vybrány P. aeruginosa ATCC 10145 a B. cenocepacia CCM 4899. Jako antimikrobiální látky byly vybrány kalixareny. Kalixareny patří mezi polyvalentní glykomimetika, která inhibují lektiny – oligomerní proteiny obsažené v bakteriálních buňkách. Lektiny se vážou na sacharidy přítomné na stěnách hostitelských buněk a hrají důležitou roli při tvorbě bakteriálního biofilmu. Byl sledován vliv kalixarenů v různých koncentracích na tvorbu biofilmu. Kultivace probíhala při teplotách 37°C pro P. aeruginosa a 30°C pro B. cenocepacia po dobu 24 hodin. Pro kvantifikaci celkového množství biomasy byla použita metoda barvení krystalovou violetí. Byl prokázán vliv kalixarenů na inhibici tvorby biofilmu. Nejvyšších hodnot inhibice bylo dosaženo u látky s označnením IIa a to snížením nárůstu o 95% oproti kontrole.
19	Bc. Zuzana Straková	M2	MSc. Martin Chmátal, CSc.	Příprava a aplikace biokatalyzátoru pro bioremediaci odpadních vod z koksárenského průmyslu	detail Příprava a aplikace biokatalyzátoru pro bioremediaci odpadních vod z koksárenského průmyslu Prezentovaná práce se zabývá přípravou enzymového preparátu za účelem biodegradace fenolických látek z modelové odpadní vody (s výhledem jeho aplikace v reálné odpadní koksárenské vodě). Jako výchozího zdroje enzymu tyrosinázy je využito a) komerčních plodnic žampiónů, b) odřezkového odpadního materiálu získaného po sklizni plodnic ze žampionárny. Imobilizovaný preparát je připraven metodou a) zesítění enzymu, kde výsledným preparátem jsou tzv. „cross-link-enzyme-aggregates“ (CLEAs), b) zesítění buněčné biomasy, kde se jako výsledný preparát získá „cross-link-cells“ (CLC). V obou případech se k zesítění užívá glutaraldehyd. V práci bude prezentován postup přípravy preparátů a porovnání některých jejich charakteristik, např. aktivity k fenolu, teplotního optima a teplotní stability preparátů.
20	Bc. Eliška Stručková	M2	Ing. Marcel Karabín, Ph.D.	Stanovení biogenních aminů v alkoholických nápojích	detail Stanovení biogenních aminů v alkoholických nápojích Biogenní aminy (BA) jsou látky vyskytující se ve fermentovaných potravinách a tedy i v kvašených alkoholických nápojích. Nejčastěji se jedná o histamin, putrescin, tyramin, kadaverin a tryptamin, které i přes některé své nepostradatelné vlastnosti, díky kterým se účastní různých fyziologických procesů, mohou mít nepříznivý dopad na zdraví spotřebitele, projevující se bolestmi hlavy, žaludečními či střevními nevolnostmi a problémy se srdcem. Při konzumaci alkoholických nápojů je toto riziko umocněno synergickým působením alkoholu. Ačkoli v současné době legislativa v ČR množství BA v nápojích neomezuje, vzhledem k jejich potenciální toxicitě a jejich možné aplikaci jako markeru hygienické kvality či čerstvosti potravin je na jejich stanovení a případné definování legislativních limitů kladen čím dál větší důraz. Cílem této práce byl zejména vývoj metody pro stanovení BA využívající HPLC s prekolonovou derivatizací. Dále byla provedena analýza vybraných nápojů a sledována koncentrace BA v průběhu procesu výroby, přičemž bylo prokázáno, že zjištěné koncentrace nepředstavují významné zdravotní riziko. Metoda bude následně využita pro definování rizik spojených zejména s kontaminací, případně s využitím méně obvyklých typů produkčních mikroorganismů při výrobě piva, vína nebo cideru.
21	Bc. Kateřina Urbanová	M2	prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.	Metody separace řas pomocí flokulace	detail Metody separace řas pomocí flokulace Mezi řasy spadá velké množství mikroskopických i makroskopických organismů, jejichž společnou vlastností je schopnost fotosyntézy a autotrofního růstu. Z tohoto hlediska jsou velmi atraktivní pro využití k biotechnologické produkci biomasy i cenných metabolitů. Největší výzvou této technologie je vývoj vhodného a univerzálního separačního procesu, v průběhu kterého budou buňky řas efektivně odděleny z kultivačního média a připraveny pro další potenciální zpracování. Doposud je pro tyto účely používána centrifugace, která je ovšem ve velkém měřítku značně ekonomicky nevýhodná. Velkou pozornost si v tomto směru získávají různé mechanismy flokulace, jejímž principem je tvorba větších buněčných celků a jejich následná sedimentace. Zejména v 80. letech minulého století byla pH flokulace považována za slibnou metodu ke sklizni mikrořas, nicméně kvůli její nespolehlivosti se prozatím neuplatnila v průmyslovém měřítku. Oproti tomu elektroflokulace, která je prozatím málo prostudovanou metodou, vykazuje dobré výsledky a její výhodou je také nenáročnost na vybavení. Cílem této práce je studium metod pH flokulace a elektroflokulace na modelovém organismu, kterým je jednobuněčná řasa Chlorella vulgaris, prohloubení dosavadních poznatků a návrh vhodného uspořádání obou těchto metod.
22	Bc. Veronika Vetýšková	M2	Dr. Ing. Michaela Rumlová	Příprava, charakterizace a porovnání biochemických vlastností isoforem I a II lidského ameloblastinu	detail Příprava, charakterizace a porovnání biochemických vlastností isoforem I a II lidského ameloblastinu Ameloblastin (AMBN) je vnitřně nestrukturovaný, extracelulární matriční protein, uplatňující se při tvorbě zubní skloviny, která je formována evolučně konzervovaným procesem biomineralizace. V lidských buňkách byly identifikovány dvě isoformy AMBN: celogenomová isoforma I (AMBN I) a sestřižená varianta II (AMBN II), u které chybí úsek 15, vysoce konzervovaných aminokyselin. Role obou těchto isoforem v buňce a to, zda se od sebe odlišují fyzikálně-chemickými vlastnostmi, nebylo dosud zjištěno. Cílem této práce je charakterizovat obě isoformy AMBN na proteinové úrovni porovnáním jejich základních vlastností a studium role obou isoforem při diferenciaci kmenových buněk. Obě isoformy AMBN byly exprimovány v bakteriálních buňkách za použití expresních vektorů kódujících AMBN isoformy ve fúzi s pomocnými kotvami. Následně byly nalezeny vhodné podmínky pro izolaci a purifikaci obou proteinů a jejich převedení do nativních podmínek. Za účelem odstranění pomocných kotev byla optimalizována purifikační metoda pro TEV proteázu. Porovnáním některých biochemických vlastností bylo zjištěno, že podobně jako isoforma I, je i isoforma II lidského AMBN, vnitřně nestrukturovaný protein, který má tendenci vytvářet organizované shluky.
23	Bc. Jakub Vlček	M2	prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.	Vliv sorbentů na stabilitu pivní pěny	detail Vliv sorbentů na stabilitu pivní pěny Struktura a stabilita pivní pěny jsou jedny z posuzovaných kritérií při senzorickém hodnocení piva a mají zásadní vliv na celkový požitek z konzumace tohoto nápoje. Problémy se stabilitou pěny nastaly především po zavedení technologie HGB. Řešení spočívající v přidávání stabilizačních látek (PGA, tetrahop) se setkalo s určitým odporem veřejnosti. Pozitivně na tvorbu a stabilitu pěny působí zejména bílkoviny, polypeptidy, některé hořké chmelové látky a kovové ionty. Mezi hlavní negativní činitele řadíme lipidy. Právě skutečnost negativního působení lipidů na stabilitu pěny vedla k myšlence jejich odstranění z piva. Byly navrženy látky (sorbenty), které by na sebe měly vázat lipidy. Tyto sorbenty se přidají do piva, nechají se působit a pak se odstraní např. odstředěním nebo filtrací. Ukázalo se, že použité látky zvýšily stabilitu pěny až několikanásobně a že se tedy jedná o vhodnou metodu pro zvýšení stability pivní pěny bez přidání cizích látek do piva. Byly vytvořeny závislosti mezi účinností sorbentů a jejich materiálovými vlastnostmi (specifický povrch, poréznost). Byl popsán i vliv povrchových vlastností (hydrofobita) na účinnost sorbentů. Některé z látek jsou taktéž regenerovatelné a mají tedy velký potenciál využití v průmyslovém měřítku.
24	Bc. Maria Vrublevskaya	M2	Ing. Kolouchová Irena Ph.D.	Inhibiční účinky antibiotik a přírodních látek na rod Candida	detail Inhibiční účinky antibiotik a přírodních látek na rod Candida Nejčastěji vyskytující se kvasinkové infekce způsobené zástupci rodu Candida tvoří biofilmy, které jsou rezistentní k širokému spektru antimikrobiálních látek. Rozmanité rostlinné metabolity disponují antimikrobiální aktivitou, mezi nimi i boswellové kyseliny izolované z rostlin rodu Boswellia. V této práci byly testovány účinky boswellových kyselin na kvasinky rodu Candida a analogicky byly prováděny pokusy s použitím běžného antifungálního léčiva, flukonazolu. Minimální inhibiční koncentrace (MIC80) těchto látek byly pro suspenzní populace určeny pomocí mikrokultivačního zařízení Bioscreen C. Vliv boswellových kyselin a flukonazolu na adhezi kvasinek byl testován pomocí MTT a metodou krystalové violeti. Bylo prokázáno, že boswellové kyseliny potlačují růst suspenzní populace Candida parapsilosis CCM 8260 (MIC80 = 500 mg/l). Výrazný vliv boswellových kyselin na uvolňování buněk z biofilmu byl pozorován po aplikaci 1 mg/l u Candida parapsilosis CCM 8260. Metabolická aktivita a množství biomasy Candida albicans CCM 2091 byly sníženy vlivem koncentrace 100 mg/l boswelových kyselin o 50% oproti kontrole. Vzhledem k výsledkům této práce se kombinace běžných antifungálních látek s boswellovými kyselinami jeví jako zajímavá alternativa při léčbě infekcí způsobených rodem Candida.
25	Bc. Vendula Červenková	M2	Dr. Ing. Leona Paulová	Biotechnologická produkce probiotik a organických kyselin jako doplňku krmiv hospodářských zvířat	detail Biotechnologická produkce probiotik a organických kyselin jako doplňku krmiv hospodářských zvířat Kromě potravinářského a farmaceutického průmyslu nacházejí probiotika stále častěji uplatnění také v zemědělství. Podobně jako u lidí, tak i u zvířat podporují imunitní systém a zlepšují trávení a vstřebávání živin. Kromě tradičních mléčných bakterií jsou jako probiotika pro hospodářská zvířata používány také propionové bakterie, které se přirozeně nachází v jejich trávícím traktu. Kromě probiotických vlastností se vyznačují i tím, že jsou schopné utilizovat laktát. Cílem práce je produkce doplňku krmiv pro hospodářská zvířata, která budou obohacená probiotickými kulturami, a která budou obsahovat vhodné koncentrace kyseliny mléčné a propionové, jež budou působit jako konzervační činidla. První část práce byla zaměřena na zjištění kompatibility devíti kmenů mléčných a devíti kmenů propionových bakterií, testování probíhalo na agarovém médiu zaočkovaném oběma kmeny. Pro další práci byly vybrány kombinace kmenů, které vykazovaly nejvyšší nárůst biomasy a u nichž se nevyskytovaly inhibiční zóny, které vznikají negativním působením metabolitů jednoho kmene na růst partnerského kmene. Vybrané kombinace mléčných a propionových bakterií byly poté kultivovány na kapalném médiu s cílem sledovat produkci organických kyselin.
26	Bc. Bára Šenkárčinová	M2	prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.	Optimalizace provozních podmínek kvašení piva využívající probiotické kvasinky	detail Optimalizace provozních podmínek kvašení piva využívající probiotické kvasinky Zvyšující se konkurence na pivním trhu motivuje pivovary k vývoji nových výrobků. Jednou z možností je fermentace mladiny netradičními mikroorganismy, pomocí kvasinek Saccharomyces boulardii. Jedná se o probiotický kmen S. cerevisiae s pozitivními účinky na lidské zdraví, zejména na střevní mikroflóru a imunitní systém. Vzhledem ke schopnosti S. boulardii zkvašovat hlavní cukry přítomné v mladině se nabízí aplikace pro výrobu nízkoalkoholického nebo nealkoholického piva se zdravotním benefitem. Cíl práce spočívá v optimalizaci provozních podmínek kvašení probiotickou kvasinkou. Byly studovány růstové vlastnosti S. boulardii v médiu s obsahem dextrinů, laktosy, fruktooligosacharidů a s přídavkem různých koncentrací ethanolu a iso-α- hořkých kyselin. Tyto sloučeniny se běžně v pivu vyskytují nebo by mohly být použity jako aditivum do hotového výrobku, proto bylo nutné ověřit možnost jejich utilizace kvasinkami. Další část práce zahrnovala sérii experimentů, v nichž byl sledován vliv teploty, zákvasné dávky a extraktu původní mladiny na tvorbu senzoricky aktivních těkavých látek v pivu. Produkt byl vyhodnocen metodami GC/MS, HPLC a senzorickou analýzou. Z naměřených dat byl sestaven model s optimálními podmínkami pro kvašení.
27	Bc. Jana Štursová	M2	prof. Ing. Jan Masák, CSc.	Možnosti cíleného potlačení tvorby a stability biofilmů	detail Možnosti cíleného potlačení tvorby a stability biofilmů Biofilm je strukturovaný ekosystém mikroorganismů s částečně změněnou fyziologií. Buňky v tomto stavu jsou oproti buňkám v planktonní formě odolnější vůči vnějším podmínkám. Mikroorganismy, které jsou původci onemocnění tak vykazují častější rezistenci vůči antibiotikům. Mezi ně se řadí i oportunně patogenní Staphylococcus epidermidis, původce nozokomiálních infekcí. Z toho důvodu jsou stále vyvíjeny nové antimikrobiální či anti-biofilmové látky. V práci byla sledována antimikrobiální aktivita a vliv vybraných aminoderivátů kobalt bis-1,2-dikarbollidu na tvorbu biofilmu S. epidermidis DBM 3179. Pomocí MTT metody byla stanovena metabolická aktivita adherovaných buněk na povrch polystyrenových mikrokultivačních destiček. Pomocí krystalové violeti bylo stanoveno celkové množství biomasy buněk biofilmu. K nejvýraznějšímu poklesu metabolické aktivity došlo u látky pod pracovním názvem SK-19, a to až o 99% vůči kontrole. Dále byl sledován vliv SK-5 v kombinaci s antibiotiky erythromycin a tetracyklin na suspenzní populace kultivované v mikrokultivačním zařízení Bioscreen C. Inhibice byla pozorována u všech experimentů, testované látky tak představují potenciál pro potlačení růstu původců onemocnění.

320 - Ústav biochemie a mikrobiologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kristýna Adámková	M2	doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D.; Mgr. Tomáš Kovaľ, Ph.D.	Studium interakcí na zinku závislé nukleasy s RNA pomocí rentgenové krystalografie	detail Studium interakcí na zinku závislé nukleasy s RNA pomocí rentgenové krystalografie Na zinku závislá nukleasa náleží do rodiny S1-P1 nukleas, které jsou studovány především pro své biotechnologické využití a případné aplikace v medicíně. Jedná se o jednořetězcově specifickou nukleasu, jejíž produkty a zároveň kompetitivní inhibitory jsou 5‘-mononukleotidy, mononukleosidy i ionty fosfátu. Byly objasněny struktury komplexů této nukleasy s produkty štěpení DNA. Díky těmto výsledkům byla vysvětlena vysoká schopnost přizpůsobení aktivního místa přítomnému ligandu, a tím i nespecifita k bázím. Cílem této práce je studium interakce této nukleasy s RNA na základě struktur komplexů nukleasy s produkty štěpení RNA a následné porovnání výsledků s daty naměřenými pro vazbu ssDNA. Z měření rentgenové difrakce krystalů těchto komplexů byla získána data s vysokým difrakčním limitem. Tato data byla zpracována. Dvě struktury komplexů nukleasy s ligandy uridinem a cytidin-5‘-monofosfátem byly vyřešeny a upřesněny. Z dosavadních výsledků je jasné, že způsob interakce s těmito ligandy je velmi podobný jako s produkty štěpení ssDNA.
2	Bc. Zuzana Amlerová	M2	RNDr. Michael Mareš, CSc.; Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D.	Příprava rekombinantního lidského katepsinu V a analýza jeho inhibice	detail Příprava rekombinantního lidského katepsinu V a analýza jeho inhibice Katepsin V je cysteinová proteasa s vysokou elastinolytickou aktivitou, která je specificky exprimována v několika typech nádorové tkáně. Představuje potenciální diagnostický marker a cílovou molekulu pro vývoj protinádorových léčiv. Tato práce je zaměřena na přípravu rekombinantního katepsinu V v dostatečném množství a čistotě. K produkci byl využit expresní systém v kvasince Pichia pastoris, kde byl katepsin V produkován jednak ve formě aktivního enzymu a jednak jako neaktivní mutant. Rekombinantní protein byl purifikován pomocí gelové permeační a ionexové chromatografie. Připravená aktivní forma enzymu je používána při analýze nových inhibitorů na bázi vinylsulfonů v kinetickém aktivitním testu s fluorogenním substrátem. Mutantní forma katepsinu V bude využita pro strukturní krystalografickou analýzu.
3	Bc. Jiří Bejček	M2	Ing. Silvie Rimpelová, Ph.D.	Nové konjugáty digitoxinu s BODIPY jako inhibitory Na⁺/K⁺ ATPasy: od molekulového dockování po tkáňové kultury	detail Nové konjugáty digitoxinu s BODIPY jako inhibitory Na⁺/K⁺ ATPasy: od molekulového dockování po tkáňové kultury Srdeční glykosidy zahrnují pestrou skupinu látek živočišného i rostlinného původu. V medicíně se díky svému pozitivnímu ionotropnímu účinku využívají při léčbě srdečního selhání a srdečních arytmií. Tento účinek je zprostředkován pomocí inhibice sodno-draselné ATPasy (NKA) – membránového proteinu – jehož inhibice vede mimo jiné také k apoptóze buňky. Digitoxin a jeho deriváty byly díky zmíněnému faktu v této práci studovány pro svůj potenciál stát se v budoucnu možnými teranostatiky, tedy látkami snoubícími v sobě jak terapeutické, tak diagnostické vlastnosti, v léčbě rakoviny. Testováno bylo celkem 11 látek: digitoxin, jeho fluorescenční i nefluorescenční deriváty a samotné fluorofory. K tomuto účelu byly vybrány metody molekulového dockování, testy cytotoxicity na tkáňových liniích A549, HEK 293T, MRC-5 a L929 pomocí WST-1 a fluorescenční mikroskopie. Bylo zjištěno, že digitoxin a jeho deriváty vykazují výrazné cytotoxické účinky na buňky linií A549, HEK 293T a MRC-5. Jako další budou provedeny kolokalizační studie s markery buněčných organel a kolokalizační studie s fluorescenční NKA.
4	Bc. Klára Beňatinská	M2	Ing. Zita Purkrtová, Ph.D.	Příprava hydrofilních domén oleosinu 2	detail Příprava hydrofilních domén oleosinu 2 Lipidová tělíska jsou samostatné organely. V rostlinách se nejčastěji vyskytují v endospermu semen a jsou zapojeny do mnoha fyziologických procesů. Slouží například jako úložiště energie ve formě triacylglycerolů. Povrch lipidových tělísek je stabilizován proteiny, mezi které patří mimo jiné také strukturní proteiny nazývané oleosiny. Oleosiny se skládají z dlouhé vnitřní hydrofobní domény (až 70 AMK zbytků) a ze dvou kratších hydrofilních domén N-koncové a C-koncové (cca 30–70 AMK zbytků). Důležité je, že délka hydrofobních domén se mezi oleosiny neliší, zatímco délka hydrofilních domén ano. Ve své práci se zabývám konkrétně oleosinem 2 (At5g40420), který je v semenech rostlin nejčastěji zastoupený a má nejdelší hydrofilní domény (56 a 71 AMK zbytků). Cílem mé práce je připravit hydrofilní domény nejprve jako samostatné peptidy a poté také jako fúzní peptidy spojené pomocí linkeru. Takto připravené peptidy budou použity ke studiu vlastností a krystalografii. V současné době probíhá příprava expresního plasmidu pET16b nesoucího úsek genu kódujícího C-koncovou doménu oleosinu 2.
5	Bc. Kristina Brhlová	M2	Ing. Barbora Holubová, Ph.D.	Vývoj imunochemických metod pro detekci zástupců kathinonů a aminoindanů	detail Vývoj imunochemických metod pro detekci zástupců kathinonů a aminoindanů Člověk je schopen pro své tělesné a materiální potřeby překračovat hranice legislativy i zdravého rozumu. A to i přes riziko ztráty profesních a osobních vztahů nebo trvalého poškození zdraví. Jiné to není v případě užívání nových syntetických drog, které jsou vyráběny jako analoga již zakázaných drog. Nově a zpravidla domácky vyráběné substance nejsou zcela prozkoumány. Často u nich nejsou zjištěny krátkodobé ani dlouhodobé nežádoucí účinky. Proto představují mnohem větší riziko, o kterém uživatel nemusí mít tušení. Přesto jsou atraktivní alternativou díky své snadné dostupnosti, nižší ceně a dočasné bezúhonnosti. Studium struktury, metabolismu a detekce těchto látek je tedy zásadní informací pro legislativní orgány, které mají za cíl bezpečnost a zdraví celé společnosti. Příkladem alarmující situace drogového trhu je bufedron a 5-iodo-2-aminoindan. Cílem této práce je vyvinout detekční imunochemické metody, které budou rychlé, levné a uživatelsky přístupné. Pro vývoj detekční metody ELISA byly vybrány vhodné imobilizační konjugáty, protilátky, pufry a další potřebné podmínky. Dále byla testována křížová reaktivita. Metoda byla sestavena pro 5-iodo-2-aminoindan. Ze sestavené kalibrační křivky byl určen detekční limit 93 ± 10 pg.ml^-1 a další parametry metody.
6	Katerina Brodsky	M2	Dr.sc. Michael Kotík, Ph.D.	Heterologní exprese a charakterizace fungální rutinosidasy	detail Heterologní exprese a charakterizace fungální rutinosidasy Rutinosidasa (α-L-rhamnosyl-β-D-glykosidasa; EC 3.2.1.168) je enzym ze skupiny diglykosidas, který odštěpuje disacharid rutinosu z příslušného rutinosidu. Rutinosidasy se vyskytují v bakteriích, archebakteriích a plísních. Některé z nich ukazují navíc i transglykosylační aktivitu, což je vlastnost nezbytná k syntéze nových rutinosidů. V rámci diplomové práce byla provedena exprese jedné fungální rutinosidasy (Mucor circinelloides) v expresním systému Komagataella pastoris. Gen kodující rutinosidasu byl vložen do expresního vektoru pPICZαA pro sekreci rekombinantního enzymu do kultivačního média; následovala transformace hostitelských buněk vzniklým plasmidem. Po integraci cizorodé DNA byl proveden screening aktivních transformantů fluorogenním substrátem 4-methylumbelliferyl-rutinosidem pomocí nativní elektroforézy. Aktivní klony byly kultivovány ve větším měřítku. Biomasa byla centrifugována a rekombinantní protein byl izolován afinitní chromatografií na základě C-terminální histidinové kotvy enzymu. Purifikovaný enzym byl vysrážen síranem amonným. V současné době probíhá charakterizace rekombinantní rutinosidasy: stanovení teplotního optima, pH optima, substrátového spektra, optimálních podmínek pro transglykosylační aktivitu atd.
7	Bc. Ondřej Bulvas	M2	Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D.	Význam proteinu Rel ve stringentní odpovědí u mykobakterií	detail Význam proteinu Rel ve stringentní odpovědí u mykobakterií Mykobakterie jsou rod grampozitivních bakterií zahrnující několik významných lidských patogenů. Nejvýznamnějším z nich je bezesporu původce tuberkulózy – Mycobacterium tuberculosis (MTB). Touto bakterií je v současnosti nakažena až třetina veškeré světové populace a s více než 1,5 miliony úmrtí ročně je na první příčce v počtu úmrtí na infekční choroby. Jedním z problémů v boji s MTB je schopnost tvořit vysoce perzistentní buňky. Za tento jev může z velké části tzv. stringentní odpověď řízená pomocí signální molekuly (alarmonu) (p)ppGpp. Centrálním regulátorem její hladiny je protein Rel, který by díky tomu mohl být zajímavým cílem nových chemoterapeutik. Pro studium proteinu Rel byl použit modelový organismus nepatogenní Mycobacterium smegmatis (MSM). Byl připraven kmen s úplnou delecí Rel a následně sledován její fenotypový projev na buňkách za různých růstových a stresových podmínek. Dalším z přístupů je hledání nových potenciálních interakčních partnerů proteinu Rel. Pro tento účel bude vytvořena DNA knihovna MSM, kterou lze poté využít ke studiu interakcí pomocí bakteriálního dvouhybridního systému. Zavedení a ověření funkčnost výše zmíněných metod by mohlo v budoucnu pomoci pochopit fascinující a stále nedostatečně popsaný systém stringentní odpovědi u mykobakterií.
8	Bc. Eva Fabínyová	M2	Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.	Využití Staphylococcus spp. pro forenzní identifikaci osob	detail Využití Staphylococcus spp. pro forenzní identifikaci osob Zloženie ľudskej kožnej mikroflóry je veľmi rozmanité a u každého jedinca špecifické. Dominantné zastúpenie tvoria baktérie rodu Staphylococcus, ktorých analýza by mohla nájsť využitie vo forenznej oblasti. Predpokladom pre túto analýzu je zavedenie spoľahlivých a rýchlych metód identifikácie a typizácie vybraných najčastejšie sa vyskytujúcich Staphylococcus spp. (S. aureus, S. cohni, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. hominis, S. saprophyticus, S. warneri) využitím metód MALDI-TOF MS, RAPD-PCR, PFGE aj. a získané protokoly ďalej aplikovať na humánne izoláty týchto druhov Staphylococcus. V práci sme sa zamerali na identifikáciu a typizáciu druhu S. hominis metódou MALDI-TOF MS, s využitím zbierkových kmeňov a humánnych izolátov, ktoré boli taktiež identifikované pomocou súpravy STAPHYtest 24. Získané proteínové spektra zbierkových kmeňov boli využitím rôznych zhlukových analýz a programu ClinPro Tools (Bruker Daltonics) použité k vytvoreniu klasifikačných modelov, ktoré sme ďalej aplikovali k odlíšeniu S. hominis od ostatných Staphylococcus spp., či k odlíšeniu jednotlivých kmeňov S. hominis.
9	Bc. Lucia Fehérová	M2	Ing. Petr Svoboda	Príprava bunkovej línie produkujúcej visfatin s mutáciou H247A pre overenie vplyvu fosforylácie na jeho enzýmovú aktivitu	detail Príprava bunkovej línie produkujúcej visfatin s mutáciou H247A pre overenie vplyvu fosforylácie na jeho enzýmovú aktivitu Visfatin je popisovaný ako enzým zúčastňujúci sa syntézy NAD z nikotínamidu, kde katalyzuje prenos fosforibosylovej skupiny z 5-fosforibosyl-1-pyrofosfátu na nikotínamid za vzniku nikotínamidmononukleotidu a pyrofosfátu. Presný mechanizmus tejto reakcie ale nebol dosiaľ objasnený. Predpokladá sa, že pre priebeh enzýmovej katalýzy visfatinu je nevyhnutná autofosforylácia histidínu na 247. pozícii. Našim cieľom bolo tento predpoklad overiť. Boli pripravené bunky HepG2 s produkciou visfatinu v prirodzenej forme (WT) a visfatinu s bodovou mutáciou H247A. Každá z foriem bola pripravená s pripojenou polyhistidínovou kotvou i bez nej. Nasledovalo meranie enzýmovej aktivity visfatinu v bunkovom lyzáte pomocou fluorescenčnej detekcie vznikajúceho NAD ako konečného produktu celej biosyntetickej dráhy z nikotínamidu. V porovnaní s kontrolou vykazoval visfatin-WT-HisTag aj visfatin-WT bez pripojenej histídinovej kotvy rovnako zvýšenú enzýmovú aktivitu, čím bol vylúčený vplyv histidínovej kotvy. Ich hodnoty enzymových aktivít sa však tiež zhodovali s aktivitami visfatinu-H247A a visfatinu-H247A-HisTag. Tým sa ukázalo, že visfatin s bodovou mutáciou H247A má zachovanú svoju enzýmovú aktivitu. Tieto výsledky naznačujú, že autofosforylácia nie je esenciálna pre enzýmovú katalýzu visfatinu.
10	Bc. Zdeněk Gajdík	M2	doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná	Úloha isoforem fosfolipasy D v halotropismu Arabidopsis thaliana	detail Úloha isoforem fosfolipasy D v halotropismu Arabidopsis thaliana Rostliny musí během celého životního cyklu čelit nejrůznějším změnám prostředí (změny světla, teploty, množství vody, zasolení, napadení patogenem atd.). Sůl jako abiotický stresor negativně ovlivňuje růst rostlin a tím i jejich produktivitu. Byla popsána řada mechanismů, kterými se rostlina brání zasolení. V této práci se zabýváme halotropismem, což je zahýbání kořene z oblasti o vyšší koncentraci soli do oblasti s nižší koncentrací. Současné modely naznačují, že sůl indukuje produkci jedné ze signálních molekul, kterou je kyselina fosfatidová (PA). Ta vzniká hydrolýzou membránových fosfolipidů, na které se podílí fosfolipasa D (EC 3.1.4.4, PLD). U modelové rostliny Arabidopsis thaliana bylo popsáno dvanáct isoforem PLD lišících se primární strukturou (PX-PH PLD a C2-PLD) i biochemickými vlastnostmi. Konkrétní isoformy C2-PLD ani mechanismus, jakým by se tyto isoformy mohly účastnit halotropismu nejsou dosud známy. Cílem práce bylo najít nejvhodnější experimentální podmínky pro studium halotropismu kořene rostlin Arabidopsis thaliana divokého typu a homozygotních mutantních linií pldα, pldδ a pldζ. Nejvhodnějším uspořádáním bylo přesazení pětidenních semenáčků 1 cm nad rozhraní gelu obsahujícího 400 mM NaCl.
11	Bc. Miroslava Hanžlová	M2	MUDr. Ivan Šebesta, CSc.	Stanovení steroidních hormonů na systému LC-MS/MS	detail Stanovení steroidních hormonů na systému LC-MS/MS Steroidní hormony jsou lipofilní signální látky, které jsou syntetizovány ve steroidogenních žlázových buňkách kůry nadledvin a pohlavních žláz. V současnosti je popsáno mnoho poruch funkce těchto endokrinních žláz. Pro detailní diagnostiku je důležité stanovení hladin hormonů a prohormonů, které se liší od zdravé populace. Analýza steroidních hormonů má však svá specifika, která spočívají zejména v jejich nízkých koncentracích v krevním séru a existenci pouze velmi malých strukturních rozdílů mezi jednotlivými hormony. Cílem práce bylo navrhnout metodu stanovení steroidních hormonů pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) a porovnat ji s rutinně používanými imunoanalytickými metodami. Pomocí LC-MS/MS jsme nyní během jedné analýzy schopni stanovit 13 steroidních hormonů. Podařilo se prokázat, že mobilní fáze (MF) s přídavkem fluoridu amonného je v porovnání s běžně používanou MF s přídavkem mravenčanu amonného vhodnější pro měření a poskytuje vyšší odezvu detektoru. V současnosti vlastní analýze předchází dvoustupňová extrakce kapalina-kapalina, která by měla být do budoucna nahrazena metodou dvourozměrné (2D) LC-MS/MS bez extrakčního kroku. To by zkrátilo celkovou dobu analýzy a usnadnilo zařazení metody do klinické praxe.
12	Bc. Barbora Hlaváčová	M2	Ing. Jáchym Šuman, Ph.D.	Indukce genu pro bifenyl-2,3-dioxygenasu v půdní bakterii Pseudomonas alcaliphila sekundárními metabolity rostlin	detail Indukce genu pro bifenyl-2,3-dioxygenasu v půdní bakterii Pseudomonas alcaliphila sekundárními metabolity rostlin Schopnost bakterie přežít v daném prostředí se výrazně zvyšuje, pokud je schopna utilizovat netradiční zdroje uhlíku. Na druhou stranu se však také musí bránit vlivu toxických látek, které se v prostředí vyskytují. Ideální je tyto dvě schopnosti spojit a toxickou sloučeninu rozložit na látky, jež je bakterie schopna využít pro svou výživu. Další výhodou je, tentokrát už ne pro bakterii, pokud je touto toxickou sloučeninou nějaký organický polutant, který je tak díky bakteriální degradaci z prostředí odstraňován. Příkladem podobného propojení je například bakterie Pseudomonas alcaliphilla JAB1, izolovaná z půdy z Jablonného nad Orlicí kontaminované polychlorovanými bifenyly (PCB). Kmen JAB1 je schopen degradovat PCB pomocí metabolické dráhy kódované tzv. bph operonem. Mezi induktory této dráhy patří bifenyl, což je ale, stejně jako PCB, látka antropogenního původu. Jak je možné, že degradace probíhá i v prostředí, kde bifenyl přítomen není? Odpověď lze nalézt výše a sice, že tato biodegradační dráha byla původně vyvinuta pro detoxifikaci sekundárních metabolitů rostlin (SMR). Cílem výzkumu je ověření této hypotézy a nalezení SMR, které budou indukovat expresi genů bifenylového operonu lépe než bifenyl. Výzkum může nalézt aplikaci nejen v dekontaminaci oblastí znečištěných PCB.
13	Bc. Veronika Horáková	M2	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Vliv oomycetního mycelia na biodegradaci polycyklických aromatických uhlovodíků	detail Vliv oomycetního mycelia na biodegradaci polycyklických aromatických uhlovodíků Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) patří mezi široce rozšířené kontaminanty životního prostředí. Vzhledem k jejich hydrofobnímu charakteru mají sníženou biologickou dostupnost, což negativně ovlivňuje jejich biodegradaci. Cílem práce je potvrzení hypotézy o vlivu Pythium oligandrum na zvýšení biologické dostupnosti PAU a jeho účinku na pohyblivost bakterií schopných degradovat PAU. Z kontaminované zeminy na médiu s fenantrenem jako jediným zdrojem uhlíku bylo získáno 9 bakteríálních izolátů potencionálně schopných degradovat PAU. Na základě testu v médiu s nízkou koncentrací agaru byly tři z těchto izolátů určeny jako nepohyblivé. Pohyblivé izoláty patří na základě identifikace MALDI-TOF MS do řádu Burkholderiales. Byly stanoveny kultivační podmínky vhodné, jak pro růst oomycety Pythium oligandrum, tak pro degradaci PAU izoláty. Za těchto podmínek byly provedeny duální testy izolátů a oomycety Pythium oligandrum, které prokázaly, že nedochází k inhibici růstu mezi Pythium oligandrum a žádným z izolátů. V další práci bude u izolátů stanovena účinnost degradace fenantrenu a směsi vybraných PAU, jejichž koncentrace bude stanovována HPLC DAD. S vybranými izoláty s různou pohyblivostí bude dále proveden test degradace fenantrenu a směsi PAU v přítomnosti Pythium oligandrum.
14	Bc. Simona Janičová	M2	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Izolácia biologicky aktívných látok rastliny Magnolia obovata	detail Izolácia biologicky aktívných látok rastliny Magnolia obovata V súčasnosti dochádza k rastúcemu záujmu o terapeutické využitie prírodných produktov pochádzajúcich z rastlín. Tieto rastliny syntetizujú sekundárne metabolity, ktoré majú širokú štruktúrnu rozmanitosť a sú považované za dôležité zdroje, ktoré majú potenciál pri výrobe farmaceutických prípravkov. Bohatým zdrojom biologicky aktívnych látok je rod Magnolia, ktorej výťažky sú súčasťou kozmetických prípravkov, parfumov a doplnkov stravy vhodných pre zachovanie psychickej rovnováhy. V praxi sa doposiaľ využívajú extrakty získané zo sušenej a rozdrvenej kôry, u ktorej bol popísaný antiseptický, antioxidačný, anxiolitycký, protizápalový a protirakovinový účinok. Cieľom našej práce bolo pripraviť extrakty z listov, kvetného obalu a pohlavných častí rastliny Magnolia obovata a stanoviť u nich biologickú aktivitu. U získaných extraktov bola testovaná antimikrobiálna aktivita na baktériách a kvasinkách s využitím diskovej difúznej metódy a spektrofotometrického merania rastu. Na základe doterajších testovaní, sme dospeli k záveru, že kvety a listy by mohli v porovnaní s kôrou rastliny predstavovať alternatívny a obnoviteľný zdroj biologicky aktívnych látok.
15	Bc. Klára Žofie Janoušková	M2	MUDr. Ivan Šebesta, CSc.	Buněčné linie s deficitem interferonového receptoru lambda 1 jako nástroj pro studium signalizace interferony lambda	detail Buněčné linie s deficitem interferonového receptoru lambda 1 jako nástroj pro studium signalizace interferony lambda Interferony lambda (IFNL) řadíme mezi signální molekuly imunitního systému. K jejich expresi dochází pouze v epitelových buňkách v důsledku virové infekce. Sekretované interferony se váží na heterodimerní membránový receptor složený z podjednotek IFNLR1 a IL-10R2. Navázání interferonu spouští JAK-STAT signální dráhu, která vede k aktivaci transkripce interferon senzitivních genů. IFNL1 až 3 tímto mechanismem stimulují protivirovou odpověď. IFNL4 rovněž aktivuje JAK-STAT dráhu stejně jako IFNL1-3, avšak současně brání spontánní eliminaci viru hepatitidy C. Tento paradox společně s dalšími odlišnostmi, jako je například nižší extracelulární sekrece IFNL4 v porovnání s ostatními IFNL, vyvolává úvahy o možném působení IFNL4 jako intracelulární signální molekuly. Za účelem studia těchto zatím neznámých hypotetických nekanonických signálních drah IFNL4 jsme pomocí metody editace genomu CRISPR/Cas9 vyvinuli buněčné linie deficitní pro IFNLR1. V deficitních i kontrolních liniích transfekovaných IFNL3 nebo IFNL4 jsme u buněk transfekovaných IFNL4 pozorovali jadernou lokalizaci IFNL4. Jaderná lokalizace IFNL3 u IFNL3 transfekovaných buněk nebyla detekovatelná.
16	Nikola Jelenová	B3	Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.	Snižuje genová manipulace ječmene toxicitu způsobenou nepříznivými podmínkami?	detail Snižuje genová manipulace ječmene toxicitu způsobenou nepříznivými podmínkami? Světové zemědělství v posledních dekádách reaguje na globální změny a geneticky modifikované plodiny získávají čím dál více na významu. Ovšem na evropském trhu stále panují obavy z jejich konzumace. Hlavním problémem zemědělských plodin jsou plísně, zasolení půdy a sucho. Rostliny jako ochranu před stresem syntetizují sekundární metabolity, které způsobují toxicitu a tím případné nebezpečí pro konzumenty. Rekombinantní produkcí osmoprotektivních a antifungálních proteinů, které aktivují rostlinný imunitní systém, se plodiny lépe připraví na stresové podmínky. Prokázáním, že transgenní rostliny jsou méně toxické po tom, co jsou vystaveny nepříznivým vnějším podmínkám, by mohlo vést k vyvrácení mnohých stereotypů. Jako modelová rostlina byl použit ječmen setý, který byl geneticky upraven pro nadprodukci proteinu osmotin a během pěstování byl vystaven plísni Fusarium a 200mM NaCl. Druhá linie ječmene nadprodukovala peptid limen a byla kultivována v přítomnosti spor plísně Fusarium. V rámci bakalářské práce byly testovány methanolové extrakty obou linií ječmene po vystavení rostlin stresu, a to na třech buněčných liniích HaCaT, HEK 293 a HDF2 v pěti různých koncentracích a pomocí fluorescenční metody byla zjištěna viabilita nenádorových buněk, respektive akutní toxicita extraktů.
17	Bc. Monika Kalousková	M2	Ing. Barbora Holubová, Ph.D.	Vývoj imunochemické metody pro detekci syntetické drogy pyrovaleronu	detail Vývoj imunochemické metody pro detekci syntetické drogy pyrovaleronu Nové syntetické drogy mají velmi podobný psychoaktivní účinek jako nelegální drogy. Tyto látky jsou syntetizovány za účelem obejít stávající legislativu – jejich struktura je velmi podobná nelegálním drogám s nepatrnými změnami. Předmětem této studie je vývoj rychlé imunochemické metody pro detekci pyrovaleronu (zástupce syntetických kathinonů). Doposud nebyla vynalezena pro tuto drogu žádná snadná a rychlá screeningová metoda, která by mohla pomoci odhalit tuto látku v oblastech jako je lékařství a policie. Cílem práce je vyvinout nepřímý kompetitivní formát ELISA pro detekci pyrovaleronu. Na základě sestavených titračních křivek pomocí 4 králičích polyklonálních protilátek a dvou imobilizačních konjugátů (RJ3-BSA a RJ3-RSA) byla vybrána přijatelná kombinace protilátky (Pl 298, 2,5 μg/ml) a konjugátu (RJ3-BSA, 50 ng/ml) a sestavena kalibrační křivka. V dalších experimentech byly vybírány příhodné podmínky metody (různé složení pufrů pro protilátky, teplota a doba inkubací). S optimalizovanou metodou bylo dosaženo I₅₀0,30 ± 0,08 ng/ml. V navazující práci bude testována specifita použité protilátky v ELISA pomocí křížových interakcí.
18	Bc. Sofia Kolesnikova	M2	prof. Ing. Martin Fusek, CSc.	Multimerization rules for G-quadruplexes	detail Multimerization rules for G-quadruplexes G-quadruplexes can multimerize under certain conditions, but the sequence requirements of such structures are not well understood. In this study, we investigated the ability of all possible variants of the central tetrad in a monomeric, parallel-strand G-quadruplex to form higher-order structures. Although most of these 256 variants existed primarily as monomers under the conditions of our screen, ∼10% formed dimers or tetramers. These structures could form in a wide range of monovalent and divalent metal ions, and folding was highly cooperative in both KCl and MgCl₂. As was previously shown for G-quadruplexes that bind GTP and promote peroxidase reactions, G-quadruplexes that form dimers and tetramers have distinct sequence requirements. Some mutants could also form heteromultimers, and a second screen was performed to characterize the sequence requirements of these structures. Taken together, these experiments provide new insights into the sequence requirements and structures of both homomultimeric and heteromultimeric G-quadruplexes.
19	Bc. Veronika Kovandová	M2	Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.	Využití MALDI-TOF MS pro identifikaci a typizaci bakterií skupiny Enterobacter cloacae komplex	detail Využití MALDI-TOF MS pro identifikaci a typizaci bakterií skupiny Enterobacter cloacae komplex Rod Enterobacter patří mezi významné rody čeledi Enterobacteriaceae a zahrnuje 22 druhů. Druhy E. asburiae, E. cloacae, E. hormaechei, E. kobei, E. ludwigii si jsou na genetické i fenotypové úrovni natolik podobné, že jsou řazeny do druhové skupiny označované jako Enterobacter cloacae komplex. Tyto druhy jsou ubikvitně rozšířeny v životním prostředí. Řadí se poté k častým kontaminantům potravin, kde způsobují kažení, a jsou i častými původci nozokomiálních infekcí. Pro stanovení zdrojů kontaminace a infekce je proto důležitá přesná identifikace na úrovni druhu, příp. poddruhu a typizace na úrovni kmene. Tato identifikace v praxi dostupnými standardními metodami je však poměrně obtížná, až nemožná. Cílem této práce bylo stanovení spolehlivosti standardních postupů identifikace Enterobacter cloacae komplex metodami ENTEROtest 24 N a MALDI-TOF MS s použitím software Bruker Biotyper. Pro odlišení proteinových profilů E. cloacae a E. hormachei a jejich typizaci byly vytvořeny a srovnány různé klasifikační modely. K vytvoření modelů byly použity software mMass, ClinPro Tools a proteinové profily sbírkových kmenů získané třemi metodami přípravy vzorku. Vybrané modely umožnily stanovit druhově specifické markery a byly následně použity pro identifikaci potravinových izolátů.
20	Bc. Hana Kočí	M2	Ing. Jiří Suttnar, CSc.	Interakce proteinů normální plazmy s plazmou onkohematologických pacientů	detail Interakce proteinů normální plazmy s plazmou onkohematologických pacientů Myelodysplastický syndrom (MDS) je onemocnění krvetvorby charakterizované nedozráváním kmenových buněk, či dysplazií. Cílem práce bylo vytvořit nástroj pro výzkum a diagnostiku tohoto onemocnění v plazmě s využitím optické metody SPR (Surface Plazmon Rezonance), která se využívá k charakterizaci biomolekulárních interakcí. Pomocí vazebné a afinitní konstanty umožňuje zjistit množství vázajícího proteinu a jeho stabilitu. Místo interakčních partnerů pro markery MDS byly na SPR čip imobilizovány frakce zdravé plazmy. Tyto frakce byly připraveny třemi způsoby: gelovou chromatografií, deplecí s následnou gelovou chromatografií a pomocí ProteoMineru s následnou gelovou chromatografií. Metoda SPR měla dvě hlavní části: imobilizace frakcí normální plazmy na čip a samotná detekce protein-protein interakcí. Analyzovali jsme vzorky MDS pacientů a zdravé kontroly. Jako nejvhodnější způsob přípravy frakcí plazmy pro SPR se jeví samotná gelová chromatografie a varianta deplece – gelová chromatografie. V pilotních experimentech byly zjištěny rozdíly v interakcích imobilizovaných frakcí plazmy se vzorky plazmy pacientů v různých stadiích MDS a se vzorky plazmy zdravých dárců. Získaná data budou využita k profilování MDS pacientů pomocí SPR imagingu, kdy lze analyzovat více vzorků souběžně.
21	Bc. Hana Kratochvilová	M2	Ing. Hana Stiborová, Ph.D.	Dlouhodobý vliv různých typů hnojení na půdní mikrobiom	detail Dlouhodobý vliv různých typů hnojení na půdní mikrobiom Dlouhodobé hnojení zemědělských půd může ovlivnit půdní mikrobiální společenství a tedy i aktivitu extracelulárních enzymů, které se podílejí na rozkladu organických látek. Cílem této práce je stanovit vliv různých typů hnojení na i) aktivitu enzymů, a na ii) počet funkčních genů pro enzymy účastnící se koloběhu dusíku. Pro měření byly použity vzorky z lokality Humpolec periodicky hnojené již od roku 1996 i) odpadním kalem, ii) trojnásobným množstvím odpadního kalu, iii) statkovým hnojem, iv) minerálním hnojivem (NPK) a v) kontrola bez hnojení. Pro srovnání biologické aktivity půd byly vybrány 4 extracelulární enzymy: β‑glukosidasa, β‑xylosidasa, kyselá fosfatasa a β‑N‑acetylhexosaminidasa. Kinetika enzymových reakcí byla měřena pomocí fluorogenních substrátů a ze získaných závislostí byly vypočítány kinetické parametry K_M a V_max. Dále bude provedena statistická korelace těchto parametrů s fyzikálně-chemickými parametry jednotlivých půd. Počet funkčních genů bude stanoven metodou qPCR a to pomocí absolutní i relativní kvantifikace (vztaženo na gen pro 16S rRNA). TA klonováním byl připraven standard genu nosZ, který kóduje katalytickou podjednotku reduktasy oxidu dusného. Dále budou připraveny standardy pro nitrát reduktasu (narG), fixaci dusíku (nifH) a oxidaci amoniaku (amoA).
22	Bc. Alžběta Kropáčková	M2	MUDr. Ivan Šebesta, CSc.	Stanovení thyreoidálních hormonů na systému LC-MS/MS	detail Stanovení thyreoidálních hormonů na systému LC-MS/MS Stanovení hladiny tyreoidálních hormonů je důležitým diagnostickým nástrojem pro odhalení chorob štítné žlázy. V současné době se pro rutinní analýzu v laboratořích klinické biochemie využívají imunochemické automatické analyzátory s převážně chemiluminiscenční detekcí. Za zlatý standard je ale považována selektivní a specifická metoda LC/MS/MS, která v porovnání s imunoanalytickými metodami nabízí řadu výhod, např. možnost stanovení více analytů současně během jedné analýzy nebo vyloučení zkřížené reakce s používanými protilátkami jako u imunoanalýzy. To LC/MS/MS metodu upřednostňuje zvlášť při vyšetření štítné žlázy v těhotenství, kde dochází k změnám v hladinách vazebných proteinů oproti běžné populaci. Pomocí LC/MS/MS byly stanoveny hormony tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3) ve volné i vázané formě ze séra pacientů. Před vlastním stanovením bylo nutné provést ultrafiltraci a extrakci analytů z matrice. Pro analýzu byl využit přístroj Agilent 6490 Triple Quadrupole LC/MS systém s analytickou kolonou Agilent Poroshell 120 EC-C18. Při tomto postupu nebylo dosaženo dostatečné citlivosti pro detekci volných tyreoidálních hormonů. LOD se pohyboval okolo 40 pmol/l. Dostatečnou citlivosti by mohla poskytnout metoda 2D-LC/MS/MS spojená s SPE, která je v současnosti testována.
23	Bc. Karolína Krubnerová	M2	Ing. Jiří Suttnar, CSc.	Metabolity tryptofanu a oxidační stres v plasmě pacientů s kardiovaskulárním onemocněním	detail Metabolity tryptofanu a oxidační stres v plasmě pacientů s kardiovaskulárním onemocněním Esenciální aminokyselina tryptofan může být v lidském těle metabolizována několika cestami. Hlavní cestou degradace je tzv. kynureninová cesta. Při určitých patofyziologických stavech je v extrahepatálních buňkách první oxidační krok vedoucí ke vzniku formylkynureninu katalyzován indolamin-pyrrol-2,3-dioxygenasou. Zvýšená koncentrace kynureninů je spojována s rizikem vzniku akutních koronárních syndromů, jako jsou nestabilní angina pectoris, akutní infarkt myokardu a další. Tato onemocnění jsou provázena oxidačním stresem, který je často charakterizován stanovením malondialdehydu (MDA) v krevní plasmě. Ke stanovení metabolitů tryptofanu v plasmě zdravých dárců jsme použili HPLC s detekcí pomocí tandemového hmotnostního spektrometru pracujícího v režimu sledování vybraných reakcí. Bylo testováno několik kolon, kdy nejlepší výsledky poskytovala kolona Atlantis T3 (Waters, Česká republika). Pro přímé stanovení MDA jsme navrhli HPLC metodu s využitím kolony Zic-Hilic (Merck, Česká republika), kterou porovnáme s HPLC metodou využívající derivatizaci MDA 2,4-dinitrofenylhydrazinem. Pomocí uvedených metod budou stanoveny koncentrace tryptofanových metabolitů a MDA v plasmě pacientů s kardiovaskulárním onemocněním a v plasmě kontrolní skupiny zdravých dárců.
24	Bc. Jana Kubíková	M2	doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.	Identifikace somatických mutací v nádorech	detail Identifikace somatických mutací v nádorech Dlaždicobuněčný karcinom hlavy a krku je v ČR podle údajů ČSÚ příčinou zhruba 800 umrtí ročně, což představuje přibližně 3% všech úmrtí na rakovinu. V našem souboru máme 18 pacientů s tímto onemocněním, u nichž byla sekvenována DNA z normální a nádorové tkáně, s cílem nalézt mutace, které vedly k rozvoji onemocnění. DNA sekvenování nové generace je v současnosti již dobře zavedenou procedurou a pro zpracování sekvenačních dat existuje řada standardních nástrojů. Přesto vlastní analýza není triviální záležitostí. Už jen velikost zpracovávaných dat obvykle přesahuje možnosti běžných počítačů. Proto jsme se rozhodli postup vyzkoušet nejprve na publikovaném datasetu s verifikovanými výsledky. Výstupní data ze sekvenátoru jsme v několika krocích očistili a srovnali s referenčním genomem. U jednotlivých pacientů jsme pak porovnali nádorové vzorky vůči normálním, nenádorovým. Analýzu jsme provedli za pomoci dostupných bioinformatických nástojů a vlastních striptů v programovém prostředí R. Tímto postupem se podařilo replikovat publikované výsledky a identifikovat popsanou mutaci. Můžeme ho tedy v další fázi použít pro naše data.
25	Bc. et Bc. Jan Kuderna	M2	Ing. Jan Lipov, Ph.D.	Výběr sledovaných a referenčních genů pro studium osteodiferenciace kmenových buněk	detail Výběr sledovaných a referenčních genů pro studium osteodiferenciace kmenových buněk Stárnoucí populace se stále častěji potýká se zdravotními problémy způsobenými zlomeninami, následky osteopórozy či jinými kostními defekty. Biomateriály třetí generace jsou vhodnou alternativou k jejich léčbě, jelikož jsou schopné vyvolání specifické odpovědi na molekulární úrovni v podobě stimulace migrace, proliferace a především diferenciace mezenchymálních kmenových buněk (MSC) na zralé osteoblasty. Tato práce se nejprve zaměřuje na sledování samotné osteodiferenciace indukované osteodiferenciačním médiem. Testovanou kulturou jsou imortalizované MSC, od kterých se očekává, že po stimulaci tímto médiem budou exprimovat řadu specifických genů. Mezi těmi byl vybrán kolagen typu I, osteokalcin, osteopontin, alkalická fosfatasa a transkripční faktor Runx2. Sledováním relativní míry transkripce těchto osteodiferenciačních markerů pomocí kvantitativní PCR s reverzní transkripcí lze poté potvrdit, zdali k osteodiferenciaci skutečně dochází. Stěžejním krokem je výběr vhodných referenčních genů, ze kterých postoupí do užšího výběru minimálně dva až tři s nejstabilnější expresí. Těmi je prozatím TATA vazebný protein, 14-3-3 protein zeta/delta a β-glukuronidasa. V budoucnu by se práce měla zaměřit na testování osteoindukčního potenciálu nanostrukturovaných titanových materiálů.
26	Bc. Maria Kuzmina	M2	Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.	Testování potenciální antidiabetické a protizánětlivé aktivity syntetických a přírodních látek	detail Testování potenciální antidiabetické a protizánětlivé aktivity syntetických a přírodních látek Zánět představuje typickou obrannou reakci organismu, se kterou se každý z nás během svého života několikrát setká. Jedná se o komplexní biologickou odpověď na přítomnost patogenu a poškození tkáně. Zatímco akutní zánět pomáhá k překonání infekce a zhojení tkáně, chronický zánět je patologický jev, který stojí za vznikem mnoha chorob včetně diabetu typu II. Tato práce se zabývá testováním vlivu laktátového aniontu, pH a doby jejich expozice. Jako aktivátor zánětu byl použit bakteriální lipopolysacharid, který interaguje s makrofágy a vyvolává produkci dusíkatých a kyslíkových radikálu a zároveň též cytokinů. Produkce reaktivních kyslíkových/dusíkatých sloučenin byla měřena spektrofotometricky s využitím Griessovy metody a NBT (Nitroblue Tetrazolium) testu. Dosavadní výsledky ukazují, že krátkodobá expozice laktátového aniontu podobně jako lehce snížené pH vykazují protizánětlivé účinky, zatímco dlouhodobá expozice účinkuje prozánětlivě.
27	Bc. Jana Kvízová	M2	Ing. Silvie Rimpelová, Ph.D.	Konjugace cyproteron acetátu s fotosensitizéry za účelem cílené léčby rakoviny prostaty	detail Konjugace cyproteron acetátu s fotosensitizéry za účelem cílené léčby rakoviny prostaty Cyproteron acetát (CPA) je antiandrogen využívaný k léčbě rakoviny prostaty, kterou však doprovází řada nežádoucích účinků. Ty se dají minimalizovat systematickou léčbou. Příkladem takové léčby je fotodynamická terapie (PDT) založená na aplikaci fotosenzitizéru (PS), který může být navíc specificky cílen, a tak se přednostně akumuluje v nádorové tkáni. Po aktivaci světlem vyvolává PS vznik reaktivních forem kyslíku destruujících nádor. V buňkách rakoviny prostaty je nadexprimován gen pro androgenní receptor (AR), na který se CPA specificky váže, můžeme ho tak využít k cílení PS do nádorových buněk. Cílem práce bylo studium intracelulární lokalizace a fototoxicity konjugátů CPA s BODIPY a purpurinem 18. Použita byla fluorescenční mikroskopie živých buněk s komerčně dostupnými značkami buněčných organel. Dále byla stanovena toxicita konjugátů in vitro bez fotoaktivace a po aktivaci světlem. Konjugát CPA s purpurinem 18 (4) vykazoval vyšší inhibici proliferace buněk PC-3 (IC₅₀=0,4 µmol·l^-1) i LNCaP (IC₅₀=0,05 µmol·l^-1.) oproti samotnému purpurinu 18 a na rozdíl od konjugace s BODIPY (8). Látka 4 se lokalizovala v endoplazmatickém retikulu a mohla by mít potenciální využití v PDT, a to zejména díky její vysoké akumulaci v nádorových buňkách a velké fototoxicitě.
28	Bc. Kristýna Káňová	M2	prof. Ing. Tomáš Macek, CSc.	Metabolity II. fáze derivátů kvercetinu: srovnávací studie	detail Metabolity II. fáze derivátů kvercetinu: srovnávací studie Rostlinné polyfenoly a především flavonoidy jsou sekundárními metabolity rostlin s vysokou biologickou aktivitou a příznivými účinky na lidské zdraví. V lidském těle však vykazují nízkou biodostupnot a jsou rychle metabolizovány převážně konjugačními reakcemi jako je sulfatace. Sulfáty kvercetinu a jeho derivátů jsou důležité autentické standardy pro metabolické studie. Důležitá je tedy optimalizace jejich přípravy a purifikace v laboratorních podmínkách. Sulfáty luteolinu, myricetinu a ampelopsinu byly připraveny za pomocí enzymu arylsulfotransferasy z Desulfitobacterium hafniense heterologně exprimované v E. coli. Takto připravené mono- a disulfáty byly podrobeny HPLC, MS a NMR analýze a následně byly testovány na schopnost zhášet DPPH (1,1-difenyl-2-pikrylhydrazyl), ABTS (2,2´-azinobis-(3-etylbenzotiazolin-6-sulfonová kyselina)) a DMPD⁺ (N,N-dimethyl-p-fenylendiamin) radikál, a také na schopnost redukce železitých iontů v porovnání s výchozími látkami. Jednotlivé metabolity se v aktivitě výrazně lišily a tento rozdíl byl pozorován také u jednotlivých isomerů monosulfátů. Výsledky testů tedy potvrzují, že sulfatace výrazně ovlivňuje biologickou aktivitu luteolinu, myricetinu a ampelopsinu.
29	Bc. Lucie Leňková	M2	Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.	Subfrakcionace membrán bakterií rodu Cronobacter a charakterizace přítomných proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie a imunoblotu	detail Subfrakcionace membrán bakterií rodu Cronobacter a charakterizace přítomných proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie a imunoblotu Bakterie rodu Cronobacter se řadí mezi oportunní patogeny, které jsou spojované s alimentárními a nozokomiálními infekcemi. Rizikovými skupinami jsou především novorozenci a imunodeficientní jedinci. Onemocnění způsobená bakteriemi tohoto rodu nejsou příliš častá, mají však vysokou letalitu, která v případě novorozeneckých meningitid dosahuje až osmdesáti procent. Virulentní faktory účastnící se patogeneze těchto bakterií nejsou v současné době dostatečně popsány. Identifikace potenciálně virulentních proteinů by mohla přispět k objasnění procesu patogeneze těchto bakterií. Následně by také mohla sloužit pro vývoj specifických imunochemických identifikačních metod jako je například metoda ELISA. V rámci této práce byly dvakrát nezávisle izolovány frakce vnější membrány, vnitřní membrány a periplazmy vybrané sady zástupců rodu Cronobacter. Jednotlivé frakce byly charakterizovány pomocí SDS-PAGE a imunoblotu, za použití protilátek proti celým buňkám a proti jednotlivým membránovým frakcím prokazatelně patogenního kmene Cb35. Proteiny membránových frakcí byly identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie (LC-ESI-Q-TOF MS). U všech identifikovaných proteinů byla prostřednictvím in silico analýzy určena jejich buněčná lokalizace.
30	Bc. Lucie Loskotová	M2	Ing. Martin Janda, Ph.D.	Faktory ovlivňující akumulaci kalosy v rostlinách Arabidopsis thaliana	detail Faktory ovlivňující akumulaci kalosy v rostlinách Arabidopsis thaliana Kalosa, 1,3-β-glukan, je lineární polysacharid vyskytující se v buněčné stěně rostlin. Kalosa se v rostlině podílí na některých základních biologických procesech, jakým je například dělení buněk. Současně hraje roli v odpovědi rostliny na abiotický či biotický stres. I přes nezpochybnitelnou důležitost kalosy nebyla její akumulace dosud zcela prostudována. V této práci se zaměřujeme na akumulaci kalosy v závislosti na stáří rostliny Arabidopsis thaliana (huseníček rolní). Dále se věnujeme úloze, kterou mají fytohormon kyselina salicylová a enzym kalosasynthasa 12 v akumulaci kalosy závislé na stáří A. thaliana. Za tímto účelem používáme jak divoký typ, tak mutantní rostliny A. thaliana. Analyzujeme semenáčky pěstované za sterilních podmínek a také rostliny pěstované v zemině.
31	Bc. Martina Lustová	M2	Ing. Petra Junková, Ph.D.	Interakce matrixového proteinu HIV-1 s fosfolipidy buněčné membrány	detail Interakce matrixového proteinu HIV-1 s fosfolipidy buněčné membrány Matrixový protein (MA) tvořící N-terminální doménu polyproteinu Gag hraje u viru HIV významnou roli při transportu polyproteinu Gag k buněčné membráně. MA též zajišťuje interakci s membránou, čímž je iniciována tvorba virových částic a jejich pučení z hostitelské buňky. V předchozích studiích bylo zjištěno, že pro vazbu MA na membránu je zásadní jeho myristoylace a interakce vysoce bazického regionu s fosfatidylinositol-4,5-bisfosfátem (PI-4,5-P₂). K vazbě též přispívá fosfatidylserin (PS). Tato práce je zaměřena na odhalení interakčního rozhraní mezi MA a PS. Metodou povrchového mapování, která je založena na detekci specifických kovalentních modifikací dostupných aminokyselin prostřednictvím hmotnostní spektrometrie, jsou studovány změny povrchové dostupnosti vybraných aminokyselin (lysin, tryptofan a tyrosin) po vazbě MA na liposomy obsahující PS. Změny v dostupnosti po interakci s liposomy byly detekovány u lysinů a tryptofanů, což může značit jejich možné zapojení do interakce s PS. V případě lysinů byly, stejně jako u liposomů obohacených o PI-4,5-P₂, detekovány změny v první bazické oblasti, avšak interakce mezi lysiny a PS se nezdá být tak specifická jako v případě PI-4,5-P₂. Naproti tomu výsledky modifikací tyrosinů neposkytují indicie o jejich zapojení do interakce.
32	Bc. Barbora Miklasová	M2	Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.	DNA analýza potravinářsky významných mikromycet produkujících patulin a ochratoxin A	detail DNA analýza potravinářsky významných mikromycet produkujících patulin a ochratoxin A Při produkci potravin může docházet k jejich napadení mikromycetami. Ty nejenže znehodnocují potravinu jako takovou, ale také mohou produkovat toxiny. Patulin a ochratoxin A (OTA) jsou mykotoxiny s hepatotoxickými, imunosupresivními a potenciálně i karcinogenními účinky, produkované zejména mikromycetami rodů Aspergillus a Penicillium. Tyto mikromycety lze detekovat např. pomocí molekulárně biologických metod, tato práce je zaměřena na PCR a LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification). Naším cílem je tedy navrhnout takové PCR a LAMP protokoly, pomocí kterých bude možné bezpečně rozlišit, zda jsou přítomné mikromycety schopny produkovat patulin či OTA. Poněvadž je syntéza mykotoxinů typicky vícekroková, byly pro práci vybrány klíčové enzymy biosyntetické dráhy obou mykotoxinů, konkrétně polyketid-synthasa (PKS) pro OTA a isoepoxydondehydrogenasa (IDH) pro patulin. Doposud se podařilo izolovat DNA z mikromycet získaných ze sbírek VŠCHT, dále bude pomocí PCR ověřena jeho amplifikovatelnost a poté bude experimentálně ověřen protokol pro detekci genů kódujících klíčové enzymy biosyntetických drah obou mykotoxinů.
33	Patricie Niemcová	M1	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Endofytní mikroorganismy v ochraně rostlin	detail Endofytní mikroorganismy v ochraně rostlin Zemědělství je majoritním producentem plodin dnešní populace. Zvýšená poptávka vede k využívání velkého množství chemických pesticidů a dalších opatření, které vedou k narušování ekosystému. Jednou z možností alternativního řešení je využití endofytních bakterií jako metodu biologické kontroly. Vybrané bakteriální izoláty izolované z řepky, z listů a kořenů topolu a ze zeminy byly identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI – TOF. Obsahem práce bylo zjištění antifungální aktivity vůči vybraným mikromycétním houbám (Sclerotinium sclerotiorum, Trichoderma harzianum, Rhizoctonia solani, Sphaerodes simicola, Fusarium oxysporum) metodou duálního růstového testu. Další problematikou bylo ověření účinnosti antifungální aktivity endofytních izolátů proti rostlinnému patogenu Leptosphaeria maculans napadající čeleď Brassicaceae, které probíhalo měřením relativní fluorescence geneticky upraveného patogenu.
34	Bc. Denisa Nikodemová	M1	Ing. Petr Svoboda	Intracelulární lokalizace visfatinu u makrofágů U937	detail Intracelulární lokalizace visfatinu u makrofágů U937 Protein visfatin se v organismu nachází v intracelulárním i extracelulárním prostředí. Přestože má visfatin v extracelulárním prostředí několik funkcí, není objasněn mechanismus jeho sekrece. Předpokládá se, že je secernován některou z neklasických sekrečních drah. Jako zdroj extracelulární formy visfatinu jsou označovány adipocyty, hepatocyty a makrofágy. Avšak naše předchozí práce prokázaly aktivní sekreci visfatinu pouze u buněk imunitního systému. Cílem práce bylo získání nových poznatků ohledně intracelulární lokalizace visfatinu u U937 makrofágů, se záměrem objasnit mechanismus jeho sekrece. Pro určení intracelulární lokalizace visfatinu byla připravena linie U937 se stabilní produkcí visfatinu ve fúzi se zeleným fluorescenčním proteinem (GFP-visfatin). U této linie byla ověřena syntéza a aktivní sekrece GFP-visfatinu pomocí imunoblotu. Fluorescenční mikroskopií na fixovaných i nativních buněčných preparátech byla sledována intracelulární lokalizace GFP-visfatinu, který se nacházel převážně v cytoplasmě a poblíž cytoplasmatické membrány. Dále bylo zjištěno, že se visfatin nachází ve váčcích, které se uvolňovaly z buněk. Výsledky naznačují, že makrofágy aktivně sekretují visfatin pomocí transportních váčků.
35	Bc. Klára Novotná	M2	Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.	Vliv nanočástic na extracelulární matrici biofilmu Staphylococcus aureus a na transkripci genů kódujících modulíny	detail Vliv nanočástic na extracelulární matrici biofilmu Staphylococcus aureus a na transkripci genů kódujících modulíny Grampozitivní bakterie Staphylococcus aureus je nebezpečný oportunní patogen, který kolonizuje kůži a povrchy sliznic člověka a dalších savců. Je schopná tvořit biofilm, což má často za následek vznik chronických infekcí vznikajících po hospitalizaci pacienta v nemocnici. Biofilm se může také tvořit na katetrech, implantátech či kloubních náhradách. Proto je důležité se zabývat mechanismy odstranění biofilmů či zabránění jejich růstu. Součástí těchto biofilmů jsou amyloidní proteiny zvané modulíny rozpustné ve fenolu (PSM), které v biofilmu zastávají významné funkce. Práce je zaměřena právě na studium biofilmu vybraných kmenů S. aureus ze sbírky ZL ÚBM. Vizualizace biofilmu i PSM je prováděna pomocí mikroskopických metod. Metodou CTAB byla izolována DNA vybraných bakteriálních kmenů S. aureus a jednotlivé PSM byly amplifikovány metodou PCR. Stříbrné i zlaté nanočástice vykazují antimikrobiální aktivitu proti bakteriím a mikromycetám. Pro úspěšnou aplikaci nanočástic jako antibakteriálních agens je nezbytné porozumět jejich vlivu nejen na bakteriální buňky, ale i na biofilmy. V této práci bude studován vliv stříbrných a zlatých nanočástic na adhezi buněk a tvorbu biofilmu S. aureus. Dále se bude ověřovat vliv nanočástic na hladinu transkripce genů PSMα a PSMβ.
36	Bc. Radim Novotný	M2	Ing. Jan Prchal, Ph.D.	Hledání nových interakčních partnerů matrixového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru	detail Hledání nových interakčních partnerů matrixového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru Masonův-Pfizerův opičí virus (M-PMV) je retrovirus a důležitý modelový organismus pro studium životního cyklu retrovirů. V jeho životním cyklu hraje klíčovou roli N-terminální doména Gag polyproteinu, matrixový protein (MA), který zprostředkovává transport nezralé virové částice uvnitř buňky a její následnou interakci s buněčnou membránou. Většina retrovirových MA je N-terminálně myristoylována. Myristoyl slouží jako signál pro cílení virové částice k membráně a jako kotva pro interakci s membránou. Nalezení nových proteinů hostitelské buňky interagujících s MA by mohlo přispět k bližšímu objasnění procesu transportu uvnitř hostitelských buněk a interakce s buněčnou membránou. V rámci této práce byl proveden s myristoylovaným a nemyristoylovaným MA GST-pull-down proti lyzátům buněk linií COS-1, HeLa a HEK 293T. Interagující proteiny byly identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie. Z analýzy vzešel jako zajímavý interakční partner vakuolární třídící protein 28 (VPS28). Jedná se o jednu ze tří podjednotek komplexu ESCRT-I, který hraje nezbytnou roli v řadě procesů včetně pučení virů. VPS28 byl připraven rekombinantně a jeho interakce s MA je ověřována pomocí NMR spektroskopie.
37	Bc. Ondřej Novotný	M2	doc. Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, Ph.D.	Rozlišení mléčných materiálů používaných v historických objektech pomocí hmotnostní spektrometrie	detail Rozlišení mléčných materiálů používaných v historických objektech pomocí hmotnostní spektrometrie Malta je stavební materiál tvořený v základu plnivem, pojivem a vodou. Kvůli zlepšení vlastností malty se, hlavně v závislosti na zeměpisné oblasti a na dostupném materiálu, v průběhu historie používala aditiva (přídavky do 5 % celkové hmotnosti) jako krev, rýžový škrob, vajíčka nebo mléko. V průběhu času se ale přesná technologie přípravy malty nedochovala a dnes syntetické náhražky aditiv nedosahují takové životnosti, nebo kvality, jakou se vyznačují dochované vzorky. Tato práce se zabývá rozlišením proteinů z mléčných aditiv přidávaných do malt. Štěpením pomocí enzymu trypsinu a následným měřením izolovaných peptidů na přístroji MALDI-TOF se pokoušíme analýzou hlavních komponent (PCA) rozlišit od sebe jednotlivá mléčná aditiva, v našem případě plné mléko, kasein, tvaroh a syrovátku. Z důvodu nespecifického štěpení a degradace proteinů, způsobeném alkalickým prostředím v maltě, povětrnostními podmínkami a stárnutím, zkoumáme rozlišení proteinů v referenčních materiálech, v modelových maltách z referenčních materiálů a s reálnými historickými vzorky. Dosavadní výsledky prokázaly možnost spolehlivého rozlišení referenčních materiálů a podobné výsledky očekáváme i u porovnání modelových a historických malt.
38	Bc. Jakub Papík	M2	Ing. Iva Pichová, CSc.	Analýza obsahu vakuol a lipidových tělísek kvasinek Candida albicans a Saccharomyces cerevisiae pomocí Ramanovy spektroskopie	detail Analýza obsahu vakuol a lipidových tělísek kvasinek Candida albicans a Saccharomyces cerevisiae pomocí Ramanovy spektroskopie Candida albicans je oportunně patogenní kvasinka, která je běžnou součástí mikroflóry zdravého člověka. V případě oslabení imunitního systému může způsobit infekce nazývané kandidózy. C. albicans je díky flexibilnímu metabolismu schopná přežívat za nepříznivých nutričních podmínek a odolávat stresům, kterým je vystavena v hostitelském prostředí. Důležitou roli v těchto procesech hrají zásobní buněčné kompartmenty kandid: vakuoly a lipidová tělíska. Pomocí Ramanovy mikrospektroskopie jsme porovnali chemické složení vakuol a lipidových tělísek dvou příbuzných kvasinek: Saccharomyces cerevisiae a C. albicans. Kvasinky byly kultivovány buď v médiu bohatém na dusík, nebo za nedostatku dusíku. Z Ramanových spekter jsme zjistili, že nedostatek dusíku způsobil pokles množství fekosterolu a episterolu v lipidových tělískách obou druhů kvasinek, a měl za následek také zvýšenou syntézu mastných kyselin a triacylglycerolů u S. cerevisiae. V Ramanových spektrech vakuol byl identifikován polyfosfát jako vakuolární marker. Zatímco u S. cerevisiae se jeho množství po hladovění nijak dramaticky nezvýšilo, u C. albicans vzrostlo množství polyfosfátu dvojnásobně. Naše výsledky ukazují, že S. cerevisiae a C. albicans využívají rozdílné strategie pro přežití v případě nedostatku dusíku.
39	Bc. Anna Pershina	M2	Doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů	detail Mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů Polyhydroxyalkanoáty jsou netoxické, biokompatibilní, biologicky odbouratelné termoplasty, které mohou být vyrobeny z obnovitelných zdrojů. Vysoký stupeň polymerace, optická aktivita a nerozpustnost ve vodě dělají PHA vysoce konkurenceschopné vůči polypropylenu či jiným plastům. Existuje však překážka pro velkoobjemovou produkci PHA, a to je jejich výrobní cena, která se v prvé řadě odvíjí od použitého zdroje uhlíku při kultivaci produkčních bakterií. Proto je snaha poměrně drahé substráty nahradit levnými odpadními materiály nebo vedlejšími produkty zemědělské a potravinářské výroby, které by zvýšily konkurenceschopnost PHA. Cílem této práce byl screening PHA - produkčních schopností bakteriálních izolátů v závislosti na čase. Bakteriální izoláty byly kultivovány v LB (24 hod, 28 °C) a E2 médiu (3 a 7 dní, 28 °C). Dále byla sledována produkce PHA u tří izolátů v průběhu 5 dní při kultivaci na LB médiu při 28 °C. Identifikace 10 izolátů byla provedena pomocí MALDI-TOF MS.
40	Bc. Lukáš Plašil	M2	Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.	Imunopurifikace membránových proteinů Cronobacter spp. a jejich následná identifikace pomocí hmotnostní spektrometrie	detail Imunopurifikace membránových proteinů Cronobacter spp. a jejich následná identifikace pomocí hmotnostní spektrometrie Bakterie rodu Cronobacter jsou podmíněnými patogeny způsobujícími závažná onemocnění u imunokompromitovaných jedinců. Navzdory těžkým průběhům těchto onemocnění není dosud přesně popsaná jejich patogeneze. Navíc se jednotlivé druhy liší svou virulencí, přičemž onemocnění způsobuje nejčastěji C. sakazakii. Tato práce porovnává zastoupení imunogenních membránových proteinů u patogenního kmene C. sakazakii Cb 35 a u zástupců ostatních druhů s následným zaměřením na virulentní proteiny. Membránové proteiny byly rozdělené do frakcí vnější membrány, periplasmy a vnitřní membrány pomocí série ultracentrifugací. Následně byly z frakcí odděleny imunogenní proteiny použitím magnetických částic s navázanými polyklonálními protilátkami. Pro analýzu proteinů byla použita hmotnostní spektrometrie. Identifikovány byly desítky proteinů u jednotlivých kmenů v rámci každé frakce. U všech těchto proteinů bylo určeno pravděpodobné umístění v buňce. Následně bylo podle dostupné literatury vybráno jedenáct potenciálně virulentních membránových proteinů, které by mohly přispívat k virulenci bakterií rodu Cronobacter.
41	Bc. Terezie Páníková	M2	Ing. Michaela Marková, Ph.D.	Charakterizace MbsTA – nového toxin-antitoxin systému z Mycobacterium tuberculosis	detail Charakterizace MbsTA – nového toxin-antitoxin systému z Mycobacterium tuberculosis Tuberkulóza je mezi deseti nejčastějšími příčinami úmrtí na světě. I když existují různá antibiotika proti tuberkulóze, stále častěji se objevují nové kmeny, které jsou multirezistentní. Proto je třeba nalézt nové cíle antibiotik. Jedním z možných cílů se ukazují Toxin-antitoxin (TA) systémy. Antitoxin, je nestabilní molekula, která tvoří komplex s toxinem a inhibuje ho. Při změně podmínek se komplex rozdělí a uvolní se samotný toxin, který bakterii zabije. MbsTA (mycobacterial suicide Toxin-Antitioxin) byl vybrán jako vhodný cíl pro návrh nových antibiotik, protože není sekretován z buňky a MbsT je pro tuto bakterii silně toxický. Tato práce se zabývá stabilitou MbsTA komplexu, produkcí volného MbsT a určení jeho katalytické aktivity in vitro pomocí fluorescenčního stanovení NAD(P)⁺.
42	Bc. Sandra Pšeničková	M2	Ing. Petr Kaštánek, Ph.D.	Antimikrobiální účinky extrahovaných látek z mikrořas a sinic	detail Antimikrobiální účinky extrahovaných látek z mikrořas a sinic Mikrořasy mohou být zdrojem pigmentů, polynenasycených mastných kyselin, polysacharidů, vitamínů, antioxidantů a antimikrobiálních látek, a proto je jejich biomasa využívána v potravinářství, kosmetice a nově také v medicíně. Cílem této práce bylo sledovat antimikrobiální aktivitu vodných, ethanolových a propylenglykolových extraktů mikrořas proti vybraným patogenním bakteriím. Pro testování antimikrobiálních účinků extraktů látek z mikrořas byla použita difúzní metoda, podle které byly vybrány extrakty s vyšší inhibiční aktivitou. Pro další testování byly vytvořeny extrakty z vybraných mikrořas ve větším množství. U takto vytvořených extraktů byla sledována antimikrobiální aktivita v různých koncentracích extraktů mikrořas. Na základě počátečního testování byly vybrány ethanolové extrakty látek získaných z mikrořas Chlorella vulgaris, Arthrospira maxima, Scenedesmus sp. a Trachydiscus minutus.
43	Bc. Eliška Semrádová	M2	doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc.	Metody detekce polysacharidů v matrici biofilmů Listeria monocytogenes	detail Metody detekce polysacharidů v matrici biofilmů Listeria monocytogenes Listerióza je alimentární onemocnění způsobené grampozitivní bakterií Listeria monocytogenes. Největším rizikem nákazy je konzumace potravin, jako jsou zrající sýry, saláty, syrové maso nebo nepasterizované mléko. Listerie se do potravin často dostává již ve výrobě z povrchů výrobních zařízení, které pokrývá vrstvou biofilmu. Tento biofilm je prakticky neviditelný a velice odolný vůči stresovým podmínkám, jako je chlad, nízké pH, vysoká koncentrace solí nebo působení dezinfekčních prostředků. Součástí biofilmu jsou kromě nukleových kyselin a proteinů také exopolysacharidy. Cílem této práce je z matrice biofilmu vhodnými metodami porovnat složky polysacharidů u jednotlivých kmenů L. monocytogenes a zjistit, jakým způsobem ovlivňují okolní podmínky jejich produkci.
44	Bc. Tatiana Smirnova	M2	doc. Dr. Ing. Hynek Radovan	Zkoumání vlivu abiotických stresů na odpověď plodin s využitím kvantitativní proteomiky	detail Zkoumání vlivu abiotických stresů na odpověď plodin s využitím kvantitativní proteomiky Během života jsou rostliny vystaveny různým abiotickým stresům, nejčastěji to bývají nízké a vysoké teploty, osmotický stres, oxidační stres, salinita atd. Během abiotického stresu může docházet k denaturaci proteinů a značnému poškození membrán buněk pletiv rostliny. Ke zvýšení produktivity plodin za nepříznivých podmínek a k rozvoji šlechtění rostlin lze použít ochranné proteiny (např. dehydriny; DHN) jako diagnostické markery působení stresu. Jedná se o proteiny, které patří ke skupině LEA II (late embryogenesis abundant) proteinů, které se akumulují v pozdním stádiu embryogeneze. Kombinaci dvou metod (Western blotu a 2D-DIGE) lze prokázat přítomnost DHN a kvantitativně vyhodnotit jejich obsah v pletivech zkoumaných rostlin. V daném experimentu se ověřoval vliv nízkých teplot nad bodem mrazu na vzorky ozimého ječmene odrůd Cenader a Luxor a vliv sucha na vzorky melounů odrůd Creamson sweet a Sugar baby. Zatím v průběhu experimentů bylo prokázáno, že podstatně více DHN u ječmene lze nalézt u rostlin, které byly vystaveny nízkým teplotám, než u těch, které se pěstovaly za běžných podmínek. V případě melounů nelze přesně stanovit závislost mezi hladinou DHN v kontrolách a po působení abiotického stresu.
45	Bc. Lucie Staňková	M1	Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.	Zavedení metod pro vyhodnocení vlivu abiotického stresu na transgenní rostliny ječmene	detail Zavedení metod pro vyhodnocení vlivu abiotického stresu na transgenní rostliny ječmene Cílem této práce bylo zavést metody pro vyhodnocení vlivu abiotického stresu na transgenní rostliny ječmene (Hordeum vulgare L.) a zejména jejich optimalizace pro robotické zpracování vzorků, která povede ke standardizovanému hodnocení transgenních rostlin. Konkrétně se pracovalo s rostlinami obsahující transgen osmotinu, což je protein, který hraje významnou roli v odolnosti rostlin vůči patogenům a abiotickému stresu. Metody byly zaměřené na optimalizaci a studium biochemických (obsah chlorofylu, proteinů a malondialdehydu) a antioxidačních (enzymová aktivita glutathion reduktasy a askorbát peroxidasy) charakteristik. Mladé rostliny ječmene byly vystaveny abiotickému stresu způsobeného zasolením, kdy byly po čtyři týdny zalévané roztokem soli o koncentraci 0 mM, 150 mM, 300 mM a 450 mM, a stresu suchem, při čemž část rostlin nebyla po dobu čtrnácti dní zalévaná.
46	Bc. Zuzana Stehlíková	M2	doc. Ing. Lenka Burketová, CSc.	Tvorba kořenových vlásků rostliny Arabidopsis thaliana v interakci s bakterií Pseudomonas syringae	detail Tvorba kořenových vlásků rostliny Arabidopsis thaliana v interakci s bakterií Pseudomonas syringae V odpovědi na různé environmentální stresy zintenzivňují rostliny růst kořenových vlásků. Velmi dobře popsán je pozitvní efekt na kořenové vlásky při styku rostliny s rhizobakteriemi, které podporují růst rostlin. Doposud ovšem nebyl testován vliv patogenních bakterií na růst kořenových vlásků. V naší práci jsme použili modelový patosystém Arabidopsis thaliana x Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (P. syringae). Rostliny A. thaliana kultivované za sterilních podmínek jsme ošetřili suspensí obsahující P. syringae. Takto ošetřené rostliny vykazují stimulaci růstu kořenových vlásků. Zjistili jsme, že ošetření dalšími bakteriemi, jako jsou E.coli a A. tumefaciens vyvolává též stimulaci růstu kořenových vlásků. Rostliny na napadení patogeny reagují aktivací svého sofistikovaného imunitního systému, jehož významnou součástí jsou signální dráhy fytohormonů kyselin salicylové, jasmonové a etylénu. Zajímala nás role těchto drah při stimulaci kořenového vlášení. Ukázalo se, že dominantní roli v regulaci růstu kořenových vlásků má ethylen. Naše data ukazují, že nejen bakterie podporující růst mohou stimulovat kořenové vlášení, ale že se jedná o obecný fenomén spuštěný při interakci rostlin s bakteriemi.
47	Bc. Anna Stellnerová	M2	Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.	Sestavení a charakterizace multianalytového imunotestu pro klasické stafylokokové enterotoxiny	detail Sestavení a charakterizace multianalytového imunotestu pro klasické stafylokokové enterotoxiny Stafylokokové enterotoxiny jsou proteiny produkované bakteriálním patogenem Staphylococcus aureus, který je běžným kolonizátorem kůže a sliznic. Ačkoliv je lidský organismus vůči stafylokokové infekci odolný, při oslabení imunity může způsobit různě závažná onemocnění. Kontaminace potravin stafylokokovými enterotoxiny ovlivňuje jejich zdravotní nezávadnost, a proto je nutné vyvíjet rychlé metody pro jejich detekci. Dosud byly pro jednotlivé klasické stafylokokové enterotoxiny vyvinuty imunochromatografické testy (ICT) za nejvýhodnějších podmínek pro každý z nich. Cílem této práce bylo sjednocení podmínek a vývoj jednotného multianalytového testu. Nejdříve bylo nutné ověřit funkčnost a detekční limity jednotlivých ICT v otevřeném formátu. V průběhu práce byl sestaven a charakterizován multitest, který byl následně převeden do uzavřeného formátu. Dále budou vybrány vhodné podmínky pro uzavřený formát a test bude ověřen na vzorcích mléčných produktů. Vyvíjený multianalytový test by měl mít schopnost detekovat testované analyty v hodnotách ng.ml^-1, a měl by být vhodný pro využití přímo v terénu.
48	Bc. Veronika Sucháňová	M2	Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.	Antimikrobiálna fotodynamická terapia pomocou organokovových zlúčenín a materiálov	detail Antimikrobiálna fotodynamická terapia pomocou organokovových zlúčenín a materiálov Fotodynamická terapia (PDT) je metóda liečby nádorových ochorení a povrchových infekcií. Spôsobuje poškodenie cieľových buniek na základe interakcie inak neškodného fotosenzibilizátora a viditeľného svetla. Fotosenzibilizátor je chemická látka, ktorá reaguje na expozíciu svetlom vznikom singletového kyslíka a voľných kyslíkových radikálov. V tejto práci boli skúmané antimikrobiálne vlastnosti molybdénového klastru KK671 a vrstiev oxidu titaničitého (TiO₂) proti baktériám Pseudomonas aeruginosa a Enterococcus faecalis. Boli uskutočnené dva typy experimentov. Látka KK671 bola pridaná do bakteriálnej suspenzie, ktorá bola následne osvietená modrým svetlom. V druhom type experimentov bol najprv na vrstve TiO₂kultivovaný bakteriálny biofilm, ktorý bol na druhý deň osvietený halogénovým svetlom. V oboch prípadoch bol zaznamenaný dramatický úbytok bakteriálnej populácie v porovnaní s kontrolou. Výsledky naznačujú, že fotosenzitívne látky by mohli mať antimikrobiálne vlastnosti a môžu byť využité na liečbu kožných ochorení a sterilizáciu medicínskych a priemyselných zariadení.
49	Bc. Jakub Sýs	M2	Ing. Petra Junková, Ph.D.	Interakce mezi matrixovým proteinem a cytoplasmatickou doménou polyproteinu Env Mason-Pfizerova opičího viru	detail Interakce mezi matrixovým proteinem a cytoplasmatickou doménou polyproteinu Env Mason-Pfizerova opičího viru Mechanismus transportu a uvolňování nových virových částic spočívá u viru lidské imunodeficience (HIV) v interakci matrixového proteinu (MA) s cytoplazmatickou doménou polyproteinu Env (CT). U Mason-Pfizerova opičího viru (M-PMV), který se ve zmíněných mechanismech od HIV odlišuje, nebyla daná interakce dosud prokázána. Dosavadní studie však naznačují, že i u M-PMV může tato interakce hrát roli ve virovém transportu uvnitř hostitelské buňky. V rámci naší studie byla využita metoda in vitro proteinového prokřižování s následnou hmotnostně-spektrometrickou analýzou, která umožňuje detekci a identifikaci prokřížených peptidů. Detekce prokřížených peptidů pocházejících současně z MA a CT by tak nejen potvrdila interakci těchto dvou proteinů, ale též přispěla k odhalení oblastí, které jsou za interakci zodpovědné. Na základě získaných dat byla prokázána přítomnost obou proteinů v jednotlivých analyzovaných zónách. Pomocí softwaru StavroX však nebyly nalezeny žádné relevantní signály prokřížených peptidů. Z dosavadních výsledků tedy není možné usuzovat, zda k dané interakci opravdu dochází. V budoucnu bude proto studována interakce také mezi dalšími formami zmíněných proteinů či budou využity jiné softwary pro spolehlivé vyhodnocení dat.
50	Bc. Barbora Teplá	M2	doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.	Význam signální dráhy ERK v dlaždicových karcinomech hlavy a krku	detail Význam signální dráhy ERK v dlaždicových karcinomech hlavy a krku Nádory postihující epiteliální tkáň hlavy a krku (HNSCC) jsou 6. nejčastějším typem rakoviny na světě s každoročním nárůstem o 650 000 nových případů a s více než 50% mortalitou. Nepříznivým faktorem je i to, že se jedná o heterogenní skupinu nádorů, která se liší patogenezí, lokalizací, biologií a léčbou. Mezi hlavní rizikové faktory patří kouření, alkohol a HPV infekce. HPV status je významným prognostickým faktorem, díky němuž lze onemocnění rozdělit na dvě skupiny. Skupina HPV pozitivních nádorů, která je charakteristická pro mladší sexuálně aktivní ženy, má výrazně lepší prognózu, zatímco HPV negativní nádory jsou typické pro muže nad 60 let, kteří kombinují kouření a pití alkoholu a mají obecně horší prognózu. Pro zlepšení prognostických postupů a navržení nových typů léčby je nutné identifikovat nové cíle, které podmiňují vznik tohoto onemocnění, Tato práce má za cíl popsat možný vliv signální dráhy ERK, zvláště pak proteinkináz ERK1 a ERK2, na vznik a vývoj HNSCC. Analýzou expresních profilů bylo zjištěno, že 80 % nádorů má sníženou hladinu proteinkinázy ERK1, ale ne ERK2, což naznačuje, že by proteinkináza ERK1 mohla mít tumor-supresorovou funkci. Pro ověření této hypotézy jsou prováděny expresní profily ve vzorcích nádorové tkáně a buněčných linií odvozených od HNSCC.
51	Bc. Veronika Todorovová	M2	doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.	Efekt vybraných mutací kapsidového proteinu M-PMV na jeho životní cyklus	detail Efekt vybraných mutací kapsidového proteinu M-PMV na jeho životní cyklus Předpokladem pro vývoj nových inhibitorů skládání retrovirové částice je detailní znalost její struktury, díky níž mohou být vytipovány aminokyseliny důležité pro protein-proteinové interakce v rámci částice. Tyto interakce jsou zprostředkované především aminokyselinami v kapsidovém proteinu viru (CA), který je tvořen dvěma doménami, N-terminální doménou (NTD) a C-terminální doménou (CTD). Na základě struktury NTD CA proteinu Mason-Pfizerova opičího viru (M-PMV) byly určeny aminokyseliny, které by se na proteinových interakcích v částici měly podílet. Nejprve byly připraveny DNA konstrukty kódující proteiny nesoucí mutace vybraných aminokyselin NTD CA pro přípravu strukturních proteinů v bakteriálních buňkách a pro následné studium tvorby částic z těchto proteinů in vitro. Poté byly připraveny odpovídající DNA konstrukty kódující celovirový genom, které byly využity pro transfekci vhodných buněk tkáňových kultur pro sledování vlivu mutací na životní cyklus viru. Zjistili jsme, že některé z mutací vybraných aminokyselin CA proteinu ovlivňují morfologii částic M-PMV a infektivitu tohoto viru a jsou tedy velmi významné pro jeho životní cyklus.
52	Bc. Nikola Vrzáčková	M2	Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.	Metabolismus glutaminu a odpověď na stres v nádorovém prostředí	detail Metabolismus glutaminu a odpověď na stres v nádorovém prostředí Nádorová onemocnění představují druhou nejčastější příčinu úmrtí ve světě. Při transformaci nenádorové buňky na buňku nádorovou dochází k podstatné změně v buněčném metabolismu. Hlavní úlohu v tomto „boji o přežití“ hrají zásoby nutrientů, v čele se dvěma nejdůležitějšími energetickými a stavebními zdroji, glukosou a glutaminem. Tato práce se zaměřuje na druhý z těchto metabolitů, glutamin, na jehož roli v nádorové buňce nespecificky cílí léčivo, běžně používané pro léčbu akutní lymfoblastické leukémie, asparaginasa. Na lidských nádorových liniích adenokarcinomu pankreatu PaTu, karcinomu děložního čípku HeLa a kontrolní nenádorové linii fibroblastů HDF byl studován vliv glutaminu, konkrétně jeho akutní a chronické deplece. Po čtyřdenní kultivaci buněk a následném vystavení zvýšenému oxidačnímu stresu aplikací peroxidu vodíku byla s využitím resazurinu měřena viabilita buněk. Z naměřených dat vyplývá, že již akutní deplece glutaminu zásadním způsobem snižuje odolnost buněk vůči oxidačnímu stresu. Této skutečnosti by mohlo být využito při terapii chemo/radioresistentních solidních tumorů.
53	Bc. Anna Zmeškalová	M2	prof. Ing. Martin Fusek, CSc.	Nové lipidizované analogy anorexigenního peptidu uvolňujícího prolaktin	detail Nové lipidizované analogy anorexigenního peptidu uvolňujícího prolaktin Obezita je častou metabolickou poruchou, ovlivňující několik dalších životně nebezpečných nemocí, včetně diabetes mellitus typu 2, hypertenze a aterosklerózy. Několik studií také ukazuje, že pacienti s diabetem mají o 50 - 75 % zvýšenou pravděpodobnost výskytu Alzheimerovy choroby a naopak. Jelikož se výskyt obezity stále zvyšuje, bylo by užitečné najít účinnou neinvazivní terapii. Zajímavou metodou pro léčbu obezity by mohly být centrálně uvolňované a působící anorexigenní neuropeptidy, nicméně jejich dodání z periferie do mozku je komplikované, jelikož tyto peptidy mají nízkou stabilitu a limitovaný prostup skrze hemato-encefalitickou bariéru a není je proto možné podávat periferně. Jednou z modifikací, která může vést k lepší prostupnosti přes hemato-encefalickou bariéru, je lipidizace peptidů. Cílem této práce je farmakologická charakterizace nových stabilních lipidizovaných analogů anorexigenního peptidu uvolňujícího prolaktin (PrRP) a to jak z hlediska vazby na receptor a signalizace v in vitro testech na buňkách s receptorem GPR10 a na neurálních buňkách SY5Y, tak z hlediska příjmu potravy u myší v in vivo testech. Zároveň probíhá měření apoptotických účinků u buněk SY5Y po působení methylglyoxalu a vliv analogů PrRP na apoptozu, případně jejich neuroprotektivní účinky.
54	Bc. Andrea Zubrová	M2	Ing. Jáchym Šuman, Ph.D.	Příprava biosenzorového kmene pro stanovení indukce genu bphA sekundárními metabolity rostlin	detail Příprava biosenzorového kmene pro stanovení indukce genu bphA sekundárními metabolity rostlin Od roku 1966, kdy byly polychlorované bifenyly (PCB) poprvé popsány jako globálně rozšířené polutanty životního prostředí, jsou intenzivně studovány možnosti jejich odstranění. Bakteriální gen bphA kóduje první a klíčový enzym kometabolické degradace PCB bifenyl-2,3-dioxygenasu, zodpovědnou za aktivaci jinak persistentního aromatického kruhu. PCB vykazují strukturní analogii se sekundárními metabolity rostlin (SMR), jež jsou přirozenou součástí rhizosféry. Několik studií již poukázalo na to, že některé SMR mohou významně zvyšovat indukci genú bph v půdních bakteriích. Tato práce se zabývá konstrukcí biosenzorového kmene půdní bakterie Pseudomonas alcaliphila JAB1, umožňující určení míry indukce genu bphA látkami z řady SMR a napomoci tak objasnění interakcí v systému půdní bakterie-rostliny. Biosenzorový kmen JAB1 je připravován dvěma způsoby. První byl proveden zařazením reportérového genu egfp do chromozomu homologní rekombinací pomocí systému λ-Red. V druhém případě byl do bakterie elektroporací vpraven plasmid pro extrachromozomální koexpresi bphA a egfp. Takto připravené biosenzorové kmeny budou následně exponovány SMR a míra indukce genu bphA těmito sloučeninami bude určena fluorimetricky.
55	Bc. Petra Zídková	M2	Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.	Detekce a charakterizace vybraných Bacillus spp. včetně toxinogenních B. cereus v potravinách	detail Detekce a charakterizace vybraných Bacillus spp. včetně toxinogenních B. cereus v potravinách Rod Bacillus patří mezi nejrozmanitější bakteriální rody. Vzhledem ke své schopnosti sporulace a široké enzymové výbavě je ubikvitně rozšířen a patří proto i mezi časté mikrobiální kontaminanty potravin. Mezi často izolované druhy způsobující kažení potravin patří B. subtilis, B. licheniformis a B. pumilus, zatímco B. cereus je původcem emetického či diarhogenního syndromu vzhledem ke své schopnost produkovat enterotoxiny v potravině (emetický toxin) či v tenkém střevě (hemolytický toxin HBL, nehemolytický toxin NHE). Cílem naší práci je proto zavést protokoly pro spolehlivou detekci, identifikaci a charakterizaci výše uvedených Bacillus spp. včetně genů pro enterotoxiny B. cereus metodami PCR a MALDI-TOF MS a tyto protokoly dále použít pro studium jejich výskytu v potravinách.Bylo použito 20 sbírkových kmenů a 9 izolátů z potravin. Při identifikaci metodou MALDI-TOF MS poskytla nejlepší výsledky metoda extrakce, kdy bylo dosaženo spolehlivé druhové identifikace pro skupinu B. cereus a B. subtilis a bezpečné rodové identifikace pro B. pumilus a B. licheniformis. Byly zavedeny a ověřeny druhově (B. cereus a B.licheniformis) a rodově specifické PCR protokoly a protokoly pro enterotoxiny HBL a NHE, jejichž přítomnost se prokázala u 66 %, resp. 100 % z 12 testovaných kmenů B. cereus.
56	Bc. Charlotte Čuhajová	M2	Ing. Jiří Suttnar, CSc.	Cílená metabolomika plasmy pacientů s hematologickými malignitami	detail Cílená metabolomika plasmy pacientů s hematologickými malignitami Tato práce se zabývá, jak zhoubným onemocněním, tak leukemií. Při zhoubných onemocněních včetně leukemií mění rakovinné buňky svůj metabolismus tak, aby podporoval růst, přežívání a proliferaci. Společným znakem pozměněného metabolismu je zvýšená spotřeba glukózy, její přeměna na laktát a snížená oxidační fosforylace i za přítomnosti plně funkčních mitochondrií. Tento efekt se nazývá aerobní glykolýza (Warburgův efekt). Savčí buňky katabolizují hlavně glukózu a glutamin, a proto jsou s nimi související metabolity sledovány i při onkohematologických onemocněních. Změněný metabolizmus doprovází rovněž oxidační stres, který je často charakterizován plazmatickou koncentrací malondialdehydu (MDA). Pro sledování metabolitů citrátového cyklu a volných aminokyselin v plazmě jsme použili kapalinovou chromatografii s hybridním hmotnostním spektrometrem QTRAP 4000 (Amedis, Praha). Pro oba typy metabolitů byly testovány různé kolony. Pro metabolity citrátového cyklu se zatím nejvíce osvědčila kolona Xbridge Amide (Waters, Praha), pro aminokyseliny to byla kolona Zic-Hilic (Merck, Praha). Pomocí uvedených metod budou stanoveny koncentrace metabolitů citrátového cyklu, aminokyseliny a MDA v plazmě pacientů s onkohematologickými malignitami a v plazmě kontrolní skupiny zdravých dárců.
57	Bc. Bára Čížková	M2	Ing. Tomáš Podzimek, Ph.D.	Hledání nespecifických nukleas v křenu selském (Armoracia rusticana)	detail Hledání nespecifických nukleas v křenu selském (Armoracia rusticana) Nukleasy jsou enzymy ze třídy hydrolas, které hydrolyticky štěpí fosfodiesterovou vazbu nukleových kyselin. Díky těmto vlastnostem byly u nukleas z různých druhů rostlin testovány a u některých i potvrzeny protinádorové účinky. Cílem této práce je najít a zjistit sekvenci genu kódujícího nukleasu v kořeni křenu selského (Armoracia rusticana), jakožto rostlině využívající se nejen v české tradiční medicíně. Pro získání sekvence genu kódujícího nukleasu byla nejprve využita metoda 3' RACE (Rapid Amplification of cDNA ends), která je založená na využití polyA sekvence na 3' konci mRNA, na kterou nasedá primer oligodT, a druhého genově specifického primeru. Využití této metody vedlo ke vzniku velkého množství produktů, proto byly následně navrženy genově specifické primery na konzervované sekvence, které byly objeveny při porovnání deseti nukleotidových sekvencí nukleas z rostlin z čeledi brukvovitých. Tyto nově navržené primery budou použity k amplifikaci části sekvence genu kódujícího zatím neznámou nukleasu.
58	Monika Čížková	B3	Ing. Michaela Marková, Ph.D.	Produkce a charakterizace rekombinantního proteinu RnhD z Mycobacterium smegmatis	detail Produkce a charakterizace rekombinantního proteinu RnhD z Mycobacterium smegmatis Mycobacterium tuberculosis (MTB) způsobuje onemocnění tuberkulózu, na kterou ročně zemře více než 1 500 000 lidí. Přestože nemoc je antibiotiky léčitelná, léčba nebývá vždy účinná. Jedna z příčin neúčinné terapie je i schopnost mikroorganismu přežívat v extrémních podmínkách za hypoxie a vysokého oxidačního stresu v dormatním stavu. Do toho se stavu se mykobakterie může dostat díky útlumu metabolismu, který je součástí tzv. stringentní odpovědi. Tato stresová odpověď je řízena signální molekulou (p)ppGpp zvanou alarmon. Předpokládá se, že na regulaci alarmonu se podílí i protein RnhD, která navíc disponuje nukleázovou aktivitou. Znalost mechanismu působení tohoto proteinu by mohl poskytnout nové cesty léčby tuberkulózy. Ke studiu této dráhy využíváme modelový nepatogenní organismus Mycobacterium smegmatis, ze kterého byl izolován gen pro RnhD. Cílem bylo vložit tento gen do vektoru pTriex.Ti vhodného pro produkci cílového proteinu v E.coli, vyizolovat a přečistit exprimovaný protein a ověřit jeho katalytické vlastnosti.
59	Bc. Hana Řezáčková	M2	Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.	Sledování změn proteomu lidských kmenových buněk v průběhu osteodiferenciace	detail Sledování změn proteomu lidských kmenových buněk v průběhu osteodiferenciace Titanové materiály jsou nejpoužívanějším biomateriálem pro kloubní náhrady. V současné době je vyvíjeno velké úsilí používané materiály modifikovat tak, aby byly zlepšeny jejich mechanické vlastnosti i interakce s tkáněmi. Sledování změn proteomu kmenových buněk v průběhu kultivace v médiu s osteodiferenciačními faktory by mohlo sloužit ke zjištění potenciálních biomarkerů, které by se daly využít k pozorování reakce buněk při růstu na nových biomateriálech. Tato práce se zabývá sledováním změn v proteomu buněk hTERT, imortalizovaných lidských kmenových buněk odvozených od tukové tkáně, v průběhu růstu v kontrolním médiu a médiu obsahujícím osteodiferenciační faktory. Po 7, 14 a 21 dnech růstu byly buňky lysovány, izolované proteiny rozštěpeny trypsinem a zastoupení jednotlivých proteinů určeno pomocí label-free kvantifikace ve spojení s kapalinovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií. Naměřená data byla podrobena statistickému a bioinformatickému vyhodnocení. Bylo zjištěno, že nejvýznamnější změny v hladinách proteinů oproti kontrolnímu médiu nastaly u buněk po 14 dnech kultivace, přičemž mezi nejvíce zasažené procesy patřily metabolismus kolagenu a organizace extracelulární matrix.
60	Bc. Soňa Šimková	M2	Ing. Jan Lipov, Ph.D.	Mechanismus vazby a působení nových syntetických drog a jejich prekursorů na dopaminové receptory	detail Mechanismus vazby a působení nových syntetických drog a jejich prekursorů na dopaminové receptory V posledných rokoch sa na trhu objavuje čím ďalej tým viac nových syntetických drog. Dôvodom je snaha vyrobiť psychoaktívne látky, ktoré by boli legálne. Tieto látky sa často vyrábajú z už existujúcich liečiv či drog pozmenením ich štruktúry, čím sa stávajú legislatívou nepostihnuteľné. S rastúcim počtom prípadov ich zneužitia preto rastie aj dopyt po efektívnej metóde ich štúdia. Keďže syntetické drogy a ich prekurzory účinkujú prostredníctvom interakcie s receptormi spojenými s G-proteínom, cieľom tejto práce je zistiť, na ktoré receptory konkrétne tieto látky pôsobia. Práve za týmto účelom sme vytvorili bunkovú líniu produkujúcu dopamínové receptory D1 a D2 použitím reportérového systému TANGO. Pretože tento systém funguje na princípe aktivácie prepisu reportérového génu pre luciferázu vždy pri naviazaní látky na receptor, sme schopní jednoznačne určiť interakciu medzi neznámou látkou a dopamínovým receptorom. S použitím navrhnutého systému bude možné dosiahnuť náš hlavný cieľ, ktorým je otestovanie knižnice látok s neznámym cieľovým receptorom.
61	Bc. Kristýna Šimáčková	M2	Ing. Hana Michova, Ph.D.	Vliv externích faktorů na přežívání Campylobacter jejuni v životním prostředí	detail Vliv externích faktorů na přežívání Campylobacter jejuni v životním prostředí Campylobacter jejuni je gramnegativní patogenní bakterie. Ze špatně tepelně upravených potravin, se dostává do zažívacího traktu, kde způsobuje záněty vedoucí ke gastroenteritidě, která je nejčastějším alimentárním onemocnění v EU. Četnost výskytu kampylobakterióz je v rozporu s citlivostí této mikroaerobní bakterie k vnějším podmínkám. C. jejuni se v potravinách nemnoží, v laboratoři je těžce kultivovatelný, a přesto jsou tyto bakterie poměrně často izolovány z různých vodních zdrojů. Cílem této práce je charakterizovat schopnost C. jejuni přežívat ve vodním prostředí za různých podmínek. Pro tento účel bude jako základ použita tradiční kultivační metoda počítání kolonií, kdy je sledován úbytek počtu kolonie tvořících jednotek v čase. Čím je tento úbytek rychlejší, tím je bakterie na dané podmínky náchylnější. Sledovány budou dva externí faktory: teplota (4, 25, 30, 37 °C) a složení vodního prostředí (destilovaná voda, fyziologický roztok, voda z řeky/rybníka, BHI), a to u tří sbírkových kmenů C. jejuni. Naměřená data budou ověřena pomocí průtokové cytometrie spojené s vitálním barvením bakterií. Předpoklad je takový, že voda z přírodního zdroje bude ve spojení s nižší teplotou podporovat přežití C. jejuni kvůli snížené metabolické aktivitě a přítomnosti ochranných látek.
62	Bc. Anna Šišková	M2	Ing. Hana Michova, Ph.D.	Vliv navržených experimentálních podmínek na výsledky kvantifikace biofilmu	detail Vliv navržených experimentálních podmínek na výsledky kvantifikace biofilmu Biofilmy jsou mikrobiální společenství obklopující se matricí složenou převážně z exopolysacharidů, lipidů, bílkovin a extracelulární DNA. Biofilm je zpravidla přichycen k pevnému podkladu biotického či abiotického charakteru. Existuje celá řada metod pro kvantifikaci biofilmů, avšak nejpoužívanější je semikvantitativní metoda barvení biofilmu krystalovou violetí. V současné době se postup této metody mezi jednotlivými laboratořemi značně liší, čímž není možné výsledky jednotlivých měření porovnávat a vyhodnocovat. Hlavním cílem práce bylo proměřit a statisticky vyhodnotit 256 kombinací 4 nejčastěji používaných parametrů metody barvení biofilmu krystalovou violetí, aby se zjistilo, která kombinace poskytuje konstantní a reprodukovatelné výsledky. Jako modelový organismus byl použit kmen Staphylococcus aureus. Data naměřená pomocí barvení krystalovou violetí budou dále porovnána s hodnotami získanými z obrazové analýzy dat naměřených konfokálním mikroskopem s rotujícím diskem. Výsledkem této diplomové práce by měl být návrh standardizovaného protokolu metody barvení biofilmu krystalovou violetí. Rozšíření tohoto protokolu mezi laboratoře by umožnilo sběr a hlubší analýzu velkého množství dat, která by mohla dále objasnit mechanismy tvorby biofilmu jednotlivých mikroorganismů.
63	Bc. Tereza Šmrhová	M2	Ing. Michal Strejček, Ph.D.	Vliv sekundárních metabolitů rostlin Helianthus annuus L. na strukturu bakteriálních společenstev v zemině	detail Vliv sekundárních metabolitů rostlin Helianthus annuus L. na strukturu bakteriálních společenstev v zemině Slunečnice roční (Helianthus annuus L.) není jen zemědělskou rostlinou, ale je také často využívána v bioremediačních procesech. Zde se uplatňuje obzvlášť bohatost jejich sekundárních metabolitů, které se liší napříč různými kultivary. Právě přítomnost sekundárních metabolitů v okolí kořenů významně ovlivňuje bakteriální aktivitu a diverzitu v rhizosféře. Navýšení bakteriální aktivity může vyvolat žádoucí efekt odstranění xenogenních látek, které jsou strukturně podobné produkovaným rostlinným metabolitům. Cílem této práce je pomocí metagenomických nástrojů zmapovat změny ve struktuře bakteriálních společenstev v zemině při simulovaném rozpadu kořenů odlišných kultivarů Slunečnice roční. Vybráno bylo 9 odlišných kultivarů, které byly hydroponicky pěstovány do dosažení stáří 65 dní. Kořeny těchto rostlin byly podrobeny analýze sekundárních metabolitů pomocí hmotnostní spektrometrie. Dle výsledků složení kořenů byla s vybranými kultivary zahájena simulace rozpadu kořenů v laboratorních mikrokosmech se zeminou. Z mikrokosmů bude v průběhu experimentu odebráno několik odběrů v čase 0‑50 dní. Tyto odběry budou podrobeny izolaci totální DNA, amplifikaci genu pro 16S rRNA a charakterizaci pomocí molekulárních metod za účelem dosažení vytčených cílů.
64	Bc. Daniela Španková	M2	Ing. Holubová Barbora, Ph.D.	Vývoj multianalytové ELISA pro detekci vybraných syntetických drog	detail Vývoj multianalytové ELISA pro detekci vybraných syntetických drog Problémem dnešní doby je nadměrná produkce nových psychoaktivních látek (NPS), která se vymyká legislativní kontrole. NPS jsou syntetické a rostlinné substance s různým účinkem. Informace o toxicitě a účincích jsou nedostatečné a jsou spojené s vysokou úmrtností. Vysoká poptávka po metodách s rychlou a finančně nenáročnou analýzou rozsáhlého množství vzorků není překvapující. Mezi hlavní skupiny patří např. syntetické kanabinoidy, fenetytyaminy a tryptaminy, kterými se tato práce zabývá. Cílem práce je sestavení multiplexní ELISA, tak aby se pomocí jedné analýzy dal otestovat vzorek na širší skupině analytů, a to zejména na základě strukturní variability námi sledovaných syntetických drog. Pro sestavení metody se používá nepřímý kompetitivní formát ELISA na mikrotitrační desce. Prvním krokem práce bylo sestavení titračních křivek (DIPT,2C-B a pravadolin), z kterých proběhl výběr čtyř kombinací protilátek s imobilizačním konjugátem pro jednotlivé drogy. Poté byly sestaveny kalibrační křivky a vhodné podmínky pro jednotlivé imunochemické formáty (koncentrace konjugátu s koncentrací protilátky, složení reakčního pufru). Dále byly protilátky smíchány a použity pro sestavení kalibrační křivky pro multiplexní imunoanalýzu. Metoda byla charakterizována stanovením analytických parametrů.
65	Bc. Michal Špirko	M2	Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.	Genetické determinanty regulace tvorby biofilmu u Salmonella spp.	detail Genetické determinanty regulace tvorby biofilmu u Salmonella spp. Salmonelóza je druhým nejčastějším gastrointestinálním onemocněním v Evropě. Původcem salmonelózy jsou některé sérotypy bakterií rodu Salmonella z čeledi Enterobacteriaceae. Tyto bakterie jsou schopny nejen na abiotických površích v potravinářské výrobě tvořit biofilm - vícebuněčnou mikrobiální komunitu. Biofilm jim umožňuje dlouhodobě přežívat v nepříznivých podmínkách. Trojrozměrná struktura biofilmu je poté tvořena převážně z exopolysacharidů (celulóza, sacharidové složky O-antigenu) a z proteinů (bičíky, povrchový protein BapA, svazky fimbrií - tzv. curli). Hlavním regulátorem tvorby biofilmu je transkripční aktivátor CsgD, který aktivuje transkripci genů zajišťujících syntézu složek biofilmu. Cílem naší práce je predikce tvorby biofilmu na základě genetické analýzy. Pomocí PCR amplifikace regulační oblasti a části vnitřní sekvence genu csgD byl jeho výskyt prokázán u všech 55 studovaných kmenů Salmonella spp. Pro dva kmeny Salmonella Typhimurium s odlišnou mírou tvorby biofilmu byly poté srovnány sekvence PCR produktů amplifikace regulační oblasti. U těchto kmenů byl dále stanoven profil tvorby biofilmu v závislosti na teplotě, složení média a obsahu glukózy, sacharózy a laktózy při různých metodách semikvantifikace biofilmu v mikrotitrační destičce krystalovou violetí.
66	Bc. Barbora Štancelová	M2	Ing. Jan Lipov, Ph.D.	Srovnávání metod pro sledování osteodiferenciace buněk hTERT-ASC a SaOS-2	detail Srovnávání metod pro sledování osteodiferenciace buněk hTERT-ASC a SaOS-2 Práce je zaměřena na porovnání metod a buněčných modelů pro studium osteodiferenciace, které budou v budoucnu využity pro studium nových biomateriálů pro ortopedické aplikace. Byly použity 2 buněčné modely: buněčná osteosarkomatická linie SaOS-2 a imortalizované kmenové buňky hTERT-ASC. Pro indukci osteodiferenciace bylo použito osteodiferenciační médium komerční (neznámé složení) a námi připravené. Po kultivaci 7 a 14 byla sledována osteodiferenciace barvením depotu Ca²⁺ Alizarinovou červení (ARS), stanovením aktivity alkalické fosfatasy (ALP) a imunochemicky - byl stanoven protein osteopontin (OPN). U buněčné linie SaOS-2 po 14 dnech u ARS byla mikroskopicky i kvantitativně prokázána zvýšená depozice Ca (až 14krát oproti kontrole) a aktivita ALP byla také signifikantně zvýšená. U buněk hTERT zatím nebylo ani v jednom typu média dosaženo dostatečné odpovědi jak u ALP (aktivita cca 300krát nižší než u SaOS-2), tak u ARS (téměř 50krát nižší odezva). Jako nejlepší metoda pro sledování osteodiferenciace se jeví ARS, ale ARS nebude možné použít na hydroxyapatitových materiálech. Proto je nutné optimalizovat metodu ALP. Do budoucna je v plánu imunofluorescenční mikroskopie a imunochemické stanovení proteinů (kolagen a ALP).

321 - Ústav sacharidů a cereálií

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Aneta Frydrychová	M1	Ing. Ivan Švec, PhD.	Uplatnění různých druhů vlákniny do vypichovaných sušenek	detail Uplatnění různých druhů vlákniny do vypichovaných sušenek Cílem předložené práce bylo sledovat vliv přídavků vybraných netradičních plodin na technologické znaky kompozitních směsí a na charakteristiky vypichovaných sušenek. Dvousložkové kompozitní směsi obsahovaly jako základ pšeničnou mouku hladkou světlou, ke které bylo přidáno pět netradičních plodin ve výši 2,5; 5 a 10 %. Vícesložkové směsi byly tvořeny pšeničnou moukou hladkou světlou a kombinací vláknin z netradičních složek v přídavcích 5+5 %, 5+5+0,5 % a 5+5+1 %. Pro hodnocení byly stanoveny analytické znaky mouky a vzorků a reologické znaky mouky. Byl vypočten obsah vlákniny kompozitních směsí. Laboratorní výroba vypichovaných sušenek proběhla dle interního modelu Cereální laboratoře VŠCHT Praha. Dále bylo provedeno hodnocení vlivu přídavku netradičních plodin, měření barvy a statistické vyhodnocení naměřených dat. Bylo zjištěno, že netradiční plodiny jsou vhodné pro fortifikaci pšeničné mouky díky zvýšení obsahu všech složek vlákniny pro všechny směsi. Analytické znaky byly ovlivněny příznivě i nepříznivě a ze senzorického hlediska byla většina sušenek srovnatelná s pšeničným standardem.
2	Bc. Anna Horáčková	M1	Doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.	Nové formy konopných produktů pro potravinářské užití	detail Nové formy konopných produktů pro potravinářské užití Cílem předložené práce bylo sledovat užití kompozitní směsi mouky a konopných produktů v pekárenských výrobcích a určit vliv jednotlivých produktů na konečný výrobek. Jednodruhová kompozitní směs obsahovala pšeničnou mouku a list, květ nebo mleté semeno konopí od odrůd Finola a Bialobrzeskie, každý přídavek činil 2 %. Byla testována i směs mouky, květu a semene (2 + 2 %). Hodnocení bylo provedeno pomocí zkoušek technologických (číslo poklesu, Zelenyho test) a reologických (farinograf, extenzograf, amylograf), pomocí pekařského pokusu a senzoricky. Bylo zjištěno, že botanické části měly pozitivní vliv na technologické vlastnosti (a mohly by tedy být použity k jejich zlepšení i u jiných cereálních výrobků), ale zhoršovaly senzorické vlastnosti – obtížně přijatelná by mohla být hlavně zelená barva výrobku. Přídavek konopného semene měl opačný účinek. Při použití květu a semene zároveň byly negativní senzorické vlastnosti částečně potlačeny a zároveň byl zachován pozitivní vliv na technologické vlastnosti.
3	Bc. Vojtěch Ješina	M1	Ing. Svatopluk Henke Ph.d.	Izolace monosacharidů z potravin pomocí chromatografických metod	detail Izolace monosacharidů z potravin pomocí chromatografických metod Práce je zaměřena na separaci monosacharidů z vybraných vzorků karobu pomocí chromatografických metod. Mezi předpokládané separované monosacharidy patří galaktosa a mannosa. Vzorky Karob prášek světlý bio (Country Life s.r.o., ČR) a Karob – svatojánský chléb v prášku Bio, RAW (Greenspol s.r.o., ČR) byly nejprve hydrolyzovány kyselinami HCl a H₂SO₄ při třech různých koncentracích. Následně byla provedena separace monosacharidů na kolonách XK16/40 (GE, USA) se dvěma sorbenty, katexu Amberjet 1500 H (Rohm and Haas, Germany) a anexu Dowex 550A (Dow, USA). Získané frakce při preparativní separaci byly analyzovány vysoko-účinným kapalinovým chromatografem Dionex DX-600 (Dow, USA) s amperometrickou detekcí. Získané preparativní chromatogramy byly následně vyhodnocovány na čistotu a výtěžek v programu MS Excel a pomocí software Aspen Chromatography^TM byla provedena identifikace rovnovážného disperzního modelu s lineární izotermou a tak vytvořena databáze modelových parametrů pro každé preparativní měření.
4	Bc. Markéta Líbenková	M2	Ing. et Ing. Lucie Jurkaninová, PhD.	Sledování obsahu rezistentního škrobu ve vybraných cereálních výrobcích.	detail Sledování obsahu rezistentního škrobu ve vybraných cereálních výrobcích. Rezistentní (nestravitelný) škrob je frakce, která odolává trávení a vstřebávání při průchodu horní částí gastrointestinálního traktu. V nezměněné podobě se dostává do tlustého střeva, kde je působením mikroorganismů fermentován na mastné kyseliny s krátkým alifatickým řetězcem. Tyto kyseliny zlepšují funkci střev a slouží jako zdroj energie pro buňky tlustého střeva. Rezistentní škrob je spojen se zdravotními výhodami prostřednictvím lepší kontroly hladiny glukózy v krvi a prebiotickými účinky podporujícími růst prospěšné střevní mikroflóry. Studie se zabývá sledováním obsahu rezistentního škrobu ve vybraných cereálních výrobcích. Stanovuje se enzymovou metodou. Princip spočívá v hydrolýze škrobu na D-glukózu pomocí enzymu amyloglukosidázy. Obsah rezistentního škrobu se stanoví spektrofotometricky, jako D-glukóza, jejíž obsah v roztoku je přímo úměrný obsahu rezistentního škrobu ve vzorku. Ke stanovení se používá komerční kit Megazyme. Postup experimentální práce vychází z metod AOAC 2002.02, AACC 32-40.01 a Codex Type II.
5	Bc. Alžběta Mandová	M2	Ing. Pavel Skřivan, CSc.	Fyzikálně-chemické vlastnosti a využití celozrnných mouk	detail Fyzikálně-chemické vlastnosti a využití celozrnných mouk Žitné mlýnské produkty mají odlišné fyzikálně-chemické vlastnosti, které souvisí s jejich odlišným chováním a využitím v pekárenské výrobě. Chemickými komponenty žitné obilky jsou škrob, bílkoviny a neškrobové polysacharidy, a to hlavně arabinoxylany, β-glukany, fruktany a celulosa. Žitná obilka dále obsahuje fenolové sloučeniny a antinutriční látky, jako jsou kyselina fytová, taniny, saponiny a inhibitory enzymů. Při mletí žita je využíváno jednoduššího schématu než při mletí pšenice. Zrno žita je tenčí, tvrdší, má větší soudržnost obalových vrstev a endospermu, proto se jádro hůře odděluje, a tudíž mechanické drcení a vymílání endospermu musí být intenzivnější, s větším přítlakem a střihem. Na vytvoření nosné struktury žitného těsta se podílí makromolekuly bílkoviny prostorově provázané kyselinou ferulovou s makromolekulami arabinoxylanů. Tím vzniká arabinoxylanovo-bílkovinná síť, která, včetně zbobtnalých škrobových zrn, zadržuje kypřicí plyn, umožňuje vytváření objemu žitného těsta a pečiva, a tím do značné míry nahrazuje funkci lepku v pšeničném těstě. Z hlediska výživy je žito a žitné produkty významným zdrojem vlákniny a dalších biologicky aktivních látek. Cílem práce bude zhodnocení kvality různých typů žitných mouk a jejich vliv na vlastnosti těsta a pekařského výrobku.
6	Bc Martina Matisková	M1	doc. Mgr. Andrej Sinica, Ph.D.	Složení a struktura polysacharidů netradičních plodin	detail Složení a struktura polysacharidů netradičních plodin Cílem této práce byla izolace polysacharidových frakcí, jejich následná analýza byla provedena pomocí vybraných spektroskopických, spektrofotometrických a separačních metod. Byly vybrány tři netradiční plodiny, a to moruše černá (Morus nigra), dřín obecný (Cornus mas) a divoká cibule (Allium mongolicum). Tyto rostliny jsou zajímavé pro potenciální využití v potravinářství a farmaceutickém průmyslu díky obsahu vitaminů, polyfenolů a dalších biologicky aktivních látek. Polysacharidové složení jejich plodů a jiných orgánů je nedostatečně zkoumáno. Frakce z plodu M. nigra a C. mas a z trávy A. mongolicum obsahující pektiny, hemicelulózy a celulózu byly izolovány vícekrokovou extrakcí horkou vodou a roztokem NaOH. K analýze jednotlivých frakcí byla použita FTIR a FT Ramanova spektroskopie. Dále byl stanoven obsah uronových kyselin a celkový obsah cukrů pomocí spektrofotometrických metod. Monosacharidové složení frakcí bylo stanoveno pomocí totální hydrolýzy a plynové chromatografie. Získané výsledky ukazují na výrazné rozdíly v polysacharidovém složení buněčných stěn uvedených rostlin a čistotě izolovaných frakcí.
7	Bc. Lenka Moravcová	M2	Doc. Ing. Evžen Šárka, CSc.	Použití zesíťovaného fosforečnanu škrobu v cereálním výrobku	detail Použití zesíťovaného fosforečnanu škrobu v cereálním výrobku Zesíťovaný škrob vzniká reakcí škrobových makromolekul s látkami, které mají více než jednu reaktivní skupinu. U zesíťovaného fosforečnanu je reaktivní látkou trimetafosfát. Cílem práce bylo zjistit vliv přídavku různého množství laboratorně připraveného zesíťovaného fosforečnanu škrobu (CS11/48) na senzorické a fyzikální vlastnosti a na obsah rezistentního škrobu v chlebu. Pro stanovení obsahu rezistentního škrobu byl použit set Megazyme Resistant Starch Assay Procedure od firmy Megazyme 2011. Dále byl stanoven objem chleba, penetrace střídy a sušina v průběhu skladování. Používané směsi škrobu a mouky byly proměřeny na rheometru RVA 4500 a proběhlo senzorické hodnocení chleba. Byly provedeny laboratorní rozbory upečených chlebů s přídavkem různého množství zesíťovaného fosforečnanu škrobu CS11/48. Objem a penetrace střídy chleba klesaly s rostoucím přídavkem škrobu. Podle senzorického hodnocení vyšel nejlépe 5% přídavek škrobu. Nejvyšší množství rezistentního škrobu bylo zjištěno u 15% přídavku (2,2 g/100 g suš). Podle RVA analýzy teplota mazovatění do 10 % přídavku klesala a od 15% narůstala až na teplotu 88 °C. Maximální viskozita se s narůstajícím přídavkem snižovala. Konečná viskozita s nárůstem přídavku nad 10 % klesala, ale nejnižší byla pro 5% přídavek CS11/48.
8	Bc. Natália Palugová	M2	Ing. Vladimír Pour, CSc., Ing. Andrea Hinková, Ph.D.	Extrakce polyfenolů pomocí membránových separačních procesů	detail Extrakce polyfenolů pomocí membránových separačních procesů Membránové vědy představují důležitou roli v potravinářském průmyslu. Jejich charakteristická účinnost, operativní jednoduchost a selektivita mají význam při průmyslové produkci. Membránové technologie umožňují zpracovávat syrové, obnovitelné či vedlejší produkty. Znamenají rovněž ekonomické řešení průmyslového zpracování surovin. Výhodou je průběh separace za mírných fyzikálních podmínek a omezení použití chemických aditiv či průběh fázových změn. Polyfenoly jsou označované jako fytochemikálie (tzv. látky rostlinného původu). Je prokázané, že, polyfenolické látky jsou důležité při prevenci degenerativních a neurodegenerativních onemocnění. Mají též antioxidační vlastnosti. Podílejí se na barvě, chuti a nutričních vlastnostech ovoce a zeleniny. Separační membrány představují metodu vhodnou k separaci polyfenolických látek vzhledem k jejich stabilitě.
9	Bc. Tereza Plojharová	M2	prof. Ing. J. Čopíková, CSc.	Stanovení celkových cukrů a uronových kyselin v rostlinných materiálech	detail Stanovení celkových cukrů a uronových kyselin v rostlinných materiálech Předmětem práce je stanovení celkových cukrů a uronových kyselin v rostlinných materiálech, a to konkrétně v rakytníku a mořské řase kelpa. Rakytník je součástí potravinových doplňků a užívá se kvůli jeho účinné látce pektinu a dále vitaminu C. Rakytník obsahuje řadu cukrů, avšak středem zájmu jsou polysacharidy, zejména pektiny, které jsou složené z částečně methylované polygalakturunové kyseliny. Mořská řasa kelpa je také součástí mnoha potravinových doplňků a její užívání slibuje řadu příznivých účinků na lidský organismus. Kelpa obsahuje řadu minerálů a stopových prvků. Doplňky stravy z kelpy by měly být pro náš organismus největším přírodním zdrojem jódu. Kelpy patří mezi hnědé mořské řasy, které jsou bohaté na sulfátované polysacharidy. Hlavním sulfátovaným polysacharidem v hnědých řasách je fukoidan. Dále obsahují algináty a laminariny. Celkové cukry byly stanoveny pomocí orcinové metody, jejíž reakce spočívá v hydrolýze materiálu v silně kyselém prostředí a reakcí produktů hydrolýzy s orcinem. Obsah uronových kyselin byl stanoven podobně po kyselé hydrolýze a reakcí produktů hydrolýzy s 3-hydroxybifenylem.
10	Mgr. Veronika Pourová	M2	BSc. Ingemar Gröön	Sledování procesu karamelizace ve vybraných sirupech a cukerných roztocích	detail Sledování procesu karamelizace ve vybraných sirupech a cukerných roztocích Karamelizace je komplexní reakce cukrů za vysoké teploty. Může být ovlivněna mnoha faktory, jako je teplota, pH, použitý materiál či tlak. Není zveřejněno mnoho studií, které by popisovaly konkrétní průběh reakce za daných podmínek, protože postupy výroby karamelu jsou často výrobními tajemstvími podniků. V této práci jsou sledovány vlastnosti karamelových sirupů připravených z roztoku cukru, invertního cukru a glukózy různé koncentrace zahřívaných na teplotu 105 °C po dobu 2-48 hodin bez úpravy a s úpravou pH. Hodnocena je sušina refraktometricky, pH roztoku, barva spektrofotometricky a obsah sacharózy polarimetricky. Senzoricky je hodnocena podobnost výsledných sirupů s konkurenčním produktem. Studie ukázala, že úprava pH před zahřátím umožňuje rychlejší formaci karamelové barvy a vůně a nižší zákal výsledného produktu. Při periodické úpravě pH je zamezeno poklesu pH pod určitou hodnotu, která je klíčová pro vznik zákalu typického pro tmavě zbarvené karamelové sirupy. Tento postup je možné použít i pro výrobu velmi tmavé melasy.
11	Bc. Eliška Růžičková	M1	doc. Ing. Jan Pánek, CSc	Využitelnost živin u vybraných typů alternativní výživy	detail Využitelnost živin u vybraných typů alternativní výživy Cílem předkládané práce bylo zhodnocení výživové hodnoty čtyř typů alternativní výživy, konkrétně veganské stravy, makrobiotiky, raw stravy a paleo diety. U těchto druhů stravování byla posuzována využitelnost vybraných živin v závislosti na nadbytku jiných živin a případný nedostatek živin. Teoretická část byla zaměřena na popis alternativních diet a na význam vlákniny a polyfenolů ve výživě. Pozornost je věnována také základním živinám a vitaminům. V experimentální části byl proveden výpočet energetických hodnot a obsahu základních živin ve vybraných pokrmech. S využitím analytických metod byl stanoven obsah bílkovin, tuků, sacharidů, mastných kyselin a sušiny, a následně porovnán s vypočtenými hodnotami. Ukázalo se, že u veganské stravy byl zjištěn nižší obsah bílkovin a tuku, a vyšší obsah sacharidů, vlákniny a nenasycených mastných kyselin. U makrobiotiky bylo prokázáno, že obsah bílkovin je nižší než doporučený příjem. Vzhledem k tomu, že základem makrobiotiky jsou obiloviny, strava obsahuje vyšší obsah sacharidů včetně vlákniny. Raw strava se ukázala jako strava s vyšším obsahem tuku a nízkým obsahem bílkovin a sacharidů. U paleo diety byl zjištěn vysoký obsah bílkovin a tuků, vyšší obsah nasycených mastných kyselin než u ostatních diet, a velmi nízký obsah sacharidů.
12	Bc. Tomáš Svoboda	M1	Ing. Svatopluk Henke, Ph.D.	Separace polysacharidových hydrolyzátů pomocí kontinuální chromatografie	detail Separace polysacharidových hydrolyzátů pomocí kontinuální chromatografie Práce se zabývá možnostmi chromatografické separace hydrolyzátů guarové gumy s cílem izolovat monosacharidy galaktosu a mannosu. Vzorky guarové gumy (Guar CPS 5000, Vega provita s.r.o., ČR) byly nejprve kysele hydrolyzovány a vzniklý roztok hydrolyzátu separován na dvou typech iontoměničů, anexu (Dowex 550A, Dow, USA, Cl/OH forma) a katexu (Amberjet 1500H, Rohm und Haas, Německo, Ca forma). Současně byly testovány na separaci i modelové roztoky hydrolyzátů obsahujících pouze čistou galaktosu a mannosu. Sledovala se účinnost separace na základě výsledků analýz HPAEC/PAD jednotlivých frakcí na obsah galaktosy a mannosy. Chromatogramy byly poté v prostředí Aspen Chromatography vyhodnoceny oproti rovnovážnému disperznímu modelu a identifikovány modelové parametry, které tvořily podklad pro simulace kontinuálního chromatografického procesu programem SMBmodel v prostředí Matlab. Z výsledků vyplývá vhodnost diskontinuální i kontinuální chromatografické separace na anexovém sorbentu.
13	Bc. Barbora Tobolová	M2	Ing. Marcela Sluková, PhD.	Porovnání chemického a mikrobiologického složení různých cereálních kvasů	detail Porovnání chemického a mikrobiologického složení různých cereálních kvasů Cereální kvasy se v současné době těší zájmu jak ze strany spotřebitele, tak výrobce potravin. Jejich použití ovlivňuje nutriční kvalitu, senzorické vlastnosti, strukturu i trvanlivost pekařských výrobků. Fermentace primárních cereálních produktů se skládá z řady složitých procesů za účasti bakterií mléčného kvašení a kvasinek. Porozumění těmto procesům a možnost tyto procesy ovlivnit je tudíž určujícím faktorem pro správnou technologii výroby kvasů. Práce bude zaměřena na sledování vlastností kvasů připravených z různých druhů obilovin, neboť použitá obilovina má stěžejní vliv na vlastnosti kvasu, ale také na nutriční a senzorické vlastnosti finálního pekařského výrobku. U kvasů vedených za přesně definovaných podmínek bude zjišťována titrační kyselost, pH, obsah organických kyselin a těkavých látek. Dále bude proveden mikrobiologický rozbor, budou stanoveny jednotlivé skupiny mikroorganismů a sledována jejich antifungální aktivita. Vybrané kvasy budou použity do receptury pekařského výrobku. U pekařského výrobku bude sledována jeho trvanlivost a proces stárnutí.
14	Bc. Lucie Třešňáková	M1	Doc. Mgr. Andrej Sinica, PhD.	Strukturní analýza polysacharidových frakcí z dřevokazné houby Ganoderma resinaceum	detail Strukturní analýza polysacharidových frakcí z dřevokazné houby Ganoderma resinaceum Cílem této studie byla izolace polysacharidových frakcí z plodnic dřevokazné houby Ganoderma resinaceum, ověření jejich čistoty a složení pomocí vhodných analytických metod. K izolaci frakcí bylo použito několik extrakčních kroků: extrakce studenou a vroucí vodou, následně extrakce pomocí roztoku 1 M NaOH. Pro dosažení čistoty a frakcionace byly využity přečišťovací mezikroky, zejména enzymatické odstranění bílkovin (pepsin, pronasa) a odstranění barviv pomocí H₂O₂. K určení čistoty a složení byly použity spektroskopické a separační metody: FT-IR, FT-Ramanova a NMR spektroskopie, organická elementární analýza a plynová chromatografie. Celkem byly získány čtyři vysokomolekulární frakce (F1, F2, F3, F4) s majoritním zastoupením polysacharidů. Hlavní složkou všech polysacharidů byla glukosa; mannosa a galaktosa tvořily v případě frakce F1 významné složky polysacharidu, ostatní cukry měly minoritní zastoupení. Organická elementární analýza prokázala velmi nízká residua bílkovin a vyšší obsah síry byl způsoben použitím DMSO. Frakce F1 byla složena z mannogalaktanu a glukanů, F2 obsahovala převážně β-glukany, F3 byla identifikována jako směs α a β-glukanů a F4 jako chitin-glukanový komplex.
15	Bc. Jana Šedivá	M1	doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.	Zvýšení nutriční hodnoty pekařských výrobků přídavky netradičních semen	detail Zvýšení nutriční hodnoty pekařských výrobků přídavky netradičních semen Cílem předložené práce bylo stanovení technologických znaků kompozitních směsí na bázi pšeničné mouky s přídavky netradičních plodin a potvrdit očekávaný vliv na charakteristiky finálního pečiva. Testovány byly dva soubory kompozitních směsí, které obsahovaly v různých koncentracích přídavky netradičních semen lnu hnědého a zlatého, chia semen, bambusové a citrusové vlákniny, nopálové, žaludové a kaštanové mouky. Dvousložkový soubor byl tvořen pšeničnou moukou a přídavkem některé netradiční plodiny v koncentraci 2,5 %, 5 % a 10 %. Vícesložkový soubor měl třísložkové a čtyřsložkové složení, kde koncentrace netradičních složek byla 0,5 %, 1 % a 5 %. Hodnocení kompozitních směsí se provedlo za pomoci technologických zkoušek a podle interního postupu VŠCHT byla sledována spotřebitelská kvalita pečiva. Z výsledků zkoušek vyplývá, že přídavky netradičních semen k pšeničné mouce zvyšují obsah vlákniny a zlepšují tvar (klenutost) finálního produktu. Výrobky s nižší koncentrací netradičních plodin odpovídají spotřebitelské kvalitě pečiva vyrobeného pouze z pšeničné mouky. Vyšší přídavek v určitých případech negativně ovlivnil senzorický profil produktu. Ze spotřebitelského hlediska se jeví pro užití do pekařských výrobků nejlépe přídavek 5 % bambusové vlákniny nebo 5 % hnědých semen chia.

322 - Ústav mléka, tuků a kosmetiky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Štěpán Marhons	M1	Ing. Kateřina Solichová, Ph.D.	Charakterizace zákysových kultur pro výrobu fermentovaných výrobků s nízkým obsahem laktosy	detail Charakterizace zákysových kultur pro výrobu fermentovaných výrobků s nízkým obsahem laktosy V této práci se sledovala fermentace mléka a plně zhydrolyzované mléka pomocí dvou kultur, obsahujících bakterie Lactobacillus, Streptococcus a Bifidobacterium a také se provedla současná hydrolýza a fermentace mléka. V kultuře č. 1 byl počet laktobacilů v řádu 10⁶ KTJ.ml^-1 a streptokoků 10¹⁰ KTJ.ml^-1, po fermentaci v čerstvém polotučném mléce se jejich počet snížil o dva řády. Při kultivaci v plně zhydrolyzovaném mléce klesl jejich počet o 1 řád. Hodnota pH po fermentaci nezhydrolyzované mléko činila pH 4,24 a zhydrolyzovaného mléka 4,35. Během měření kysací křivky bylo zjištěno, že snížený obsah laktózy v mléce způsobuje pozdější nástup poklesu pH během kultivace, v tomto případě o 0,8 h. Ve směsi kultur č. 2 byly počty streptokoků, laktobacilů a bifidobakterií v řádu 10¹⁰ KTJ.ml¹. Počet streptokoků po fermentaci v čerstvém mléce zůstal stejný, ale klesly počty laktobacilů a bifidobakterií (o 3 resp. 4 řády). Při kultivaci v zhydrolyzovaném mléce klesl počet všech sledovaných mikroorganismů (streptokoky o 1 řád, laktobacily o 5 řádů a bifidobakterie o 3 řády). Dosažené pH v nezhydrolyzovaném mléce bylo 4,79 a zhydrolyzovaném mléce 4,38. Z vyhodnocení kysací křivek je patrné, že ve zhydrolyzovaném mléce dochází ke zvýšenému poklesu pH výrazně později, až o 1,8 h.
2	Bc. Valeriya Zherepa	M1	doc. Ing. Čurda Ladislav, CSc.	Sledování vlastností nových komerčních enzymů při hydrolýze laktosy.	detail Sledování vlastností nových komerčních enzymů při hydrolýze laktosy. Počet lidí, kteří trpí laktosovou intolerancí u nás i celosvětově je značný. Cílem práce bylo obeznámit se s problematikou laktosové intolerance a způsobem provedení hydrolýzy laktosy. Experimentální část byla zaměřena na sledování vlastností nových komerčních enzymů a zjištění optimálních podmínek provedení hydrolýzy laktosy v mléce s využitím těchto enzymů. Byly rovněž připraveny jogurty s hydrolyzovanou laktosou. Během experimentů v mléce byla provedena hydrolýza laktosy pomocí enzymů Maxilact, NOLA Fit a Saphera za různých podmínek. Byly pozorovány vlastností enzymů při teplotách 6 a 37 ºC, při pH substrátu v rozmezí 5,5-6,5 a při hydrolýze laktosy ve fermentovaném výrobku před zaočkovaním jogurtovou kulturou nebo současně s fermentací. Při hydrolýze laktosy za různých teplot byly určeny optimální koncentrace enzymů pro dosažení výsledného obsahu laktosy pod 0,1%. Důležitým faktorem bylo pH mléka, bylo zjištěno, že aktivita enzymu Maxilact klesá v kyselém prostředí a aktivita jiných enzymů téměř na pH nezávisí. Větší rozmezí pH u enzymů NOLA Fit a Saphera umožnuje jejich použití při fermentaci. Vzhledem k počtu lidi trpících laktosovou intolerancí, lze konstatovat, že podobné výzkumy jsou potřebné pro zlepšení technologických postupů a pro další vývoj nových výrobků.

323 - Ústav analýzy potravin a výživy

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Kamila Bechyňská	B3	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Lipidomika jako nástroj pro biomonitoring environmentálně znečištěných lokalit	detail Lipidomika jako nástroj pro biomonitoring environmentálně znečištěných lokalit Lipidomika je rozvíjející se věda, která analyzuje celkové složení lipidů a jejich biologickou funkci. Je známo, že lipidom je ovlivňován vnitřními faktory (fyziologický stav) i vnějšími faktory (dieta) a jeho složení tak může být indikátorem pro vážná onemocnění. Cílem tohoto projektu bylo vyhodnotit, zda má kvalita životního prostředí vliv na lipidom, a případně nalézt konkrétní lipidy, jejichž výskyt je se znečištěným prostředí přímo spojen. Analyzované vzorky krevní plasmy pocházely ze dvou lokalit v ČR – Českých Budějovic (zástupce čistého ovzduší) a Karviné (zástupce znečištěného ovzduší). Vzorky byly po precipitaci proteinů změřeny pomocí UHPLC-HRMS techniky a následně byl tento soubor podroben lipidomickému fingerprintingu a profilování oxidovaných lipidů pomocí programů Progenesis a Agilent Profinder.
2	Bc. Tímea Borbášová	M2	doc. Ing. Jan Pánek, CSc.	Obsah hlavních živin a zastoupení mastných kyselin v tukové složce vybraných druhů ryb a výrobků z nich.	detail Obsah hlavních živin a zastoupení mastných kyselin v tukové složce vybraných druhů ryb a výrobků z nich. Ryby a rybí výrobky jsou vysoce ceněnou potravinovou komoditou kvůli jejímu nutričnímu složení. Rybí sval obsahuje vysoce kvalitní a snadno stravitelné bílkoviny, výhodné složení tuků a mnoho důležitých mikroživin, jako je vitamin D a E a další. Obsah tuku v rybách a hlavně v jejich výrobcích je velmi variabilní a může se pohybovat v rozmezí od 0,5 do 58 %. Složení mastných kyselin v rybím tuku závisí na mnoha faktorech. Z tohoto důvodu existuje obrovský rozdíl ve složení mastných kyselin mezi sladkovodní a mořskou rybou. Ryby a rybí výrobky obsahují významná množství polynenasycených mastných kyselin, zejména n-3 mastných kyselin. Z tohoto důvodu jsou stále častěji doporučovány pro lidskou spotřebu. Tato studie je zaměřena na hodnocení vybraných živin v mořských rybách a rybích výrobcích na českém trhu. Analyzovanými parametry jsou bílkoviny, tuky, sušina, složení mastných kyselin a obsah a složení tokoferolů (vitamin E). Cílem je zhodnotit přínosy těchto výrobků pro lidskou stravu z nutričního hlediska.
3	Bc. Aneta Bumbová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Mykotoxiny a rezidua pesticidů v krmivech pro domácí zvířata	detail Mykotoxiny a rezidua pesticidů v krmivech pro domácí zvířata Krmiva pro domácí mazlíčky se v současné době dostávají do popředí zájmu nejen chovatelů, ale i výrobců, a jejich prodej neustále roste. Hlavními složkami krmiv pro domácí zvířata dostupných v maloobchodní síti jsou suroviny rostlinného původu, s nimiž se do finálních produktů mohou dostat např. mykotoxiny, toxické sekundární metabolity vláknitých mikromycet, rezidua agrochemikálií a další potenciální kontaminanty, které vykazují škodlivé účinky na zdraví domácích zvířat. Cílem této studie bylo zhodnocení míry kontaminace krmiv pro domácí zvířata mykotoxiny a rezidui pesticidů. Celkem 35 vzorků krmiv pro psy, hlodavce a ptactvo z tržnísítě ČR bylo analyzováno s využitím zavedené a validované analytické metody pro stanovení širokého souboru různých tříd mykotoxinů (n = 57) a reziduí pesticidů (n = 390). Pro izolaci analytů byla využita modifikovaná metoda QuEChERS, separace a detekce analytů byla provedena pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostní spektrometrií (U-HPLC‒HRMS/MS). V celém souboru analyzovaných vzorků bylo detekováno 63 kontaminantů, z toho 17 mykotoxinů(nejčastěji enniatiny a alternariové mykotoxiny) a 46 reziduí pesticidů (biocidy či insekticidy).
4	Bc. Lucie Chytilová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Sledování degradačních produktů esterů 3-MCPD při tepelné přípravě potravin	detail Sledování degradačních produktů esterů 3-MCPD při tepelné přípravě potravin Práce byla zaměřena na monitoring degradačních produktů esterů 3-monochlorpropan-1,2-diolu (3-MCPD) během tepelného zpracování potravin. V experimentální části byl nejprve pro ilustraci zvolen deuterovaný standard 1,2-dipalmitoyl-3-MCPD-d5, který byl vystaven tepelnému záhřevu 180 °C po dobu 45 minut. V modelovém systému byl sledován vliv času záhřevu na stabilitu tohoto kontaminantu a kinetika vzniku a degradace degradačních produktů. Pro identifikaci analytů byla použita ultra-účinná kapalinová chromatografie (U-HPLC) ve spojení s tandemovým hmotnostním spektrometrem typu orbitrap (orbitrap MS/MS). Další částí experimentu bylo sledování oxidačních produktů esterů 3-MCPD ve vzorcích sušenek připravených podle základní receptury a pečených 14 a 18 minut při teplotě 180 °C. Při přečišťování extrahovaného tuku na sloupci silikagelu bylo odebráno 7 frakcí. Byl vytvořen seznam pravděpodobných oxidačních chlorovaných produktů diesterů 3-MCPD včetně přesných hmot. Pomocí U-HPLC ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií Q-EXACTIVE PLUS s analyzátorem typu orbitrap byly některé z nich identifikovány. Byly vytvořeny eluční profily esterů 3-MCPD a jejich identifikovaných oxidačních produktů.
5	Bc. Anna Debřičková	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Screening biologicky aktivních látek konopí setého	detail Screening biologicky aktivních látek konopí setého Konopí seté (Cannabis sativa L.) je rostlina nacházející uplatnění jako zdroj průmyslových vláken, poživatina a v neposlední řadě také v medicíně. Pryskyřice konopí setého je velice komplexní matricí obsahující rozmanité sekundární metabolity s různou biologickou aktivitou. Mezi tyto látky patří nejen fytokanabinoidy, ale také terpenoidy, flavonoidy, lignany, uhlovodíky, mastné kyseliny, dusíkaté látky a nekanabinoidní fenoly. Cílem práce je ve dvou vzorcích konopné pryskyřice odlišného profilu obsažených kanabinoidů provést screening biologicky aktivních látek se zaměřením na nekanabinoidní sloučeniny. Pro tento účel byla provedena analýza pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií s analyzátorem typu QTOF a s iontovou mobilitou. Na základě literatury byla vytvořena databáze 153 potenciálně přítomných nekanabinoidních látek a jejím porovnáním s naměřenými daty byly postupně identifikovány jednotlivé sloučeniny. Detekované látky z databáze byly především ze skupiny terpenoidů, flavonoidů a nekanabinoidních fenolů. Pozornost byla dále zaměřena na isomery takových látek, u nichž dochází ke koeluci na chromatografické koloně, neboť se předpokládá jejich případná separace ve třetí dimenzi při zapojení iontové mobility.
6	Bc. Barbora Dušičková	M2	doc. Ing. Milena Stránská, Ph.D	Optimalizace detekce pro stanovení legislativně regulovaných mykotoxinů s využitím vysokorozlišovací tandemové hmotnostní spektrometrie	detail Optimalizace detekce pro stanovení legislativně regulovaných mykotoxinů s využitím vysokorozlišovací tandemové hmotnostní spektrometrie Mykotoxiny jsou toxické nízkomolekulární sekundární metabolity některých druhů mikroskopických vláknitých hub. Jedná se o relativně stabilní molekuly, které je obtížné odstranit klasickými potravinářsko-zpracovatelskými technologiemi, a proto mohou vstupovat až do finálních produktů potravního řetězce. Mezi základní producenty mykotoxinů patří plísně rodu Aspergillus, Penicillium a Fusarium. Přítomnost mykotoxinů je nutné v zemědělských surovinách, potravinách i hospodářských krmivech pečlivě monitorovat, a to z důvodu negativních účinků na zdraví konzumenta. Cílem této práce bylo optimalizovat analytickou metodu pro stanovení legislativně regulovaných mykotoxinů (aflatoxiny B1, B2, G1, G2, ochratoxin A, deoxynivalenol zearalenon, fumonisiny B1 a B2 a T-2 a HT-2 toxiny) s využitím moderní techniky ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostně spektrometrickou detekcí (U-HPLC-HRMS/MS) s analyzátorem typu Q-Orbitrap. Hlavním zaměřením této studie bylo optimalizovat podmínky detekce HRMS/MS, a tak získat metodu s ideálními detekčními parametry a ionizačními podmínkami pro každý stanovovaný analyt. V rámci finálního nastavení bylo dosaženo všeobecného zlepšení kvality odezev pro 7 analytů z celkem 11 stanovovaných v rozsahu od 5 do 185 %.
7	Bc. Aneta Eisová	M1	Ing. Jaromír Hradecký, Ph.D.	Stanovení těkavých látek v tuzemském rumu pomocí SPME-GC-TOF-MS	detail Stanovení těkavých látek v tuzemském rumu pomocí SPME-GC-TOF-MS V České republice se dochucením potravinářského lihu tradičně vyrábí alkoholický nápoj označovaný jako „tuzemák“. Charakteristickou chuť a vůni, k jeho aromatizaci používané rumové tresti, tvoří komplexní směs několika skupin látek připravovaných destilací ethanolu, dřevního octa, koncentrované kyseliny sírové a oxidu manganičitého. Zdravotní rizika konzumace rumové tresti v nedávné době hodnotili odborníci z Evropského úřadu pro bezpečnost potravin s konstatováním možné karcinogenity a genotoxicity u látek ethanol, acetaldehyd a furan. Cílem této práce je stanovení obsahu furanu a vyhodnocení celkového fingerprintu těkavých látek ve 20 vzorcích tuzemáku a řadě vzorků rumové tresti. Pro realizaci výše uvedeného byla provedena optimalizace analytické techniky skládající se z mikroextrakce na tuhou fázi spojené s plynovou chromatografií a hmotnostně spektrometrickou detekcí využívající nízko i vysokorozlišovací analyzátor doby letu. Obsah furanu ve vzorcích stanovený metodou standardního přídavku se pohyboval v rozmezí jednotek až stovek µg/kg.
8	Bc. Anna Fleglová	M2	doc. Dr. Ing. Karel Cejpek	Karbonylové produkty transformace cukrů v nápojích	detail Karbonylové produkty transformace cukrů v nápojích Slazené nealkoholické nápoje a sirupy patří k oblíbeným potravinářským produktům. Především ve sladkých nápojích je sacharosa často nahrazována sirupy, které začaly být široce používané vlivem jejich nižší ceny, kapalnému skupenství a vyšší stabilitě v kyselém prostředí. Mezi nejčastější chemické reakce cukrů řadíme ty transformace cukrů, během kterých dochází ke vzniku reaktivních karbonylových sloučenin; v nápojích se jedná především o karamelizaci. Mezi reaktivní karbonylové produkty řadíme především α-dikarbonylové sloučeniny a deriváty karbaldehydu. α-dikarbonylové sloučeniny jsou vysoce reaktivní elektrofilní činidla, která mohou mimo jiné reagovat s řetězci proteinů, a tím snižovat jejich nutriční hodnotu. V prostředí in vivo modifikují bílkoviny a jejich funkce, za vzniku konečných produktů pokročilé glykace (AGEs). Karbaldehydové sloučeniny jsou zároveň markery kvality tepelného ošetření potravin. Můj výzkumu byl zaměřen na analýzu dlouhodobě skladovaných vzorků limonád a sirupů. Stanovovala jsem u nich jednak redukující sacharidy a sacharosu, jako prekurzory dikarbonylových sloučenin. Druhá část mého výzkumu byla věnována sledování změn v koncentracích a spektru samotných dikarbonylových a karbaldehydových sloučenin.
9	Bc. Mariya Glushchenko	M1	doc. Ing. Milena Stránská, Ph.D.	Bezpečnost dětské výživy z pohledu výskytu mykotoxinů	detail Bezpečnost dětské výživy z pohledu výskytu mykotoxinů V dnešní době lze v potravinách detekovat značné množství různých druhů kontaminantů, které nepříznivě ovlivňují jejich kvalitu a zdravotní stav konzumentů. Jedním z mnoha faktorů nebezpečí je výskyt sekundárních metabolitů plísní – mykotoxinů. Nejpřísněji legislativně regulovanými komoditami jsou zpracované obilné, ovocné a zeleninové příkrmy pro kojence a malé děti kvůli vysoké zranitelnosti této spotřebitelské skupiny. Cílem práce bylo zhodnocení míry kontaminace mykotoxiny ve vzorcích dětské výživy: v cereálních křupkách (n=21) a zeleninových příkrmech (n=12). 57 cílových analytů bylo ze vzorků extrahováno metodou QuEChERS, vlastní měření bylo provedeno pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostně-spektrometrickou detekcí U-HPLC-MS/MS. Ve vzorcích křupek bylo detekováno 10 mykotoxinů v rozsahu koncentrací od 0,91 µg/kg do 942,25 µg/kg. 43 % vzorků bylo pozitivní na alespoň jeden mykotoxin a jeden vzorek překročil maximální legislativní limit pro kukuřičné příkrmy pro kojence a malé děti o 468 %, pro kukuřičné svačinky o 42 % a pro kukuřičné potraviny určené k přímé spotřebě o 13,6 %. Veškeré nálezy mykotoxinů v příkrmech byly velmi nízké, těsně nad mezí stanovitelnosti daných analytů a žádný z nich není zatím legislativně regulován.
10	Bc. Lucie Horáčková	M1	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.	Metabolity ftalátů a látky DINCH v moči matek a dětí	detail Metabolity ftalátů a látky DINCH v moči matek a dětí Ftaláty jsou látky používané v řadě aplikací jako změkčovadla. Jelikož nejsou na polymer vázány kovalentní vazbou, může snadno dojít k jejich uvolnění, průniku do životního prostředí a poté může dojít k expozici lidského organismu inhalací, dermální absorpcí či požitím. Některé estery ftalátů byly z důvodu negativních účinků na lidské zdraví (narušení endokrinního systému, karcinogenita) zakázány, což vedlo k zavedení nových plastifikátorů, jako di-iso-nonyl 1,2-cyklohexan dikarboxylát (DINCH). Cílém studie bylo stanovit 8 metabolitů ftalátů a 4 metabolity látky DINCH ve 240 vzorcích moči matek a jejich novorozenců z Českých Budějovic a Karviné, v období srpen-říjen 2013 a leden-duben 2014. Vzorek moči byl po enzymatické hydrolýze naředěn do methanolu, identifikace/kvantifikace cílových látek byla realizována pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Medián Σ metabolitů ftalátů u matek byl 136 µg/g kreatininu a u novorozenců 141 µg/g kreatininu. Dominantním metabolitem byl mono(5-karboxy-2-ethypentyl) ftalát. Metabolity DINCH byly detekovány pouze v 11 vzorcích matek, u novorozenců nebyly zjištěny v žádném vzorku. Dominantním metabolitem DINCH ve vzorcích byl karboxy-iso-nonyl cyklohexan-1,2-dikarboxylát s mediánem 7,32 µg/g kreatininu.
11	Bc. Petra Hrůšová	M2	doc. Dr. Ing. Marek Doležal	Nutriční hodnocení potravinářských výrobků se ztuženými tuky	detail Nutriční hodnocení potravinářských výrobků se ztuženými tuky Hlavní složkou tuků jsou mastné kyseliny, které se dělí do několika skupin s rozdílným vlivem na lidské zdraví. Nepříznivý účinek na lidský organismus mají především trans-nenasycené mastné kyseliny (TFA), nacházející se v potravinářských výrobcích s částečně ztuženými tuky. I když se od používání těchto tuků v dnešní době stále více ustupuje, a Evropská komise aktuálně řeší problematiku TFA pocházejících z průmyslových technologií v potravinách, můžeme se s nimi i nadále setkat, např. v jemném nebo v trvanlivém pečivu. V České republice vydala Společnost pro výživu výživová doporučení pro obyvatelstvo ČR, ve kterých se mimo jiné zabývá i příjmem mastných kyselin. Příjem nasycených mastných kyselin (SFA) by měl být menší než 10 % denního energetického příjmu a příjem TFA by měl být co nejnižší a neměl by překročit 1 % z celkového energetického příjmu. Cílem této práce bylo z nutričního hlediska posoudit 18 pekařských výrobků, u kterých bylo stanoveno zastoupení mastných kyselin pomocí plynové chromatografie s plamenově-ionizační detekcí. Po přepočtení obsahu SFA a TFA na 100 g výrobku bylo možné posoudit, do jaké míry dojde k naplnění tolerovaného denního příjmu konzumací daných výrobků.
12	Bc. Dana Hájková	M2	Ing. Lucie Drábová, Ph.D.	Optimalizace metody pro stanovení pesticidů v konopí pomocí plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií	detail Optimalizace metody pro stanovení pesticidů v konopí pomocí plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií Pesticidy jsou látky s širokým spektrem chemicko-fyzikálních vlastností, které se využívají na ochranu plodin před škůdci. Jednou z těchto plodin, na kterou se v posledních letech zaměřuje stále více pozornosti, je konopí. Spektrum pro využití konopí je velmi široké od farmaceutického průmyslu až po průmysl potravinářský. Je tedy třeba vyvinout takové metody, které budou schopny zajistit kvalitu a bezpečnost těchto produktů a minimalizovat tak rizika spojená s jejich využitím. Stanovení reziduí pesticidů v těchto produktech je problematické vzhledem k velkému počtu látek, zejména terpenoidů, které mohou interferovat s cílovými analyty a znesnadňovat tak jejich stanovení. Cílem této práce bylo optimalizovat a validovat metodu pro stanovení více než 250 reziduí pesticidů v konopí pomocí GC - MS/MS. K extrakci cílových analytů byla použita metoda QuEChERS v kombinaci s různými způsoby přečištění. Testováno bylo přečištění pomocí dispersní SPE se sorbenty PSA, a kombinací PSA, GCB a C18, dále vymražení a SPE se sorbentem PSA. Jako nejvhodnější bylo zvoleno přečištění pomocí dispersní SPE se sorbentem PSA. Toto přečištění bylo vhodné pro více než 81 % testovaných analytů.
13	Bc. Miroslava Jeřábková	M2	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.	Zhodnocení expozice člověka organofosfátovými retardéry hoření na základě analýzy prachu vnitřního prostředí	detail Zhodnocení expozice člověka organofosfátovými retardéry hoření na základě analýzy prachu vnitřního prostředí Prach vnitřního prostředí představuje komplexní matrici, jež může být zdrojem mnohých kontaminujících látek. Jelikož s touto složkou přichází člověk každodenně do styku, je prach využíván pro hodnocení expozice člověka různými kontaminanty, např.: organofosfátovými retardéry hoření (OPFR). Prvním cílem studie bylo validovat již dříve vyvinutou metodu pro stanovení 15 OPFR v prachu vnitřního prostředí s využitím ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Zhodnoceny byly pracovní charakteristiky metody pro studované látky: výtěžnost (84–120 %), opakovatelnost (6–10 %) a limity kvantifikace (5 ng/g prachu). Dalším cílem bylo vyšetření 32 vzorků prachu z českých domácností na přítomnost OPFR. Detekované analyty byly nalezeny na koncentracích 8–178 600 ng/g prachu, z nichž celkem 13 OPFR bylo přítomno ve všech vzorcích. Následně byla zhodnocena expozice dospělých jedinců a dětí, kdy byly zohledněny dva stavy: průměrný a nejvyšší příjem prachu (Ali a kol., 2013). V případě průměrného příjmu prachu byly zjištěny hodnoty v rozmezí 0,01–0,59 (dospělí) a 0,10–8,54 (děti), naopak při nejvyšším příjmu prachu by byli jedinci exponováni ve větší míře, konkrétně v rozmezí 0,02–1,48 (dospělí) a 0,39–34,57 (děti) ng/kg tělesné hmotnosti/den.
14	Bc. Ingrid Joachimsthalová	M2	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph. D.	Hodnocení dietární expozice organickým kontaminantům	detail Hodnocení dietární expozice organickým kontaminantům Během života je člověk každodenně vystaven (inhalací, dietárně či dermálně) environmentálním kontaminantům. Tyto látky mohou mít negativní vliv na zdraví a to zejména při dlouhodobé expozici. Dieta představuje důležitou cestu příjmu sledovaných látek, kam patří polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU), polychlorované bifenyly (PCB) a organochlorované pesticidy (OCP). Cílem práce bylo analyzovat duplikáty stravy (n=20) na výskyt PAU (n=24), PCB (n=8) a OCP (n=13). Jídelníčky byly sestaveny podle celodenní stravy dobrovolníků z Ústavu analýzy potravin a výživy. Analyty byly z matrice extrahovány ethylacetátem, následně byl extrakt přečištěn extrakcí na tuhou fázi (SPE) na silikagelových kolonkách. Cílové látky byly analyzovány pomocí techniky plynové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií a elektronovou ionizací (GC-EI-MS/MS). Celkové koncentrace PCB, OCP a PAU v duplikátech stravy se pohybovaly v rozmezí <0,003 - 0,647; <0,003 - 1,473 a <0,003 - 64,2 ng/g, v tomto pořadí. Nejčastěji byly detekovány látky: p,p'-DDE, PCB 153, PCB 180, fluoranthen a pyren. Denní příjem ∑8 PCB, ∑DDT a ∑16 PAU byl v průměru 2,80; 2,95 a 259 ng/kg t. hm./den, v tomto pořadí. Zjištěné průměrné hodnoty expozice se pohybovaly na nižších nebo obdobných hladinách, jako uvádí odborná literatura.
15	Bc. Jana Kotschwarová	M2	Ing. Marie Suchanová, Ph.D.	Ověření autenticity biovín	detail Ověření autenticity biovín Réva vinná je jednou z nejstarších kulturních rostlin, která se dnes pěstuje celosvětově. Tato rostlina je často napadána plísněmi, proto jsou z důvodu vyšších výnosů při produkci hroznů používány přípravky na ochranu rostlin (pesticidy). V ekologickém zemědělství je však použití pesticidů legislativně velmi omezeno. Cílem této práce bylo ověření autenticity vín z ekologické produkce prostřednictvím stanovení obsahu reziduí pesticidů a některých jejich metabolitů. Dále byl sledován obsah reziduí pesticidů a hledány další metabolity pesticidů ve vínech a hroznech z konvenční produkce. Rezidua pesticidů a jejich metabolity byly ze vzorků extrahovány pomocí metody QuEChERS. Separace, identifikace a kvantifikace reziduí byla provedena pomocí kapalinového chromatografu s hmotnostně spektrometrickým detektorem s tandemovým kvadrupólovým analyzátorem (pro analýzu mateřských pesticidů) a analyzátorem typu kvadrupól- analyzátor doby letu (pro stanovení metabolitů). Analyzováno bylo 21 vzorků vín z ekologické produkce, 10 vzorků konvenčních červených vín a 10 vzorků konvenčních hroznů zakoupených v tržní síti ČR. Všechny vzorky vyhověly obsahem reziduí pesticidů legislativě.
16	Bc. František Krátký	M2	Ing. Monika Tomaniová, Ph.D.	Využití superkritické fluidní chromatografie pro analýzu pesticidů v potravinách	detail Využití superkritické fluidní chromatografie pro analýzu pesticidů v potravinách Zemědělské produkty jsou jednou z významných součástí diety člověka. Pěstování, zpracování i skladování plodin, z nichž jsou tyto produkty vyrobeny, je často spojeno s nutným chemickým ošetřením v podobě pesticidních přípravků. Tyto prostředky jsou hojně využívány především k hubení škůdců. Rezidua látek používaných k tomuto účelu je nutné však sledovat díky jejich nepříznivému vlivu na lidské zdraví při vyšších koncentracích. Rezidua pesticidů jsou běžně analyzovány chromatografickými technikami ve spojení s vhodným detektorem, nejčastěji hmotnostně spektrometrickým (MS). Častým problémem při analýzách mohou být potraviny s vyšším obsahem tuku, kdy při extrakci vzorku dochází ke koizolaci lipidického podílu, který při chromatografické separaci negativně ovlivňuje separaci analytů a částečně i chromatografický systém. Technika superkritické fluidní chromatografie (SFC) využívající výhodných vlastností nadkritického CO₂ jako mobilní fáze, schopného eluovat i lipidické složky, nabízí výhodnou alternativu pro analýzu potravinových matric s vyšším obsahem tuku. V rámci této studie byla testována technika SFC-HRMS pro analýzu pesticidů ve vybraných potravinových matricích (jablka, olej, arašídy).
17	Matěj Malý	B3	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Transfer fytokanabinoidů z rostlinných matric do infuzí	detail Transfer fytokanabinoidů z rostlinných matric do infuzí V posledních desetiletích popularita konopí a konopných produktů stále roste - kanabinoidy, hlavní účinné látky v rostlině cannabis, mají prokazatelně řadu benefitů pro lidský organismus - zároveň však obsahují v různé míře ∆⁹-THC, legislativou regulovaný psychotropní kanabinoid. Tato práce je zaměřena na analýzu konopných čajů, které se volně prodávají v České republice jakožto potravní doplněk, určený k pravidelné konzumaci. K analýze konopných čajů byla použita kapalinová chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (LC-HRMS). Byl sledován obsah dvanácti hlavních kanabinoidů ( ∆⁹-THC, ∆⁹-THCA, CBDVA, CBDV, THCV, ∆⁸-THC, CBD, CBDA, CBC, CBG, CBGA, CBN) v konopných čajích s důrazem na delta-9-tetrahydrokanabinol (∆⁹-THC). Dále byl sledován transfer kanabinoidů do vodného výluhu konopného čaje s ohledem na čas louhování a množství použitého vzorku k přípravě čaje. Výsledky byly srovnány s legislativou a doporučením Evropské komise pro bezpečnost potravin, byla hodnocena účinnost transferu a potenciální zdravotní benefity/rizika.
18	Bc. Jana Meissnerová	M2	prof. Dr. Ing. Jan Poustka	Profilová charakterizace různých druhů kávy pomocí infračervené spektrometrie	detail Profilová charakterizace různých druhů kávy pomocí infračervené spektrometrie Káva je na dnešním trhu velmi významnou komoditou a jako nápoj patří mezi nejoblíbenější a nejvíce konzumované na světě. Roste poptávka po její kvalitě a zájem veřejnosti o charakter daného produktu, a tím i snaha o kontrolu jeho kvality a autenticity. Kávu můžeme rozlišit nejen podle země původu, ale dále podle druhu na Arabiku a Robustu, podle stupně pražení na světlou, střední a tmavou nebo podle zpracování na instantní, zrnkovou, kávu v kapslích a bezkofeinovou kávu. V této práci bylo cílem identifikovat v profilech káv získaných metodou FTIR-ATR spektrometrie skupiny látek přirozeně se vyskytujících v kávě, a následně sledovat rozdělení jednotlivých vzorků do skupin na základě statistického zpracování jejich spekter.
19	Bc. Lucie Nečasová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Hodnocení hlohu peřenoklaného (Crataegus pinnatifida) jako potraviny nového typu	detail Hodnocení hlohu peřenoklaného (Crataegus pinnatifida) jako potraviny nového typu Hloh peřenoklaný (Crataegus pinnatifida) je léčivá bylina, jež má v tradiční čínské medicíně významné postavení. Jeho plody a listy jsou vysoce ceněny z důvodu známých pozitivních účinků na zdraví konzumentů. Nejvýznamnějšími složkami hlohu jsou fenolické sloučeniny, vitamín C a organické kyseliny. Častým využitím plodů hlohu je výroba šťáv, džemů nebo nápojů. Jelikož se hloh peřenoklaný u nás ve značné míře nevyužíval před rokem 1997, je výrobce, který jej chce v jakékoli podobě na českém trhu prodávat, povinen nejprve požádat o jeho schválení jako Potraviny nového typu. Jedním z možných schvalovacích procesů je posouzení rovnocennosti mezi novou (hloh peřenoklaný) a na trhu již dostupnou potravinou (hloh obecný). Cílem této práce bylo dokázat podobnost mezi plody hlohu peřenoklaného a hlohu obecného. Pro jejich porovnání byly využity následující analytické platformy stanovující tyto parametry: porovnání metabolomických fingerprintů, stanovení antioxidační aktivity a celkového obsahu polyfenolických látek, dále stanovení obsahu vitamínu C, draslíku a vody. Na základě výsledků výše uvedených analýz, bylo prokázáno, že plody hlohu peřenoklaného splňují důležité aspekty pro udělení statusu Potravina nového typu, a jsou tedy vhodné pro uvedení na český trh.
20	Bc. Klára Nohynková	M2	doc. Dr. Ing. Marek Doležal	Nutriční a senzorické hodnocení pekařských výrobků	detail Nutriční a senzorické hodnocení pekařských výrobků V dnešní době se na trhu, i přes jejich značné omezování, stále vyskytují výrobky s částečně ztuženým nebo plně ztuženým tukem, neboť tyto tuky mají pro výrobce řadu výhodných vlastností. Při výrobě převážně částečně ztužených tuků však dochází ke vzniku vysokého množství trans-nenasycených mastných kyselin (TFA), které způsobují řadu neinfekčních nemocí. Negativní vliv na lidské zdraví má též vysoký obsah nasycených mastných kyselin (SFA). Jedním z nejvýznamnějších dietárních zdrojů trans izomerů mastných kyselin a nasycených mastných kyselin jsou v současnosti pekařské výrobky. Práce byla zaměřena na posouzení kvality tuku ve vybraných vzorcích trvanlivého pečiva, cukrovinek a jemného pečiva obsahujících především částečně ztužený a plně ztužený tuk. Jejím cílem bylo extrahovat z výrobků tuk metodou dle Soxhleta a určit jeho obsah. Dále bylo u tuku posuzováno složení mastných kyselin, jejichž procentuální zastoupení bylo stanoveno metodou GC-FID. U analyzovaných výrobků se obsah SFA pohyboval mezi 37,55 – 63,34 % a obsah TFA mezi 0,31 – 21,87 %. Součástí práce byla také senzorická analýza, při níž byly porovnávány vzorky jemného pečiva s různým druhem použitého tuku jako alternativy k částečně a plně ztuženým tukům. U těchto vzorků bylo též hodnoceno složení mastných kyselin.
21	Bc. Ondřej Pařízek	M2	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph. D.	Analýza derivátů polycyklických aromatických uhlovodíků v ovzduší s využitím plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií.	detail Analýza derivátů polycyklických aromatických uhlovodíků v ovzduší s využitím plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) jsou řazeny mezi všudypřítomné environmentální kontaminanty. Vlivem nedokonalého spalování organické hmoty a reakcí mateřských PAU v atmosféře vznikají jejich dusíkaté (nitro-PAU) a kyslíkaté (oxo-PAU) deriváty. Nitro-PAU vykazují pravděpodobně silnější mutagenní a karcinogenní účinky v porovnání s mateřskými PAU, oxo-PAU jsou podezřelé z vyvolávání oxidačního stresu v exponovaném organismu. Cílem této práce bylo vyvinout analytickou metodu pro stanovení 18 zástupců nitro-PAU a 6 oxo-PAU s využitím plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií v módu negativní chemické ionizace (GC-NCI-MS). Izolační postup spočíval v extrakci dle Soxhleta, s následným přečištěním extraktu na silikagelu. Velký důraz byl kladen na optimalizaci přečišťovacího kroku, kde byla testována různá eluční rozpouštědla o různých poměrech. Nově vyvinutá metoda bude v budoucnu použita pro analýzu filtrů velkokapacitních vzorkovačů ovzduší ze dvou lokalit České republiky: Českých Budějovic a Litvínova.
22	Bc. Dora Petříčková	M1	doc. Ing. Zuzana Réblová, Ph.D.	Konzumace smažených potravin dětmi v ČR a rizika z toho plynoucí	detail Konzumace smažených potravin dětmi v ČR a rizika z toho plynoucí Smažené pokrmy se obecně těší velké oblibě, jak z důvodu jejich chutnosti, tak díky rychlé přípravě. Jak je ale známo, tyto potraviny nepatří k nejzdravějším a jejich příliš častá konzumace může mít negativní dopady na zdraví. Práce se zabývá průzkumem příjmu smažených potravin, konkrétně bramborových hranolků, chipsů a podobných smažených snacků, u dětí ve věku 11-16 let v České republice, převážně v Praze. Pro získání dat byla zvolena metoda dotazování na konzumaci z předešlého dne (24-hours recall). Z výsledků plyne, že z hlediska doporučeného denního příjmu tuku a soli výsledné konzumace sledovaných pokrmů v průměru nepředstavovaly (při zanedbání příjmu těchto složek potravy i z jiných zdrojů) pro respondenty zdravotní riziko. Pouze u některých respondentů byla pouhou konzumací chipsů překročena průměrná doporučená denní dávka příjmu tuku pro děti a mladistvé.
23	Bc. Petra Peukertová	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Využití moderních technik k analýze potravních doplňků na bázi konopí	detail Využití moderních technik k analýze potravních doplňků na bázi konopí V současné době se doplňky stravy na bázi konopí stávají velmi populárními, a to zejména díky vysokému obsahu biologicky aktivních látek tzv. kanabinoidů. Mezi tyto produkty patří „CBD oleje“, které mají velmi vysoký obsah kanabidiolu (CBD), který má antioxidační a neuroprotektivní účinky. Tyto oleje se vyrábí buď jako konopné extrakty rozpuštěné v oleji nebo jako čisté CBD. Obsah účinné látky kanabidiolu se pohybuje v řádech jednotek až desítek procent, vedle této látky bývají v CBD olejích zastoupeny i další biologicky aktivní kanabinoidy jako např. psychoaktivní delta-9-tetrahydrokanabinol (Δ⁹-THC). Cílem této práce byla analýza vzorků CBD olejů získaných na českém i zahraničním trhu v rámci roku 2016 (27 vzorků) a 2017 (16 vzorků) a byly sledovány koncentrace 10 hlavních kanabinoidů. Výsledky byly srovnány s deklarovanou hodnotou obsahu CBD. Velká pozornost byla také věnována výskytu psychoaktivního ∆⁹-THC, který je legislativně sledován. Analýza byla prováděna pomocí superkritické fluidní chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (SFC-HRMS). Tato instrumentální metoda je vhodná pro analýzu tučných matric, protože separace probíhá v normální fázi (retence lipidů je velmi nízká), což celý proces značně urychlí.
24	Bc. Michaela Podestátová	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Využití U-HPLC-HRMS ke zhodnocení vlivu sušení na metabolom červených a modrých plodů	detail Využití U-HPLC-HRMS ke zhodnocení vlivu sušení na metabolom červených a modrých plodů Falšování výrobků z ovoce představuje dlouhodobý problém, a je tedy důležité vyvíjet nové metody umožňující jeho odhalení. Cílem práce bylo zaměřit se na problematiku falšování produktů z ovocných plodů a sestavit metabolomickou knihovnu různých druhů modrého a červeného bobulového ovoce, která by usnadnila odhalení těchto podvodů. Jelikož výrobky z ovoce jsou technologicky zpracované, nestačilo nalézt a zidentifikovat pouze markery u mraženého/čerstvého ovoce, ale bylo také důležité zaměřit se na stabilitu jednotlivých markerů během sušení. Při tepelných úpravách dochází k řadě reakcí (Maillardova reakce, interakce s aminokyselinami a další.) vedoucích ke změně metabolomu bobulí. V rámci experimentu byla využita analytická technika ultra-vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostně spektrometrickou detekcí U-HPLC-HRMS/MS pro získání metabolomických fingerprintů 90 autentických vzorků 11 druhů červeného a modrého bobulového ovoce (arónie, borůvka, brusinka, klikva bahenní a velkoplodá, černý bez, černý a červený rybíz, jahoda, malina, ostružina). V následujícím kroku byla provedena statistická analýza a identifikace charakteristických markerů všech skupin vzorků. Na závěr byl zhodnocen vliv sušení na stabilitu jednotlivých markerů.
25	Bc. Nela Průšová	M2	Ing. Vojtěch Hrbek, Ph.D.	Hodnocení kvality tukové složky potravinových surovin a produktů jejich zpracování	detail Hodnocení kvality tukové složky potravinových surovin a produktů jejich zpracování Kvalitu a bezpečnost tepelně zpracovaných potravin lze mezi jiným hodnotit sledováním obsahu procesních kontaminantů, což jsou látky, které vznikají v průběhu výroby potravin a mají nežádoucí účinky na lidské zdraví. Mezi tyto procesní kontaminanty patří např. akrylamid, 3-monochlorpropan-1,2-diol (3-MCPD) a jeho estery. Z literatury je známo, že rafinované oleje, které jsou v dnešní době hojně využívány při přípravě pokrmů a bývají součástí řady potravin, obsahují významné množství 3-MCPD esterů. Cílem práce bylo sledování obsahu 3-MCPD esterů v řepkovém, slunečnicovém, palmovém tuku a v tucích jemného pečiva pomocí metody U-HPLC-MS. Dále proběhlo hodnocení kvality z hlediska těchto látek u zeleninových lupínků, které by mohly představovat zdravější alternativu bramborových lupínků. Byl sledován obsah akrylamidu metodou HPLC-MS/MS a dále byl sledován obsah 3-MCPD esterů pomocí U-HPLC-MS v jejich tukové složce.
26	Bc. Dominika Pupáková	M2	Ing. Jaromír Hradecký, Ph.D.	Těkavé složky metabolomu konopí – stanovení s využitím techniky SPME-GC-TOF-MS	detail Těkavé složky metabolomu konopí – stanovení s využitím techniky SPME-GC-TOF-MS Metabolom představuje dynamický soubor všech malých molekul přítomných v organismu či biologickém vzorku. Součástí těkavého metabolomu konopí jsou terpenické látky, které si získaly zájem vědecké i laické veřejnosti kvůli jejich organoleptickým vlastnostem, potenciálu pro odlišení různých odrůd za využití fingerprintingu a zejména kvůli možnému synergickému efektu s kanabinoidy. Nepoužívanějším přístupem stanovení terpenických látek v konopí je extrakce vzorků rozpouštědlem následovaná plynovou chromatografií (GC) s plamennoionizačním detektorem (FID), jelikož tato instrumentace umožnuje stanovit terpeny v relativně širokém kalibračním rozmezí. Metoda headspace mikroextrakce na tuhou fázi (HS-SPME) v kombinaci s GC s hmotnostně spektrometrickou detekcí (MS) využívající průletový analyzátor (TOF) však poskytuje mnoho výhod oproti GC-FID přístupu. Nevyžaduje použití velkého množství rozpouštědel, je časově nenáročná, předchází chybám v kvantifikaci způsobenými koeluujícími píky a poskytuje další prostředky pro identifikaci píků s použitím spektrálních dat. Kombinace SPME-GC-TOF-MS byla proto použita v rámci této studie zaměřené na kvantitativní stanovení terpenických látek obsažených v konopí.
27	Bc. Tereza Pávková	M2	doc. Dr. Ing. Věra Schulzová	Vliv zpracování na obsah biologicky aktivních látek a senzorickou kvalitu mrkve	detail Vliv zpracování na obsah biologicky aktivních látek a senzorickou kvalitu mrkve Zelenina patří mezi vyhledávané zdroje důležitých biologicky aktivních látek. Některé z těchto látek nejsou v potravinách stabilní a v důsledku vnějších vlivů (teplota, vlhkost, světlo, aj.) během skladování či zpracování dochází ke změně jejich obsahu či struktury. Biologicky aktivní látky jsou velmi důležité vzhledem ke své antioxidační aktivitě, mohou také působit preventivně proti kardiovaskulárním onemocněním a některým typům rakoviny. Mezi důležité bioaktivní látky patří vitamin C, který je pro lidský organismus látkou esenciální. Dále do této skupiny řadíme také karotenoidy a polyfenolické látky. Výše zmíněné skupiny látek jsou oxy-, termo- a fotolabilní, proto je pozornost věnována studiu jejich změn při zpracování zeleniny. V této práci byl sledován obsah askorbové kyseliny, α-karotenu, β-karotenu a luteinu pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s detektorem s diodovým polem (HPLC-DAD) ve vzorcích kulinárně upravené mrkve. Za účelem sledování vlivu zpracování na metabolomický profil mrkve byla využita technika ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (U-HPLC-QTOF-MS/MS). Dále bylo také provedeno senzorické hodnocení kulinárně upravených vzorků.
28	Bc. Martina Pískačová	M1	Ing. Monika Tomaniová, Ph.D.	Hodnocení kanabinoidů v konopných a CBD olejích.	detail Hodnocení kanabinoidů v konopných a CBD olejích. Použití různých druhů olejů zaznamenává v kulinářství a alternativních výživových směrech velký rozkvět. Konopný olej lisovaný ze samičích rostlin konopí setého je navíc obohacený o biologicky aktivní látky zvané kanabinoidy. Přítomnost kanabinoidů v potravinách je však stále často považována za kontroverzní, a to především kvůli možnému výskytu psychoaktivního Δ⁹-tetrahydrokanabinolu (Δ⁹-THC) i přesto, že se konopné oleje získávají z částí odrůd rostlin s nízkým obsahem Δ⁹-THC. Práce se zaměřuje na kvantitativní stanovení a porovnání obsahu 10ti kanabinoidních látek včetně Δ⁹-THC v konopných olejích a dále olejích CBD, jež by měly v porovnání s oleji konopnými obsahovat ve zvýšeném množství kanabidiol (CBD). K tomuto účelu byla použita technika superkritické fluidní chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí (SFC-MS). Celkem bylo touto metodou analyzováno 25 vzorků konopných olejů a 4 vzorky CBD olejů. Ve všech 29ti analyzovaných vzorcích bylo Δ⁹-THC přítomno pod legislativním limitem 0,3%. CBD oleje obsahovaly dle předpokladu vyšší koncentrace všech kanabinoidů v porovnání s konopnými oleji, koncentrace samotného CBD byla v CBD olejích více jak tisícinásobně zvýšená v porovnání s oleji konopnými.
29	Bc. Kamila Richterová	M2	doc. Dr. Ing. Věra Schulzová	Vývoj metody pro stanovení aditivních látek v potravinách s využitím jednoduchého kvadrupolu	detail Vývoj metody pro stanovení aditivních látek v potravinách s využitím jednoduchého kvadrupolu Aditivní neboli přídatné látky jsou v potravinářském průmyslu užívány z technologických důvodů, zejména k zajištění hygienické nezávadnosti, prodloužení trvanlivosti či uchování nebo modifikaci žádoucích senzorických vlastností potravin. Za účelem sledování přítomnosti a obsahu syntetických aditiv či odhalení falšování potravin byla v rámci předkládané práce vyvinuta multidetekční analytická metoda umožňující simultánní stanovení vybraných syntetických barviv, sladidel a konzervačních látek. Metoda využívá ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s jednoduchým MS kvadrupolem. Výsledná metoda byla užita k analýze obsahu aditivních látek v ochucených, energetických a alkoholických nápojích.
30	Bc. Michaela Sihlovcová	M2	Ing. Marie Suchanová, Ph.D.	Rezidua pesticidů v řepce olejce	detail Rezidua pesticidů v řepce olejce Řepka olejka patří k nejvýznamnějším plodinám pěstovaným v České republice. Pro zajištění vysokých výnosů řepky se během jejího pěstování používají pesticidy, což může negativně působit na včely, pro které je tato plodina jeden z prvních zdrojů nektaru. Cílem této studie bylo stanovit rezidua pesticidů a profil těkavých látek v květech řepky olejky v různých fázích kvetení. Vzorky pocházely z testovacích polí České zemědělské univerzity v Praze. Rostliny řepky byly ošetřeny různými druhy postřiků a pravidelně odebírány. Sledována byla rychlost degradace účinných látek přípravků. Zjišťováno bylo také, zda existují rozdíly v distribuci návštěvnosti včel v závislosti na druhu postřiku a profilu těkavých látek. Jako extrakční metoda pro izolaci reziduí pesticidů byla použita metoda QuEChERS. Separace, identifikace a kvantifikace analytů byla provedena pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Pro stanovení profilu těkavých látek byla využita technika mikroextrakce tuhou fází ve spojení s dvourozměrnou plynovou chromatografií a hmotnostním spektrometrem. Obsah očekávaných reziduí ve vzorcích klesal různou rychlostí dle účinné látky. Významná rozdílnost atraktivity řepky pro včely po aplikaci různých pesticidních přípravků nebyla prokázána.
31	Bc. Patricie Slavíčková	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Separace kanabinoidů pomocí iontové mobility	detail Separace kanabinoidů pomocí iontové mobility Konopí seté (Cannabis sativa L.) je zdrojem řady biologicky aktivních látek, z nichž nejvýznamnější jsou kanabinoidy. Jedná se o skupinu několika set chemicky odlišných látek, vyskytujících se často v různých izomerních formách. Cílem práce bylo pro separaci kanabinoidů otestovat potenciál techniky ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií typu QTOF s iontovou mobilitou (UPLC-IM-QTOF MS). Po zavedení a optimalizaci instrumentální metody byl analyzován extrakt konopné pryskyřice v akvizičních režimech s a bez zapojení iontové mobility (IM). Kanabinoidy byly detekovány a identifikovány pomocí analytických standardů (12 majoritních kanabinoidů) a porovnáním s databází více než 300 látek. Hlavní kanabinoidy byly kvantifikovány a byly pro ně zjištěny unikátní hodnoty kolizního srážkového průměru (CCS). Ačkoliv u většiny kanabinoidů nedocházelo v IM k výrazné separaci jejich izomerních forem, v případě kanabidivarinu byla zjištěna chromatografická koeluce s neznámým izomerem, který bylo možné odseparovat jen díky IM. Zapojení IM v ESI+ dále umožnilo zvýšení počtu látek detekovaných na základě kanabinoidní databáze, v ESI- byl počet srovnatelný. Zavedená metoda může být dále využívána pro analýzu kanabinoidů v dalších matricích.
32	Bc. Alan Stašák	M2	Ing. František Pudil, CSc.	Fenolické složky vybraných hub	detail Fenolické složky vybraných hub V tejto práci sa zaoberáme analýzou sušených húb, konkrétne Podpňovkou obyčajnou, Čechračkou tmavohlúbikovou, Pečiarkou páchnucou a Pečiarkou ovčou, s dôrazom na fenolické látky. Pre analýzu bola použitá technika GC-MS, TLC a elektroforéza.
33	Bc. Jitka Suchá	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Analytické protektanty: kritické zhodnocení jejich aplikace v GC-MS analýze reziduí pesticidů	detail Analytické protektanty: kritické zhodnocení jejich aplikace v GC-MS analýze reziduí pesticidů Pesticidy jsou v dnešní době velmi často používány v produkci potravinářských surovin za účelem potlačení škodlivých činitelů. Z důvodu jejich různé toxicity je proto nutné monitorovat jejich rezidua v potravinách a krmivech nejmodernějšími analytickými metodami. Jedním z kritických bodů při analýze pomocí plynové chromatografie (GC) jsou tzv. matriční efekty. Právě pro kompenzaci matričních efektů je možné využít analytické protektanty. V této studii byl hodnocen aplikační potenciál D-sorbitolu a L-gulono-γ-laktonu jako analytických protektantů (AP) pro stanovení reziduí pesticidů pomocí GC ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (Agilent 7010 QqQ). Byl sledován vliv těchto AP na zvýšení odezvy detektoru stanovovaných reziduí a pozornost byla také věnována tvaru píků. Pro srovnání vlivu AP byly analyzovány rozpouštědlové a matriční standardy na několika koncentračních hladinách s přídavkem a bez přídavku AP. Pro 186 analytů byly stanoveny limity kvantifikace (LOQ). Nejnižších LOQ bylo dosaženo při použití matričních standardů s přídavkem analytických protektantů. Při použití této směsi došlo až ke dvojnásobnému zvýšení odezvy detekovaného signálu. Aplikace analytických protektantů je tedy vhodné řešení při kompenzaci matričních efektů v GC analýze reziduí pesticidů.
34	Bc. Radka Tamášová	M2	Ing. Darina Lanková Ph.D.	Analýza reziduí pesticidů ve vlasech pro účely humánního biomonitoringu	detail Analýza reziduí pesticidů ve vlasech pro účely humánního biomonitoringu Analýza reziduí pesticidů ve vlasech v rámci humánního biomonitoringu je poměrně novým tématem. Vlasy jsou v porovnání s jinými běžně analyzovanými biologickými vzorky (např. krevní sérum) výhodnou matricí: neinvazivní odběr spojený se snadným ziskem velkého souboru vzorků, stabilita vlasu bez nutnosti speciálních podmínek skladování, možnost získání informace o krátkodobé i dlouhodobé expozici těmto látkám. Cílem této studie bylo porovnat různá rozpouštědla pro oplach vlasů (pro odstranění možné externí kontaminace na jeho povrchu) a různé extrakční podmínky (rozpouštědlo, doba izolace). Pro finální kvantifikaci byla využita technika ultra-účinné kapalinová chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS). Z pestré skupiny reziduí pesticidů byla pozornost věnována fungicidům, insekticidům a látkám s baktericidním účinkem. Mezi nejčastěji detekované látky v nejvyšších množstvích ve vzorcích vlasů patřily benzalkoniumchloridy (BAC) (8-150 ng/g vlasů), didecyldimethylamoniumchlorid (DDAC) (70-700 ng/g vlasů) a N,N-diethyl-3-methylbenzamid (DEET) (5 ng/g vlasů).
35	Bc. Jakub Tomáško	M2	doc. Ing. Jana Pulkrabová, PhD.	Vývoj nového analytického postupu pro stanovení chlorovaných parafínů v rostlinných olejích	detail Vývoj nového analytického postupu pro stanovení chlorovaných parafínů v rostlinných olejích Chlorované parafíny (CP) jsou v průmyslu hojně používané například jako změkčovadla plastů nebo retardátory hoření. CP mají negativní vliv na lidské zdraví, vykazují účinky endokrinních disruptorů a v případě chlorovaných parafínů s krátkým řetězcem se jedná o možné lidské karcinogeny (2B kategorie). CP jsou také řazeny mezi skupinu perzistentních organických polutantů. V poslední době se CP dostávají do popředí zájmu, zejména jejich výskyt ve složkách životního prostředí. Bohužel vědeckých publikací zabývajících se CP v potravinách je však stále velice málo. V rámci této studie byla vyvinuta metoda pro analýzu CP v rostlinných olejích (kokosový a řepkový olej), která byla následně validována a aplikována na vzorky kokosových olejů v rámci mezilaboratorního testu. Vzorky byly připraveny pomocí přečišťovací techniky gelové permeační chromatografie. Koncovou instrumentací byl plynový chromatograf s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem (GC‑HRMS) vybavený negativní chemickou ionizací (NCI). Naměřené hodnoty CP ve vzorcích olejů byly v rozmezí 11 až 81 ng/g oleje a jeden vzorek byl pod mezí stanovitelnosti (10 ng/g oleje).
36	Bc. Veronika Vondrášková	M2	Ing. Lucie Drábová, Ph.D.	Optimalizace metody pro stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků v rostlinných materiálech	detail Optimalizace metody pro stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků v rostlinných materiálech V důsledku vysoké nutriční hodnoty roste v posledních letech popularita olejů z konopí. A to jak olejů lisovaných ze semen, které se využívají při přípravě pokrmů studené kuchyně, tak i rostlinných olejů s CBD extraktem z konopí, které jsou používány jako doplněk stravy. Při nesprávném zpracování surovin používaných pro výrobu těchto olejů dochází ke vzniku polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU). A proto, i přes všechny zdravotní benefity, které jsou spojeny s užíváním těchto olejů, mohou tyto potraviny přispívat k celkové expozici člověka PAU. Cílem práce bylo optimalizovat a následně validovat vhodnou extrakční techniku pro stanovení PAU v konopných olejích a doplňcích stravy pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s fluorescenčním detektorem. Testovány byly tři způsoby přečištění vzorku: (i) gelová permeační chromatografie (GPC), (ii) extrakce na tuhou fázi se sorbentem silikagel a (iii) přečištění pomocí GPC následované SPE na silikagelu. Jako nejvhodnější bylo zvoleno dvoukrokové přečištění GPC následované SPE. Tato metoda byla následně úspěšně validována a využita pro vyšetření souboru vzorků konopných olejů a potravinových doplňků na bázi konopného oleje.
37	Bc. Jana Vrzalová	M2	prof. Dr. Ing. Jan Poustka	Aplikace infračervené spektrometrie pro sledování změn tepelně namáhaných olejů	detail Aplikace infračervené spektrometrie pro sledování změn tepelně namáhaných olejů Rostlinné oleje jsou součástí každodenního života běžného spotřebitele. V posledních letech vzrostla poptávka zejména po druzích s vyšším obsahem nenasycených mastných kyselin. Právě tyto oleje jsou náchylnější k oxidaci, která je nežádoucím jevem. Zejména při tepelném záhřevu dochází u nenasycených mastných kyselin k oxidaci a následně k polymeraci či cyklizaci. Je obtížné přesně předvídat, jaké změny se uskuteční, protože oxidace je ovlivněna mnoha faktory. Vzorky slunečnicového a řepkového oleje a jejich směsi byly zahřívány na 180 ± 5 °C po dobu 3 dní a simulováno tak tepelné namáhání olejů ve smažících lázních často používaných v restauracích rychlého občerstvení (‘fastfood’). Vzorky byly vyšetřovány metodou infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (ATR-FTIR) a následným statistickým vyhodnocením. Rozdíly byly sledovány pomocí diskriminační analýzy a dále byly porovnávány změny intenzit absorpčních pásů charakteristických pro jednotlivé funkční skupiny nebo jejich případné posuny do nižších či vyšších vlnočtů.
38	Bc. Pavlína Vágenknechtová	M1	Ing. Marie Suchanová, Ph.D.	Výskyt reziduí pesticidů v zelených čajích	detail Výskyt reziduí pesticidů v zelených čajích Pesticidy představují široké spektrum chemických látek, které se používají na ochranu rostlin. Zbytková množství (rezidua) pesticidů se mohou v rostlinách vyskytovat i po sklizni a zpracování, což může mít negativní dopad na zdraví konzumentů. Čaj patří mezi velmi oblíbený nealkoholický nápoj, zároveň je to ale komodita, ve které je velmi častý výskyt reziduí pesticidů. Zelené čaje zakoupené v tržní síti České republiky byly vyšetřeny na přítomnost reziduí pesticidů. Analytická metoda zahrnovala extrakci vzorku metodou QuEChERS s následným přečištěním pomocí disperzní extrakce na tuhou fázi. Separace, identifikace a kvantifikace analytů byla provedena pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Vhodnost metody byla ověřena pro 31 vybraných analytů. Z 15 zelených čajů dva nevyhověly legislativním limitům. Z porovnání jednotlivých šarží čajů zakoupených v předchozích letech bylo patrné, že se jejich kvalita z pohledu obsahu reziduí pesticidů, až na výjimky, příliš nelišila. Nejčastěji byl ve vzorcích detekován bifenthrin, acetamiprid, carbendazim a imidacloprid.
39	Bc. Lucie Zápalová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Optimalizace metodiky stanovení dipeptidů karnosinu, anserinu a baleninu v mase s využitím QDa detektoru.	detail Optimalizace metodiky stanovení dipeptidů karnosinu, anserinu a baleninu v mase s využitím QDa detektoru. Masné výrobky jsou nezanedbatelnou položkou na masném trhu a jejich složení může být falšováno např. přídavkem levnějšího druhu masa. Jedním ze způsobů autentikace masných výrobků je analýza β-alanylhistidinových dipeptidů. Karnosin, anserin a balenin jsou v jednotlivých druzích mas obsaženy v různém poměru, mohou být proto kritériem pro identifikaci druhu masa v masných výrobcích. Cílem práce bylo vyvinout metodiku pro stanovení těchto dipeptidů v mase a masných výrobcích, za účelem kontroly kvality masa a masných výrobků. Pro detekci cílových analytů byl využit QDa detektor, který disponuje rychlou optimalizací hmotnostně-spektrometrických podmínek a také nízkou pořizovací cenou. V rámci optimalizace byly testovány chromatografické podmínky (typ kolony, složení mobilní fáze, gradient) a hmotnostně spektrometrické podmínky (napětí na kapiláře a na kóně). Následovala optimalizace extrakčního postupu za účelem nalezení co nejjednoduššího a nejúspornějšího řešení. Nejvyšší extrakční účinnost z testovaných rozpouštědel vykazoval 80% methanol. Pomocí optimalizovaného postupu bylo následně analyzováno 16 vzorků masa a 8 vzorků masných výrobků. Poměry obsahů dipeptidů v masných výrobcích odpovídaly jednotlivým druhům mas.
40	Bc. Jan Šťastný	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Opiové alkaloidy v semenech máku setého (Papaver somniferum L.)	detail Opiové alkaloidy v semenech máku setého (Papaver somniferum L.) Celosvětově je pěstováno mnoho odrůd máku setého (Papaver somniferum L.), které lze rozdělit na potravinářské a technické. Semena potravinářských odrůd máku jsou vyhledávanou komoditou pro potravinářský průmysl kvůli jedinečným senzorickým vlastnostem, zatímco technické odrůdy jsou díky vysokému obsahu opiových alkaloidů v sušině zralé rostliny využívány ve farmaceutickém průmyslu pro výrobu léčiv, a jejich semena jsou odpadní produkt. V posledních letech byly zaznamenány případy účelné záměny či směšování semen kvalitních potravinářských odrůd s levnými semeny technických odrůd, která právě z důvodu vysokého obsahu opiových alkaloidů nejsou vhodná ke konzumaci. Jejich nadměrný příjem může u konzumenta způsobit nežádoucí účinky, například nevolnost, či malátnost. V rámci práce byly vyšetřeny vzorky semen máku setého pocházející z tržní sítě České republiky, vzorky semen z projektu „Diagnostické metody pro laboratorní kontrolu pravosti máku setého“ a vzorky makoviny. Vybrané opiové alkaloidy byly stanoveny metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (U–HPLC–HRMS). V případě vzorků semen pocházejících z tržní sítě České republiky byly stanovené obsahy porovnány s legislativním limitem, daným Ministerstvem Zemědělství.

324 - Ústav konzervace potravin

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Filip Beňo	M2	Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.	Posmrtné změny u drůbežího masa	detail Posmrtné změny u drůbežího masa Současné trendy ve spotřebě masa se různí. Roste obliba masa drůbežího, oproti tomu spotřeba hovězího klesá a u vepřového masa se kupní síla zaměřuje hlavně na maso libové. Hodnocení kvality drůbežího masa se tak stává více důležitou. Na kvalitu drůbežího masa mají vliv jak postupy před porážením (chov, zdraví zvířat, způsob transportu, dodržení welfare během transportu a porážení), tak technologické operace prováděné po porážce drůbeže. Zhoršená jakost masa bývá způsobena svalovými myopatiemi, ať už jde o DFD nebo v případě drůbeže o PSE maso. Pro hodnocení a stanovení těchto myopatií se používá měření pH po porážce (post mortem). Dále k identifikaci PSE masa slouží také měření elektrické vodivosti, kdy vodivost tkáně zvyšují intra- a extracelulární prostory, které jsou u PSE masa různými způsoby poškozeny. Dalším ukazatelem kvality masa je jeho barva. Tyto vady mají totiž za následek změny barvy masa. V případě PSE se jedná o blednutí, což je spotřebitelem vnímáno negativně. Cílem je tedy zjistit, jak moc ovlivňují všechny technologické postupy kvalitu.
2	Bc. Karolína Fouknerová	M2	prof. Ing. Petr Pipek, CSc.	Využití chmele v masné výrobě	detail Využití chmele v masné výrobě Chemické přídatné látky v masných výrobcích jsou některými spotřebiteli vnímány negativně, a proto jsou vyhledávány různé přírodní alternativy. Jejich použití však musí být náležitě prostudováno a definováno. Cílem práce bylo vyzkoušet možnosti využití preparátů chmele otáčivého jako zdroje antioxidantů pro masné výrobky. Pro dva pokusy byly vyrobeny vzorky tepelně opracovaných masných výrobků s různými přídavky odhořčených chmelových pelet ve formě prášku nebo vodného extraktu. Byly sledovány celkové počty mikroorganismů, barva (reflexní spektrofotometrie), textura (Warner-Bratzlerův test) a oxidace lipidů (TBARS). Vzorky byly rovněž senzoricky zhodnoceny. Přídavek chmele výrazně zlepšil oxidační stabilitu výrobků a zároveň neměl výrazný vliv na testované technologické vlastnosti a údržnost. Přídavek chmele nezpůsobil výrazné změny organoleptických vlastností, pouze mírně zvýšil intenzitu cizího aroma a chuti. Na základě naměřených dat lze chmel považovat za vhodnou přísadu pro masné výrobky za předpokladu, že bude dávkován ve vhodné koncentraci.
3	Bc. Eva Hermannová	M2	prof. Ing. František Kvasnička, CSc.	Stabilita extraktu konopí	detail Stabilita extraktu konopí Konopí, sloužící od dob Neolitu jako zdroj potravy, oleje, léčivých složek a vlákniny, je považováno za jednu z nejstarších rostlin pěstovanou lidstvem. V současné době jsou rostliny rodu Cannabis široce využívány v potravinářském a farmaceutickém průmyslu především díky obsahu biologicky aktivních látek fytokanabinoidů, nacházejících se v živé rostlině konopí zejména ve formě karboxylových kyselin. Mezi nejvýznamnější zástupce těchto terpenofenolických sloučenin jsou řazeny především psychoaktivní tetrahydrokanabinol, dále kanabidiol a jejich prekurzory, příslušné karboxylové kyseliny. Tato práce se zabývá stabilitou vybraných kanabinoidů v konopném extraktu, skladovaného za různých podmínek. Extrakcí rostlinného pletiva organickým rozpouštědlem byly připraveny vzorky, které byly po dobu 5 týdnů skladovány při třech rozdílných teplotách a hodnotách pH a ve tmě a na světle. Obsah kanabinoidů byl průběžně analyzován pomocí metody HPLC. Stabilita konopného extraktu je důležitá z hlediska možné doby použití standardů v analytických laboratořích, či stabilitou těchto látek ve výrobcích obsahující konopný extrakt (doplňky stravy, kosmetické přípravky).
4	Bc. Eva Koberová	M2	doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.	Posuzování kvality rajčatového pyré	detail Posuzování kvality rajčatového pyré Zatímco tradiční výrobky z rajčat jako jsou kečupy a protlaky se v České republice vyrábí již několik desítek let, rajčatové pyré dodnes na našem území vyráběno nebylo. Výroba rajčatového pyré byla nově zavedena v podniku FRUTA Podivín, a.s. Tato práce se zabývala hodnocením kvality rajčatového pyré. Mezi odebranými vzorky z výroby byla počáteční surovina, blanšírovaná rajčata, šťáva, pulpa a odpad po pasírování, který byl složen ze semen a slupek. Mezi vybrané hodnocené parametry kvality rajčatového pyré byly zvoleny: aktivita vody, pH, sušina, refraktometrická sušina, obsah kyseliny jablečné a citrónové, obsah minerálních látek, obsah aminokyselin, obsah cukrů, stanovení Howardova čísla a barvy. Bylo zjištěno, že složení jednotlivých fázových vzorků během výroby významně nekolísá. Stanovované parametry jako pH a aktivita vody se také během výroby výrazně neměnily. Rozdíly byly patrné při měření parametrů u odpadu, které byly zapříčiněny problémem s homogenizací vzorků odpadu. Výsledky byly kriticky zhodnoceny a budou z nich vyvozena doporučení pro výrobce.
5	Bc. Adam Kopáček	M2	prof. Ing. Petr Pipek CSc.	Vlastnosti celosvalových masných výrobků se sníženým obsahem sodíku	detail Vlastnosti celosvalových masných výrobků se sníženým obsahem sodíku Chlorid sodný v masné výrobě zajišťuje rozpouštění svalových bílkovin, čímž vytváří strukturu masných výrobků. Má i pozitivní vliv na údržnost a organoleptické vlastnosti. S nadměrným příjmem sodíku je však spojován rozvoj kardiovaskulárních onemocnění, a proto je zde snaha o snížení jeho obsahu v potravinách. Byl sledován vliv částečné náhrady chloridu sodného chloridem draselným a mléčnanem draselným. U vzorků byly hodnoceny následující vlastnosti: textura, ztráty vývarem, barva, pH, aktivita vody a thiobarbiturové číslo. Vzorky s přídavkem chloridu draselného měly tvrdší texturu a senzoricky byly hodnoceny kladně, s tím, že byly detekovány kovové a nahořklé chutě. Přídavek mléčnanu draselného neměl na texturu vliv. Negativně ovšem ovlivnil ztráty vývarem a organoleptické vlastnosti výrobku. Na základě zjištěných výsledků lze říci, že chlorid draselný je jako náhrada chloridu sodného v masných výrobcích vhodný.
6	Bc Zuzana Kovácsová	M2	Ing. Lukáš Vápenka	Bezpečnosť obalov potravín	detail Bezpečnosť obalov potravín Dnešný celosvetový trend v potravinárskom priemysle smeruje k tomu, aby bezpečnosť potravín bola čo na najvyššej úrovni a prispievala k maximálnej ochrane zdravia spotrebiteľa. Migrácia látok z obalov do potravín môže spôsobiť predovšetkým ohrozenie ľudského zdravia, zhoršenie senzorických vlastností potravín alebo neprijateľné zmeny v zložení potravín. V súčasnosti je bezpečnosť obalov potravín zaručená legislatívnymi predpismi, normami a zákonmi, ktoré ustanovujú požiadavky na konkrétne typy materiálov pre obaly. Cieľom tejto práce bolo experimentálne stanovenie prenosu fotoiniciátorov bežne sa vyskytujúcich v potlačených vzorkách papierového a plastového charakteru s použitím plynovej chromatografie. Špeciálnym typom migrácie je set-off migrácia z potlačených vonkajších vrstiev obalových materiálov. Set-off migrácia sa vyskytuje v potravinárskom priemyslu v rolkách obalového materiálu, kde potlačená vrstva je v kontakte s nepotlačenou stranou obalového materiálu. Táto práca sa zaoberá testovaním prenosu vybraných fotoiniciátorov metódou set-off ako pri otretím vrstvy obalu s fotoiniciátorom o vrstvu bez fotoiniciátoru.
7	Bc. Jana Kočová	M2	Ing. Eva Šviráková, Ph.D.	Charakterizace bakterií Gluconobacter spp. a Kozakia sp. kontaminujících nealkoholické nápoje	detail Charakterizace bakterií Gluconobacter spp. a Kozakia sp. kontaminujících nealkoholické nápoje Bakterie rodu Gluconobacter a Kozakia se taxonomicky řadí do čeledi Acetobacteraceae a patří do skupiny takzvaných bakterií octového kvašení. Jejich základní biochemickou vlastností je oxidace ethanolu na kyselinu octovou s využitím v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. V průmyslu výroby nealkoholických nápojů mají tyto bakterie statut technologicky rizikových bakterií podílejících se na snížení kvality výrobků tvorbou texturních a senzorických defektů. Některé druhy Gluconobacter spp. jsou pro člověka oportunistickými patogeny; G. frauterii může způsobit endokarditidu. Druh Kozakia baliensis není patogenní. Cílem práce bylo experimentálně ověřit současné poznatky o charakterizaci vybraných druhů Gluconobacter spp. a Kozakia baliensis izolovaných z různých potravinářských a přírodních zdrojů. U testovaných kmenů byly zjišťovány makroskopické znaky kolonií, mikroskopické znaky buněk s využitím metody optické mikroskopie, dále jejich růstová aktivita v Sabouraudově bujónu se 4 % glukosy během aerobních kultivacích při teplotě 25 °C s využitím metody optické denzitometrie a plotnové metody. Zjištěné výsledky práce mohou být využitelné v nápojářském průmyslu při jištění zdravotní bezpečnosti a jakosti nealkoholických nápojů při eliminaci bakterií rodu Gluconobacter a Kozakia.
8	Bc. Anna Možná	M2	doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D.	Základní charakteristika klíčových senzoricky aktivních látek jablečných šťáv	detail Základní charakteristika klíčových senzoricky aktivních látek jablečných šťáv Vonné látky jsou charakterizovány jako látky nízkomolekulární, těkavé, málo rozpustné ve vodě, většinou nepolární. Aroma (flavour) jablek tvoří více než 300 různých sloučenin. Jsou buď přirozenou složkou potravin (jako primární aromatické látky), nebo vznikají enzymovými a chemickými reakcemi (jako sekundární aromatické látky). Jablečné šťávy se vzájemně liší svým obsahem i koncentrací těkavých látek, což má vliv na výsledný senzorický vjem. Tato různorodost je ovlivněna mnoho faktory, např. kvalitou surovin, odrůdou, způsobem zpracování, skladováním atd. Cílem práce je ověřit a optimalizovat analytickou metodu pro stanovení aromatických látek. Bude použita extrakční metoda SPME a následná analýza GC-MS-O, využívající zřeďovací metody AEDA. Bude proměřena přítomnost 14 nejčastěji se vyskytujících látek. Identifikace se provede pomocí retenčních indexů a MS. Pro kvantifikaci bude využita metoda kalibrační křivky i přídavku vnitřního standardu. Takto bude provedena identifikace a kvantifikace těkavých látek v 6 vzorcích z tržní sítě. Výsledky spolu s olfaktometrickým hodnocením se porovnají s výsledky senzorického hodnocení získaných metodou Rapid Sensory Profiling Techniques (tzv. sorting task) na ČZÚ Praha, která spočívá v třídění látek na základě podobnosti.
9	Bc. Tereza Podskalská	M2	doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D.	Ověření postupů detekce cizích amyláz v medu	detail Ověření postupů detekce cizích amyláz v medu Med je v dnešní době značně ceněnou komoditou vlivem omezené produkce a vysoké nákupní ceně. Z těchto důvodů často podléhá falšování. Způsobů, jak znehodnocovat med, je hned několik, např. nevhodné skladování, tepelná úprava, přidávání levných sladidel (třtinového cukru, rafinovaného řepného cukru, kukuřičného či bramborového sirupu). Podle literárních údajů je možno přídavek škrobových sirupů detekovat na základě průkazu přítomnosti amylolytických enzymů, které se při jejich výrobě používají. V této práci jsem se věnovala detekci enzymů v autentických řepkových medech a v souboru modelových vzorků medu s přidanými (cizími) enzymy - α-amylázou (z Aspergillus oryzae), β-amylázami (z ječmene a ze sladkých brambor) a γ-amylázou (z Aspergillus niger). Stanovovala jsem aktivitu diastasy a amyláz pomocí těchto metod: 1. Phadebas, která je založena na barevné reakci α-amylázy se zesíťovaným škrobem, 2. podle Schadeho, principem metody je barevná reakce α-amylázy a částečně i β- a γ-amylázy se škrobem, 3. stanovení aktivity β-amylázy pomocí komerčně dodávaného enzymového setu Betamyl-3, založeného na rozkladu substrátu 4-nitrofenyl-beta-maltotriózy a testovaného za účelem detekce cizích amyláz.
10	Bc. Stanislava Procházková	M1	Ing. Lukáš Vápenka	Uhlovodíky z minerálních olejů v obalech potravin	detail Uhlovodíky z minerálních olejů v obalech potravin Uhlovodíky z minerálních olejů jsou v současné době významně diskutovanými potenciálními kontaminanty obalových materiálů potravin. Tyto uhlovodíky mohou migrovat například z recyklovaného papíru nebo tiskařských inkoustů do balené potraviny a ohrozit tak zdraví konzumenta. Samotné stanovení této skupiny látek s sebou nese řadu úskalí, především vlivem jejich rozmanitého strukturního složení. Cílem této práce byla separace a kvantifikace uhlovodíků z minerálních olejů ze vzorků různých druhů papíru. Nejprve bylo nutné uhlovodíky vyextrahovat vhodnými rozpouštědly a poté separovat dvě základní frakce, a to frakci s nasycenými uhlovodíky a aromatickou frakci. K této separaci byla použita extrakce na pevnou fázi, přičemž pevnou fázi tvořil silikagel zaktivovaný 5% dusičnanem stříbrným a eluce frakcí byla prováděna hexanem, nebo směsí hexanu, toluenu a dichlormetanu. Separované frakce byly následně na vakuové odparce zakoncentrovány a s přídavkem směsi vnitřních standardů analyzovány na plynovém chromatografu s plamenově-ionizačním detektorem.
11	Bc. Marie Valentová	M2	Ing. Jan Pivoňka, Ph.D.	Hodnocení kvality rybích prstů	detail Hodnocení kvality rybích prstů Rozdílná kvalita potravin prodávaných pod stejnou značkou je v současné době předmětem širší diskuse, do které je zapojena řada členských států EU. Legislativa ani technické normy přitom nepopisují jednoznačné postupy, jak při porovnávání kvality potravin postupovat, a to zejména v případech, kdy je do hodnocení třeba zahrnout několik různých aspektů. Cílem této práce je porovnání kvality rybích prstů a zhodnocení, do jaké míry může být rozdílnost ovlivněna variabilitou vstupní suroviny případně technologickým zpracováním. Při hodnocení byly využity metody fyzikálně chemického zkoušení v kombinaci se senzorickým hodnocením. V rámci srovnávání kvality byly laboratorně stanoveny obsahy bílkovin, tuku, masa, popela a vlhkosti. Součástí hodnocení bylo i porovnání podílu jednotlivých složek po mechanickém rozboru a vyrovnanost hmotností jednotlivých rybích prstů v balení. Porovnány byly rybí prsty stejné značky z pěti zemí EU, přičemž bylo zjištěno, že výrobky prodávané v jednotlivých zemích se liší.

342 - Ústav chemie přírodních látek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kamila Brajerová	M2	Prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.	Modifikace vlastností tetravalentního α-D-mannopyranosylkalix[4]arenu	detail Modifikace vlastností tetravalentního α-D-mannopyranosylkalix[4]arenu Jedním z nejdůležitějších dějů v živých organismech je komunikace mezi buňkami. Zprostředkovatelem mezibuněčné komunikace je interakce sacharid-lektin. Lektiny jsou definovány jako proteiny, které nekovalentně a s vysokou specifitou vážou sacharidy. Studium selektivity lektinů je důležitým nástrojem pro návrh nových léčiv obsahujících ve své struktuře sacharidovou složku. Využívá se skutečnosti, že lektiny vykazují zvýšenou selektivitu interakcí s jedním či několika sacharidy. Mechanismus účinku těchto léčiv spočívá v inhibici interakce patogenu s cílovou buňkou, čímž bychom mohli zabránit rozvoji onemocnění. Využití sacharidů jako léčiv však brání některé jejich nevýhodné vlastnosti, jednou z nich je nestabilní O-glykosidová vazba, která snadno podléhá kyselé i enzymové hydrolýze. Cíl je ji proto nahradit stabilnější vazbou, například C-glykosidovou. V této práci se zabývám přípravou potencionálního léčiva, které cílí na mannosovou doménu lektinu BC2L-C gramnegativní bakterie Burkholderia cenocepacia.
2	Bc. Klára Gotvaldová	M2	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Analýza psychoaktivních látek v houbách rodu Psilocybe metodou HPLC-MS	detail Analýza psychoaktivních látek v houbách rodu Psilocybe metodou HPLC-MS Psilocybe (lysohlávka) je nejpočetnějším rodem halucinogenních hub rostoucích nejen v České republice. Za psychoaktivní účinky hub jsou zodpovědné v nich obsažené alkaloidy - psilocybin, psilocin, baeocystin a norbaeocystin. Biologicky účinné tryptaminy jsou obsaženy v plodnicích (nadzemních částech hub), ale i v jejich myceliích (podhoubích). V současnosti se syntetický psilocybin používá jako modelová látka indukované psychózy pro potenciální léčbu depresí, úzkostí a obsedantně kompulzivních poruch. Cílem této práce bylo stanovit čtyři uvedené serotonergní tryptaminy v sušených a lyofilizovaných matricích hub pomocí metody UHPLC-MS/MS. Byla sledována závislost obsahu zkoumaných alkaloidů na velikosti plodnic hub a dále také, zda jsou tyto alkaloidy obsaženy i ve třeních (nohách) hub. Celkem bylo analyzováno 21 vzorků hub z deseti různých druhů rodu Psilocybe. Z výsledků je patrné, že menší plodnice obsahují vyšší množství psychotropních tryptaminů a třeně hub obsahují zhruba polovinu účinných látek než jejich klobouky.
3	Bc. Jana Hojcsková	M2	Pavel Drašar, prof. RNDr. DSc.	Příprava a testování cytotoxické aktivity nenasycených triterpenoidnich kyselin lupanové řady	detail Příprava a testování cytotoxické aktivity nenasycených triterpenoidnich kyselin lupanové řady Terpenoidy tvoří rozšířenou skupinu přírodních látek. Jejich základní stavební jednotkou je isopren (2-methylbuta-1,3-dien). Podskupinu sloučenin tvořených šesti molekulami isoprenu nazýváme triterpeny. Jednotlivé deriváty mají různé účinky, společně pokrývají široké spektrum biologických aktivit: antimikrobiální, antimykotické, protivirové, protizánětlivé, protinádorové, angiogenní, protialergické, hepatoprotektivní a další. Cílem této práce je připravit vícenenasycené deriváty lupanu, (sloučenin podobných kyselině betulinové a betulinu, které projevují protinádorovou biologickou aktivitu,) a zjistit, zda by byly využitelné ve farmacii. Změnou funkčních skupin lze modifikovat účinky jednotlivých sloučenin. Snažíme se tedy o přípravu nových látek, které by v některém směru převyšovaly účinnost nynějších substancí a které by zároveň byly méně toxické. Proto jsme navrhli způsoby syntézy pro tři sloučeniny, které poté podstoupí testy cytotoxické aktivity, díky kterým zjistíme, jak působí na buňky. Výchozími látkami jsou betulin diacetát, lup-18-en-3β,28-diyl diacetát a lupa-18,21-dien-3β,28-diyl diacetát.
4	Bc. Kateřina Housková	M2	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Příprava pinakol boronátu pro syntézu C-disacharidů pomocí Bor-Wittigovy reakce	detail Příprava pinakol boronátu pro syntézu C-disacharidů pomocí Bor-Wittigovy reakce Nedávno byla nalezena nová vysoce stereoselektivní bor-Wittigova reakce stabilních a snadno získatelných geminálních bis(boronátů) s různými aldehydy, která umožňuje připravit substituované vinyl boronáty. Tyto vinyl boronáty jsou látky, které mají široké využití v organické chemii, neboť je lze využít pro různé transformační reakce jako je například Suzukiho-Miyaurova reakce, Chanův-Lamův kapling nebo Petasisova reakce. Cílem této práce bylo nalézt vhodné reakční podmínky pro přípravu cukerných vinyl boronátů 3, které by bylo možné následně použít pro syntézu C-disacharidů. Pro přípravu vinyl boronátů 3 byla použita stereoselektivní bor-Wittigova reakce různých cukerných ketonů 1 s bis(boryl)methanem 2. Připravené vinyl boronáty 3 byly následně transformovány na aldehyd, jodid nebo byly použity pro Pd‑katalyzovanou Suzukiho-Miyaurovu reakci.
5	Jiří Jakeš	M2	Prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.	Polyvalentní glykomimetika jako ligandy lektinu LecA	detail Polyvalentní glykomimetika jako ligandy lektinu LecA V posledních desetiletích jsou stále častěji objevovány nové multirezistentní bakteriální kmeny, tedy bakterie odolné vůči několika skupinám antibiotik. Z tohoto důvodu jsou hledány nové přístupy k terapii bakteriálních onemocnění. Jako jeden z perspektivních přístupů se jeví narušení rozpoznávacích procesů bakterie pomocí ovlivnění jejích povrchových proteinů (lektinů). Lektiny jsou proteiny se schopností selektivně a reverzibilně vázat sacharidy a hrají významnou roli v procesu adheze infekčních agens. Bakterie Pseudomonas aeruginosa obsahuje dva homotetramerní lektiny LecA (PA-IL) a LecB (PA-IIL), které selektivně rozeznávají d-galaktosu a l-fukosu. Pro zvýšení afinity sacharidu k cílovému lektinu se jako vhodná strategie ukázalo spojení sacharidových jednotek do glykoklastru. Cílem mojí práce bylo připravit galaktoglykoklastr 1 z odpovídajícího glykodendronu a propargylthiokalix[4]arenu s využitím Huisgenovy cykloadiční reakce. Připravený glykoklastr 1 je stabilní za fyziologických podmínek díky C-glykosidové vazbě a bude podroben biologickému testování na interakce s bakteriálním lektinem LecA (PA-IL).
6	Šárka Janušová	M2	Doc. Dr. Ing. Ivan Raich	Studium GITR-signálního komplexu pomocí hmotnostní spektrometrie	detail Studium GITR-signálního komplexu pomocí hmotnostní spektrometrie T lymfocyty jsou významnou skupinou buněk imunitního systému. Na svém povrchu obsahují antigenně-specifický T buněčný receptor (TCR), díky kterému jsou schopné rozpoznat antigenní peptidy navázané na hlavním histokompatibilním komplexu (MHC). Po této specifické interakci TCR-MHC/peptid zahajují imunitní odpověď organismu. Pro jejich plnou aktivitu, a tak i účinnost, je potřeba současná signalizace ko-stimulačních molekul, které především prodlužují životnost a efektivitu T efektorových buněk. Tato práce se věnuje kostimulační molekule z rodiny TNF – GITR/GITRL (glucocorticoid-induce TNFR-related protein). Ligand (GITRL) je glykoprotein typu II s trimerní strukturou. Navázáním na receptor (GITR), který je transmembránovým proteinem typu I, způsobí jeho trimerizaci a spustí navazující signalizaci. Cílem této práce je analýza molekulárního mechanismu, jakým signalizuje ko-stimulační molekula GITR, pomocí hmotnostní spektrometrie a identifikace nových proteinů, které regulují jeho signalizaci.
7	Bc. Natalie Kolderová	M1	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Enantioseparace syntetických katinonů superkritickou fluidní chromatografií s hmotnostní detekcí	detail Enantioseparace syntetických katinonů superkritickou fluidní chromatografií s hmotnostní detekcí Syntetické katinony jsou strukturně odvozeny od přírodního (S)-katinonu, látky obsažené v katě jedlé (Catha edulis), jež je známa pro své psychostimulační účinky. V posledních letech se velice rychle vyvíjí syntéza těchto nových derivátů, které tvoří významnou skupinu nových psychoaktivních substancí (NPS). NPS na bázi katinonu lze snadno získat na internetu. Mnohé z těchto látek jsou prozatím legislativně nepostižitelné, neboť se jejich struktura odlišuje od aktuálně známých zakázaných drog a jsou tudíž široce zneužívány jako rekreační drogy. Tyto syntetické deriváty obsahují ve své struktuře centrum chirality a vyskytují se zpravidla v racemické formě. Vzhledem k rychlému rozvoji syntetických katinonů je známo velice málo informací o jejich toxikologii a farmakologii, o rozdílech v účinku jednotlivých enantiomerů pak není známo prakticky nic. Naším cílem je vyvinout metodu enantioseparace strukturně modifikovaných syntetických katinonů a jejich metabolitů za pomoci superkritické fluidní chromatografie (SFC) s využitím zwitteriontových chirálních stacionárních fází. V rámci této práce jsou optimalizovány podmínky separace v SFC za použití hmotnostní detekce. V budoucnu budou zwitteriontové kolony využity k určení poměru enantiomerů studovaných látek v biologických vzorcích.
8	Bc. Dorota Konvalinková	M2	Prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.	Glykomimetika se zvýšenou rozpustností ve vodě	detail Glykomimetika se zvýšenou rozpustností ve vodě Konjugáty C-galaktosidů s kalix[4]areny mohou sloužit jako ligandy lektinu LecA patogenní bakterie Pseudomonas aeruginosa. Biologické testování afinity konjugátu k lektinu vyžaduje dobrou rozpustnost ve vodě, která je vzhledem k amfifilnímu charakteru konjugátů problematická. Zlepšit ji lze použitím vhodné konformace kalix[4]arenu, či zvýšením počtu C-galaktosidových jednotek. Cílem této práce bylo připravit ve vodě rozpustný konjugát kalix[4]arenu v 1,3-střídavé konformaci obsahující 12 α-d-galaktopyranosových jednotek. Klíčovou reakcí byla Huisgenova cykloadice, pro kterou byly optimalizovány podmínky (teplota, doba reakce, katalyzátor, rozpouštědlo).
9	Bc. Michal Kratochvíl	M1	doc. Ing. Vladimír Pejchal, Ph.D.	Aminokyseliny v syntéze inhibitorů acetylcholinesterázy – Tyrosin	detail Aminokyseliny v syntéze inhibitorů acetylcholinesterázy – Tyrosin S narůstajícím věkem se zvyšuje riziko úbytku acetylcholinu v centrální nervové soustavě, což může vést až k Alzheimerově chorobě. Jednou z možností, jak zvýšit koncentraci tohoto neurotransmiteru, je zamezení jeho hydrolytického štěpení inhibicí enzymu acetylcholinesterázy¹. Mezi látky s touto schopností lze zařadit deriváty 6-fluor-1,3-benzthiazolu připravené kondenzací 2-amino-5-fluorfenylthiolátu draselného s N-karboxyanhydridy biogenních aminokyselin². Cílem této práce byla příprava nového 4-[(2S)-2-amino-2-(6-fluor-1,3-benzthiazol-2-yl)ethyl]fenolu 1 s využitím aminokyseliny L-tyrosinu. A následná syntéza jeho derivátů v podobě vybraných Schiffových bazí 2 a sekundárních aminů 3. 1. Hampl, F.; Rádl, S.; Paleček, J.: Léčiva ovlivňující centrální nervový systém. In Farmakochemie, 3rd ed. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze: Praha, 2015; p. 217. 2. Imramovský, A.; Pejchal V.; Štěpánková Š.; Vorcáková, K.; Jampílek, J.; Vanco, J.; Šimůnek, P.; Královec, K.; Brůčková, L.; Mandíková, J.; Trejtnar, F. Synthesis and in vitro evaluation of new derivatives of 2-substituted-6-fluorobenzo[d]thiazoles as cholinesterase inhibitors. Bioorg. Med. Chem. 2013, 21 (7), 1735–1748.
10	Bc. Radka Kucherková	M2	prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.	Syntéza methoxy derivátů BODIPY barviv pro biologické zobrazování	detail Syntéza methoxy derivátů BODIPY barviv pro biologické zobrazování Syntéza methoxy derivátů BODIPY barviv pro biologické zobrazování BODIPY barviva jsou nízkomolekulární fluorescenční látky s vynikajícími fyzikálně-chemickými vlastnostmi. V rámci tématu této práce byly navrženy a syntetizovány tři série nových fluorescenčních BODIPY. Základní myšlenka práce zahrnuje derivatizaci syntetizovaných základních BODIPY barviv (6 variant) 3,4,5-trimethoxystyrylovou a 3,4,5-trimethoxyfenylovou skupinou. Výchozím strukturním motivem byla syntetizovaná zeleně emitující barviva (emise 503 - 507 nm). Následná derivatizace výchozích BODIPY byla uskutečněna Knoevenagelovou kondenzací s 3,4,5-trimethoxybenzaldehydem na α-methylu (emise produktů 581 - 584 nm) a v druhém případě Suzukiho cross-couplingem v poloze C-2 s 3,4,5-trimethoxyfenylboronovou kyselinou (emise produktů 550 - 554 nm). Celkem bylo syntetizováno 24 látek z toho 19 nových. Lokalizace sloučenin byla zobrazena pomocí konfokální flourescenční mikroskopie na rakovinných buněčných liniích (U2-OS, MCF-7, HEK 293T). Produkty Knoevenagelové kondenzace byly selektivně lokalizovány v endoplazmatickém retiukulu a vzhledem k jejich nízké cytotoxicitě mohou být použity jako nové selektivní a stabilní značky endoplazmatického retikula pro biologické zobrazování.
11	Michaela Křivská	B3	prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík	Imunoanalytické metody pro stanovení cykloartanových glykosidů	detail Imunoanalytické metody pro stanovení cykloartanových glykosidů Sutherlandia frutescens (L.) R.Br. (Fabaceae) je jednou z nejdůležitějších rostlin jihoafrické tradiční medicíny. Tato víceúčelová léčivka zaujala zejména antiproliferačními, anti-HIV a antidiabetickými vlastnostmi. Významný podíl na jejích biologických aktivitách se předpokládá u cykloartanových glykosidů – sutherlandiosidů. Naše laboratoř se zaměřila na vývoj imunoanalytických metod pro stanovení sutherlandiosidů. Byly získány králičí polyklonální protilátky a sestavena ELISA metoda, která se využívá v klinické praxi pro ověření compliance užívání preparátů na bázi S. frutescens. Dalším cílem je vývoj sorbentu pro imunoafinitiní chromatografii pro přečištění extraktů ze složitých biologických matric před HPLC-MS. Z antiséra (PL 104) byla získána imunoglobulinová frakce a imobilizována na komerčně dostupný nosič Affi-Gel® 10 (BioRad). Získaný imunosorbent by mohl být schopen vázat sutherlandiosidy včetně některých analog například z extraktů rostlin a rovněž jejich metabolity z moči probandů či pacientů při farmakokinetických studiích.
12	Matěj Malík	M2	prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.	Amidy vybraných triterpenových kyselin s lineárními polyaminy.	detail Amidy vybraných triterpenových kyselin s lineárními polyaminy. Tato práce je zaměřena na syntézu potenciálně farmakologicky využitelných derivátů triterpenoidních kyselin s polyaminy. Byly připraveny amidy betulonové, heterobetulonové a oleanolové kyseliny se sperminem, a dále amid heterobetulonové kyseliny s ethylendiaminem (modelová reakce pro studium reakčních podmínek). U oleanolové kyseliny byla nejprve pomocí acetanhydridu ochráněna hydroxylová skupina v poloze C(3). U dvou zbylých triterpenových kyselin tento problém nemusel být řešen, protože namísto skupiny hydroxylové obsahují relativně stabilní oxo skupinu. Volná karboxylová skupina v poloze C(17) byla poté využita k přípravě amidů, u kterých byla vždy na závěr provedena deprotekce Boc skupin.
13	Bc. Barbora Marková	M2	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Příprava nových glykoklastrů za využití Pd-katalyzované reakce	detail Příprava nových glykoklastrů za využití Pd-katalyzované reakce Význam a potenciální využití glykoklastrů se opírá o multivalentní interakci sacharidových jednotek vázaných na supramolekulárním systému s lektiny, buněčnými receptory sacharidů. Interakce sacharidu s lektinem je klíčová pro adhezi patogenu na buňku v průběhu bakteriálních či virových infekcí, a právě vhodné glykoklastry by mohly adhezi patogenu inhibovat[1]; dále by mohly nalézt uplatnění jako syntetické vakcíny. [2] Tato práce je zaměřena na syntézu glykocalixarenů, prostřednictvím Pd-katalyzované „cross-coupling“ reakce. Syntéza vycházela z vhodně chráněných pinakol boronátů I, odvozených od D-glukalu, které reakcí s jodidy (resp. di- a tetrajodidy) calix[4]arenu II poskytly požadované glykoklastry III. [1] Marra, A.; Moni, L.; Pazzi, D.; Corallini, A.; Bridi, D.; Dondoni, A. Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 1396–1409. [2] Astronomo, R. D.; Burton, D. R. Nat. Rev. Drug Discov. 2010, 9, 308–324.
14	Tereza Maříková	B3	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Vývoj metody preparativní enantioseparace syntetických katinonů	detail Vývoj metody preparativní enantioseparace syntetických katinonů Nové psychoaktivní látky (new psychoactive substances – NPS) jsou rostlinné nebo syntetické substance, které se vyznačují nejčastěji stimulačním či halucinogenním účinkem. Tyto sloučeniny jsou zpravidla odvozeny od již zakázaných látek. Jednou z nejrozšířenější a v několika zemích EU dokonce nejužívanější skupinou NPS jsou syntetické deriváty kathinonu. Jeden z enantiomerů kathinonu, (S)-kathinon, je alkaloid přirozeně se vyskytující v mladých listech Katy jedlé (Catha edulis). Jeho syntetické analogy využívají podobnosti struktury a efektu s amfetaminem, avšak jsou zpravidla vyráběny v racemické formě. Vzhledem k tomu, že enantiomery mohou mít na živý organismus výrazně odlišné účinky, a to i účinky vedlejší, je důležité otestovat jednotlivé enantiomery in vivo. Cílem práce bylo nalezení účinné metody chirální separace tří derivátů kathinonu, a to methylonu, butylonu a pentylonu, které se samostatně nebo ve směsích běžně vyskytují na evropské drogové scéně. Po optimalizaci podmínek enantioseparace zvolených drog v analytickém módu na polysacharidové chirální koloně, byla metoda převedena do preparativního módu. Za optimalizovaných podmínek preparativní enantioseparace byly získány enantiomery všech cílových látek, které budou dále studovány na spolupracujících pracovištích.
15	Bc. Martina Mejzrová	M2	RNDr. Martin Flegel, CSc.	Peptidy s vlastnostmi inhibitorů HIV-1	detail Peptidy s vlastnostmi inhibitorů HIV-1 V roce 2005 byla publikována studie o CAI [1] (capsid assembly inhibitor). Jedná se o krátký syntetický peptid, který inhibuje sbalování viru HIV-1 in vitro. Tento 12-ti aminokyselinový peptid o známé sekvenci ITFEDLLDYYGP se váže na CA podjednotku viru. Na základě teoretické úvahy, která vychází z návrhu programu Chimera modelujícího vazebné místo pro CAI, bylo připraveno 7 analogů tohoto inhibitoru. Syntéza různě modifikovaných peptidů probíhala metodou na pevné fázi na polymerním nosiči Rink, s použitím taktiky Fmoc/tBu. Bylo využito syntetizátoru Spyder Mark III vyvinutém vývojovými dílnami ÚOCHB a Spyder Institutem Praha. Po odštěpení analogů (ve formě amidů) z polymerního nosiče byly jejich inhibiční vlastnosti testovány metodou FAITH. Cílem práce je ovlivnit změnami ve struktuře CAI peptidu jeho biologické (inhibiční) účinky na HIV-1 virové částice. [1] J. Sticht, M. Humbert, S. Findlow, J. Bodem, B. Müller, U. Dietrich, J. Wemer a H. G. Kräusslich, „A peptide inhibitor of HIV-1 assembly in vitro,“ Nature Structural and Molecular Biology, sv. 12, pp. 671-677, 2005.
16	Bc. David Mervart	M2	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Studium farmakokinetiky syntetických kanabinoidů metodou HPLC-MS	detail Studium farmakokinetiky syntetických kanabinoidů metodou HPLC-MS Navzdory tomu, že konopí bylo užíváno pro různé účely přes 4 tisíciletí, byl vývoj potencionálních léčiv založený na kanabinoidech velmi pomalý. Teprve nedávno začaly být kanabinoidy, především kanabidiol (CBD), objektem zájmu medicínských studií. V současné době probíhají studie, které mají potvrdit účinnost CBD u pacientů s epilepsií. Dále se objevují studie, které poukazují na skutečnost, že CBD by mohl být novým potencionálním kandidátem na léčbu Alzheimerovy choroby nebo užitečným terapeutickým prostředkem pro léčbu neuropatické bolesti provázející steatartritidu. U syntetických halogenovaných derivátů CBD je vyvozován předpoklad, že by mohly být potentnější než kanabidiol a účinněji přestupovat přes hemoencefalitickou bariéru. Ve spolupráci s Národním ústavem duševního zdraví byly získány vzorky séra, moči a mozku laboratorních potkanů, kterým byla aplikována dávka bromovaného CBD gastrickou sondou, a dále vzorky séra, mozku, plic a jater potkanů, kterým byl obdobně aplikován chlorovaný CBD. Cílem práce je vyvinout metodiku zpracování vzorků séra a zmíněných tkání odebíraných v různém časovém intervalu po aplikaci látky a dále vyvinout metodu HPLC-MS pro kvantitativní stanovení hladin těchto látek. Výstupem práce pak bude farmakokinetický profil látek v animálním modelu.
17	Bc. Gulmira Munis	M2	Ing. Ondřej Šimák, Ph.D.	Příprava fosfonátových derivátů nukleosidů na bázi morfolinu.	detail Příprava fosfonátových derivátů nukleosidů na bázi morfolinu. Výchozí ribo-nukleosidy byly regioselektivně ochráněny v poloze C5´ silylovou chránicí skupinou a oxidovány jodistanem sodným. Vzniklý dialdehyd byl reduktivní aminací převeden na morfolinový heterocyklus. Ten byl podroben fosforylační reakci se dvěma typy fosforylačních činidel. Získané analogy nukleotidů byly převedeny na monomery vhodné pro syntézu oligonukleotidů na pevné fázi.
18	Barbora Mužíková	B3	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Identifikace nových psychoaktivních látek metodou NMR	detail Identifikace nových psychoaktivních látek metodou NMR Nové psychoaktivní substance jsou látky vykazující omamné či psychotropní účinky. Patří mezi nejinovativnější látky na evropském i světovém drogovém trhu; na konci roku 2016 Evropské monitorovací centrum pro drogy a drogovou závislost (EMCDDA) sledovalo již 620 nových psychoaktivních látek. Nejvíce zachycených nových drog patří do skupiny syntetických kanabinoidů a syntetických kathinonů, následují fenethylaminy, opioidy, benzodiazepiny a další. Ne všechny tyto nové drogy jsou regulované českou nebo evropskou legislativou, proto je jejich vývoj i užívání na vzestupu. Cílem práce je identifikovat látky patřící do této skupiny pomocí strukturní analýzy nukleární magnetickou resonancí, vytvořit knihovnu NMR spekter a následně vyvinout metodu pro jejich kvantifikaci, a to jak v čisté formě, tak i ve směsích.
19	Bc. Vít Prouza	M2	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Syntéza aryl-C-glykosidů a jejich využití v buněčném rozpoznávání	detail Syntéza aryl-C-glykosidů a jejich využití v buněčném rozpoznávání Aryl-C-glykosidy jakožto syntetická analoga přírodních ligandů lektinů by bylo možné využívat v medicíně například k antiadhezivní terapii¹. V mé práci jsem se zabýval syntézou těchto látek, z výchozího pinakolesteru kyseliny boronové odvozeného od L-fukosy, za pomocí Suzuki-Miyaura „cross-coupling“ reakce². Následnými stereoselektivními reakcemi bylo dále docíleno α- a β-aryl-C-glykosidů. Aktivita takto připravených ligandů byla podrobena biologickému testování na bakteriálních lektinech. 1. Ofek, I.; Hasty, D. L.; Sharon, N., Med. Microbiol. Immunol. 2006, 38 3, 181-191. 2. Sakamaki, S.; Kawanishi, E.; Koga, Y.; Yamamoto, Y.; Kuriyama, C.; Matsushita, Y.; Ueta, K.; Nomura, S., Chem. Pharm. Bull. (Tokyo) 2013, 61 10, 1037-1043.
20	Bc. Pavla Průchová	M2	Kuchař Martin Ing. Ph.D.	Analýza endogenních steroidů v lidském séru metodou HPLC-MS	detail Analýza endogenních steroidů v lidském séru metodou HPLC-MS Endogenní steroidy jsou biologicky aktivní nízkomolekulární látky odvozené od molekuly cholesterolu. Tyto látky hrají zásadní roli v řadě fyziologických procesů v lidském těle jako jsou regulace metabolismu, růstu a reprodukce. Steroidní hormony se staly důležitým biologickým indikátorem pro diagnostiku mnoha závažných endokrinních onemocnění souvisejících s funkcí nadledvin nebo pohlavních žláz. Stanovení hladin steroidních látek je používáno nejen v klinické praxi, nýbrž i při vědeckých studiích či antidopinkových kontrolách. Z tohoto důvodu je důležité vyvinout spolehlivou, citlivou a specifickou analytickou metodu pro přesnou kvantifikaci steroidních látek a jejich metabolitů v těle. Chromatografické techniky s hmotnostní detekcí splňují tyto požadavky a v současnosti jsou jedny z nejpoužívanějších metod pro tuto analýzu. Práce je zaměřena na optimalizaci zpracování složité biologické matrice a následnou kvantifikaci vybraných endogenních steroidů metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí (HPLC-MS). Vyvinutá metodika bude použita pro analýzu vzorků lidských sér v rámci klinické studie užití rostliny Tribulus terrestris u zdravých dobrovolníků a její možný vliv na zvýšení hladin steroidních hormonů v krvi.
21	Bc. Michal Rahm	M1	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Syntéza glykomimetik pomocí Hiyamovy reakce	detail Syntéza glykomimetik pomocí Hiyamovy reakce V této práci byla vyvinuta efektivní metoda syntézy nových organokřemičitých derivátů D‑glukalu, vyznačujících se netoxicitou a stabilitou. Připravené deriváty byly použity pro Hiyamovu „cross‑coupling“ reakci ve své nechráněné podobě s aryl-, heteroaryl- a alkenylhalogenidy v dobrých až výborných výtěžcích (8 příkladů). Získané enolethery lze stereoselektivně převést na β‑C‑glykosidy pomocí hydroborace-oxidace bez nutnosti použití chránicích skupin, což bylo ověřeno syntézou Dapagliflozinu, významného léčiva diabetu mellitu 2. typu. Tímto postupem byl vytvořen krátký syntetický přístup k β-C-glykosidům využívající Pd-katalýzy za mírných podmínek na volných derivátech sacharidů.
22	Lucie Svobodová	B3	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Identifikace nových psychoaktivních látek Ramanovou a infračervenou spektroskopií	detail Identifikace nových psychoaktivních látek Ramanovou a infračervenou spektroskopií Nové psychoaktivní látky (NPS, New Psychoactive Substances) jsou látky, které vykazují omamný nebo psychotropní efekt a nejsou regulovány. Tato práce se zaměřuje na možnosti identifikace a popisu struktury jedné ze skupin NPS a to na syntetické deriváty kathinonu, látky přirozeně se vyskytující v rostlině Katha jedlá (Catha edulis). Pro účely analýz byl v rámci práce syntetizován pentylon (1-(1,3-benzodioxol-5-yl)-2-(methylamino)pentan-1-on), jakožto zástupce substituovaných derivátů kathinonu. Analýzy pentylonu a dalších strukturně podobných látek byly prováděny pomocí přenosného Ramanova a infračerveného spektrometru. Výstupem práce je vytvoření knihovny infračervených a Ramanových spekter těchto látek a porovnání vlivu jejich struktury na změřená spektra. V neposlední řadě byla porovnána schopnost použitých přístrojů kvalitně identifikovat strukturu těchto typů látek.
23	Bc. Barbora Toncarová	M1	Prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.	Stabilní C-disacharidy spojené triazolovým můstkem pro syntézu glykomimetik	detail Stabilní C-disacharidy spojené triazolovým můstkem pro syntézu glykomimetik Stabilní C-disacharidy spojené triazolovým můstkem pro syntézu glykomimetik V posledních několika letech se studuje problematika buněčného rozpoznávání a zjistilo se, že velkou roli v komunikaci na buněčné úrovni mají právě sacharidy, které díky svým unikátním vlastnostem fungují jako kódovací sloučeniny. Základem komunikace je pak interakce lektinového receptoru právě se sacharidy. Studium komunikace na buněčné úrovni je jedním ze základních pilířů vývoje nových léků. Glykosidová vazba ale není za fyziologických podmínek stabilní, proto se hledají stabilní analogy. Cílem práce bylo připravit C-pseudo-di-α-D-mannopyranosid 1 se spojením obou jednotek triazolovým můstkem. Biologické testování připraveného pseudodisacharidu 1 bude zaměřeno proti lektinu LecB (PA-IIL) patogenní bakterie Pseudomonas aeruginosa.
24	Bc. Lucia Tóthová	M2	Ing. Kamil Parkan, Ph.D	Sacharidové biosenzory pro detekci bakteriální kontaminace pitné vody	detail Sacharidové biosenzory pro detekci bakteriální kontaminace pitné vody Biosenzory zohrávajú dôležitú úlohu v medicíne, hlavne v klinickej diagnostike nádorových ochorení, ale svoje uplatnenie môžu nájsť aj pri monitorovaní mikrobiálnej kontaminácie pitnej vody. Syntetizované biosenzory sa skladajú z časti senzorovej a z transduktoru. Senzorovú časť tvorí sacharidová zložka ukotvená na transduktore, ktorá špecificky interaguje s bakteriálnym lektínom. Transduktor, bórom dopovaná nanokrystalová diamantová vrstva (NCD) túto interakciu premieňa na merateľnú fyzikálnu veličinu. Syntetizované boli O-,C-glykosidy odvodené od D-manosy a C-glykosid odvodený od L-fukosy na ktoré boli ligačnými technikami naviazané fluorescenčné farbivá BODIPY (Bdp) a Cy-5 pre potvrdenie interakcie sacharid-baktéria a následne boli sacharidové deriváty ukotvené na NCD nanodiamantovú vrstvu. Pripravené biosenzory sú vo fáze testovania.
25	Lucie Vršanová	M1	Ing. Kamil Parkan, Ph.D	Syntéza C-glykosidů odvozených od GlcNAc	detail Syntéza C-glykosidů odvozených od GlcNAc Borelióza je onemocnění vyvolané bakteriemi rodu Borrelia. Bakterie mají ve své buněčné stěně vrstvu peptidoglykanu, který je složený z N-acetylglukosaminu a kyseliny N‑acetylmuramové. Buňky imunitního systému jsou schopny rozpoznávat patogenní bakterie díky nejmenšímu peptidoglykanovému strukturnímu motivu, a to muramyl dipeptidu (MDP). Ten je složený právě z kyseliny N-acetylmuramové připojené k aminokyselinovému řetězci L-Ala-D-isoGln. Cílem práce bylo připravit strukturní analog muramyl dipeptidu, jehož biologická aktivita bude testována za účelem jeho využití jako imunomodulační součásti vakcíny proti Lymské borelióze.
26	Bc. Jakub Zýka	M2	Ing. Ondřej Šimák, Ph.D.	Příprava izosterních nukleosid fosfonátů a z nich odvozených monomerů	detail Příprava izosterních nukleosid fosfonátů a z nich odvozených monomerů Na D-xylosu byla regioselektivně zavedena isopropylidenová skupina do polohy C1, C2. Poloha C5 byla ochráněna silylovou chránící skupinou a hydroxyl na C3 byl převeden na karbonyl 1. Hornerova-Wadsworthova-Emmonsova reakce s methylen-difosfonátem poskytla směs Z/E vinyl-fosfonátů. Chránící skupiny byly změněny na benzoyly 2 a na sacharid byl zaveden chráněný adenin. Ten byl sérií reakcí převeden na monomer 3 pro syntézu oligonukleotidů na pevné fázi.
27	Bc. Kamila Šedivá	M2	prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.	Thiocalix[4]areny jako nosiče bioaktivních ligandů	detail Thiocalix[4]areny jako nosiče bioaktivních ligandů Na povrchu buněk se vyskytují glykanové řetězce, které interagují s endogenními lektiny, a tím zajišťují buněčnou komunikaci. Toho ovšem využívají patogeny, které jsou schopné rozpoznat sacharidové řetězce a reverzibilně se na ně vázat. Lektiny jsou proteiny, které rozpoznávají monosacharidy, a to velmi často l-fukosu. Příkladem je bakterie Ralstonia solanaceatum, která napadá brambory, rajčata nebo lilky. Burkholderia cenocepacia je bakterie, která u pacientů s cystickou fibrózou způsobuje chronický zánět plic, který může vést až k akutnímu selhání plicní ventilace a smrti. Plíseň Aspergillus fumigatus je původcem onemocnění zvané aspergilóza, což je houbové infekční onemocnění vyskytující se u pacientů s oslabenou imunitou. Pseudomonas aeruginosa je bakterie způsobující záněty močových cest nebo infekce dýchacích cest. Cílem práce bylo připravit originální konjugát 1 a jeho analog neobsahující tertBu skupiny Huisgenovou cykloadicí 2-(2,3,4-tri-O-acetyl-α-l-fukopyranosyl)ethylazidu s tetrapropargyloxythiokalix[4]arenem. Afinita konjugátu 1 k lektinům uvedených patogenů bude testována.
28	Bc. Markéta Šišáková	M2	Prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.	Polyvalentní fukosylkalixareny jako ligandy lektinů patogenních bakterií	detail Polyvalentní fukosylkalixareny jako ligandy lektinů patogenních bakterií Lektiny patogenních bakterií jsou schopné interagovat se sacharidy na povrchu buněk, využít je ke kolonizaci tkáně a tvorbě biofilmu. Takovéto interakce jsou proto z velké části zodpovědné za rozvoj bakteriálních infekcí, jako je například cystická fibróza. Syntéza nových polyvalentních sacharidových ligandů, působících jako kompetitory ligandů přirozených, tak může být jednou z cest vývoje nových léčiv proti bakteriálním onemocněním. Cílem mé práce bylo připravit nové ligandy s kalix[4]arenovým skeletem a navázanou L‑fukosou jako sacharidem specifickým pro lektin LecB patogenní bakterie Pseudomonas aeruginosa a lektin BC2L-C bakterie Burkholderia cenocepaciae. Jako výchozí látku pro Huisgenovu cykloadiční reakci s tetrapropargyloxykalix[4]areny jsem připravila z 2‑(α‑L‑fukopyranosyl)ethylazidu dendron se třemi fukosylovými jednotkami, který jsem využila k syntéze nového dendrimeru obsahujícího 12 jednotek.
29	Bc. Jaroslava Šmolíková	M1	RNDr. Martin Flegel CS.c	Strukturované peptidy jako inhibitory enzymů	detail Strukturované peptidy jako inhibitory enzymů Výzkum a vývoj peptidů jako léčivých látek má velký realizační potenciál. Peptidy jsou charakterizovány jako vysoce selektivní, účinné a bezpečné látky. Jejich biologické účinky jsou u přírodních peptidů známy a výpočetní modelování látek de novo umožnuje jejich dokonalejší studium a návrhy pro potenciální aplikace. V práci byly zkoumány výpočetní návrhy peptidových inhibitorů pro TEV, papain a subtilisin proteázy. Ze spektra možných struktur byly vybrány jako nejslibnější dvě lineární a dvě cyklické peptidové struktury. Tyto beta-vlásenkové 20-23 aminokyselinové peptidy byly syntetizovány metodou na pevné fázi. Cyklizace lineárních peptidů byla pak provedena CuAAC reakcí katalyzovanou mědí. Tvorba inhibičního komplexu „strukturovaných peptidů“ byla zkoumána funkční charakterizací a inhibičním účinkem na enzymovou proteolytickou aktivitu. Tyto experimenty dosud odhalily inhibiční aktivitu pro papain proteázu. Pro porovnání proteolytické aktivity bez inhibitoru nebo v přítomnosti inhibitoru byl použit test přenosu fluorescenční rezonance (FRET). Výsledky ukázaly správnost naší hypotézy a byl pozorován významný rozdíl v enzymatické aktivitě. Další biologické experimenty jsou ve vývoji. Práce by mohla pomoci při vývoji nových selektivních a účinných inhibitorů různých druhů proteáz.

402 - Analytická chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Judita Arnoštová	M1	doc. Ing. Kamil Záruba, Ph.D.	Studium interakcí konjugátů obsahujících crownetherový kruh s vybranými aminokyselinami v roztoku o konstantní iontové síle	detail Studium interakcí konjugátů obsahujících crownetherový kruh s vybranými aminokyselinami v roztoku o konstantní iontové síle Byly studovány interakce konjugátu methiniové soli s crownetherem (TBMS-521) s vybranými aminokyselinami L-lysinem, Z-D-Lysinem-OH, Leucinem, Z-D,L-Leucinem a D,L-Tryptofanem v roztoku o konstantní iontové síle, v prostředí fosfátového pufru (pH = 7,25 ± 0,02). Ve VIS oblasti absorbují pouze TBMS a aminokyseliny nikoli, průběh experimentů (UV/VIS titrací) byl tedy sledován a posuzován dle změn absorbančních maxim TBMS.
2	Bc. Jitka Bartnická	M1	Mgr. Tereza Uhlíková, Ph.D.	Ambroxol versus Ambroxol hydrochlorid	detail Ambroxol versus Ambroxol hydrochlorid Tato práce je zaměřena na strukturní rozdíly Ambroxolu a jeho soli Ambroxol hydrochloridu na základě jejich teoretických výpočtů a následně získaných spekter v rozmezí 0-4000 cm^-1. Ambroxol hydrochlorid je účinnou léčivou látkou v mnoha léčivých přípravcích pro léčbu kašle nebo bronchiálního onemocnění. Pro simulaci spekter je využita DFT metoda s funkcionálem B3LYP a bází 6-311++g v rámci programového balíku Gaussian09. Z optimalizované geometrie a analytických druhých derivací jsou vypočtené spektroskopické konstanty sloužící k vytvoření vibračně rotačního spektra. Výpočet je proveden v plynné i kondenzované fázi. V této studii jsou provedeny první kroky k prozkoumání celkové struktury studované molekuly. Z teoretického hlediska výpočet jedné neinteragující molekuly Ambroxolu a jeho soli. Z experimentálního hlediska jsou naměřena spektra pevné látky Ambroxol hydrochloridu a jeho roztoku v terahertzové oblasti přístrojem TPS Flextra 4000. Vypočtená geometrie molekuly i spektra Ambroxolu a jeho soli jsou první svého druhu a nebyla doposud v literatuře publikována.
3	Bc. Jana Burianová	M1	prof. Dr. RNDr. Pavel Matějka	Exploring the polymorphic landscape of Omarigliptin using various analytical techniques	detail Exploring the polymorphic landscape of Omarigliptin using various analytical techniques Omarigliptin exists in anhydrous forms I, II, III and IV. The aim of the study was to explore the relationships of these individual crystal modifications, using various analytical techniques. Process–induced transformations occur very frequently in pharmaceutical development and the crucial knowledge is represented by the stability boundaries of every considered form. FT–Raman spectroscopy, one of the most common techniques utilized for polymorphic studies, was used to analyse the obtained samples; all acquired spectra were compared with the reference spectra of pure individual forms. Both hot–stage optical microscopy and hot–stage Raman spectroscopy, supplemented by DSC cycles, were applied to observe the melting range and polymorphic transformations during the heating ramp. Further research, including slurry experiments, was performed to investigate the relative stability in suspension, depending on the solvent properties. According to our results, form I and II are related enantiotropically, whereas form I and III monotropically, based on the Burger & Ramberger’s thermodynamic rules.
4	Bc. Patrik Fagan	M2	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Studium struktury heroinu v roztoku spektroskopickými metodami.	detail Studium struktury heroinu v roztoku spektroskopickými metodami. Zneužívání drog je v dnešním světě značným problémem, který má často fatální důsledky. Jednou z tvrdých drog, které jsou v České republice často zneužívány, je heroin. Čistota zadržených vzorků se podle statistik z roku 2013 pohybuje nejčastěji v rozmezí 13–23 %. Znalost struktury a chování této molekuly v roztoku, nejlépe za podmínek blízkých in vivo, je klíčová z hlediska detailního pochopení jeho účinku a metabolizmu v organizmu. Jelikož heroin patří mezi opticky aktivní látky, lze pro jeho detailní strukturní analýzu využít chiroptických metod. V této práci bylo využito vibračního (VCD) a elektronového cirkulárního dichroismu (ECD). Tyto metody byly doplněny o konvenční infračervenou (IR) spektroskopii. Experimentální výsledky byly interpretovány na základě kvantově chemických simulací se zahrnutím vlivu rozpouštědla, pomocí nichž byly nalezeny 3 stabilní konformery. Na základě Maxwellova-Boltzmannova rozdělení bylo jejich rovnovážné zastoupení 77, 22 a 1 %. Pro jednotlivé konformery byla simulována příslušná spektra, která byla následně porovnána s experimentem. Na základě velmi dobré shody simulací s experimentem byla detailně, na úrovni atomárního rozlišení, popsána struktura molekuly heroinu v roztoku.
5	Bc. Jana Galliková	M1	doc. Ing. Kamil Záruba, Ph.D.	Testování křemenných kapilár pokrytých polyanilinem pro elektrochromatografickou separaci profenových kyselin	detail Testování křemenných kapilár pokrytých polyanilinem pro elektrochromatografickou separaci profenových kyselin Výzkum se zabývá testováním křemenných kapilár a jejich vnitřních modifikací pomocí kapilární elektrochromatografie. Experimenty byly prováděny při různých pH v prostředí fosfátového pufru, s vnitřními modifikací polyanilinu a pro porovnání i na kapiláře nemodifikované. Polyanilinem modifikovaná kapilára i kapilára nemodifikovaná byla testována při pH 2-8 a byla především zjišťována rychlost elektroosmotického toku. Výsledky byly porovnány a došlo se k závěru, že polyanilinová modifikace má zřetelně lepší vlastnosti, než kapilára nemodifikovaná. V dalších experimentech byla testována separace profenových kyselin ibuprofenu, ketoprofenu a indoprofenu na polyanilinem modifikované kapiláře i na kapiláře nemodifikované při pH 6, 7 a 8. Bylo zjištěno, že modifikovaná kapilára separuje profenové kyseliny výrazně lépe, než kapilára nemodifikovaná. Polyanilinem modifikovaná kapilára bude otestována při kyselém pH v následujících týdnech.
6	Bc. Lucie Grafová	M2	Mgr. Iryna Goncharová, Ph.D.	Studium agregovaných a oxidovaných bílkovin krevního séra: snížení vazebné kapacity následkem interakcí s produkty oxidace lipidů	detail Studium agregovaných a oxidovaných bílkovin krevního séra: snížení vazebné kapacity následkem interakcí s produkty oxidace lipidů Bílkoviny krevního séra plní v organismu důležité funkce - hlavně antioxidační a transportní. V důsledku oxidačních reakcí v organismu dochází ke změnám ve struktuře těchto bílkovin a velmi často také k jejich agregaci. Oxidační změny jsou často spojovány s propuknutím vážných onemocnění – například Alzheimerovy choroby či diabetes. Díky moderním analytickým metodám jsme schopni pozměněnou strukturu a omezené transportní funkce bílkovin detekovat (jako změny vazebných konstant pro různé ligandy). V budoucnu tak můžeme získat spolehlivý nástroj pro určení míry modifikovaných bílkovin v organismu a diagnostikovat případné onemocnění ještě v raném stádiu, kdy je léčba zpravidla snazší. V představené práci byly monitorovány změny struktury a funkce hovězího a lidského albuminu, hlavní složky krevního séra, v přítomnosti malondialdehydu (MDA), hlavního produktu oxidace lipidů. Pro studium strukturních změn bylo využito metod elektronového cirkulárního dichroismu (ECD) a fluorescenční spektroskopie. Transportní funkce byla sledována změnou intenzity spektrální odezvy komplexu albumin - ligand, kde ligandem jsou dříve prostudovaná léčiva, která se váží na určité místo v molekule albuminu.
7	Bc. Jana Herciková	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Charakterizace nových stacionárních fází pro HPLC	detail Charakterizace nových stacionárních fází pro HPLC Tato práce je věnována přípravě a charakterizaci stacionárních fází na bázi silných katexů, které mají využití v chirálních separacích metodou HPLC. Na připravených stacionárních fázích je možné separovat jednotlivé enantiomery chirálních analytů, především z řad polárních aminů. První z charakterizovaných stacionárních fází je již známá experimentální stacionární fáze na bázi substituovaného naftalenu. Druhou stacionární fází je analogicky substituovaný naftalen v jiných polohách. Tento rozdíl by měl vést k lepší separaci díky menšímu sterickému efektu. Srovnání těchto stacionárních fází proběhlo při 20 °C na základě měření ve třech různých mobilních fázích (acetonitril:methanol v poměrech 9:1, 1:1 a čistý methanol) vždy s přídavkem kyseliny mravenčí a diethylaminu. Analyzována byla léčiva a drogy ze skupiny katecholaminů.
8	Bc. Veronika Kohutová	M2	prof. RNDr. Štěpán Urban, CSc.	Srovnání citlivosti FID a MS detektorů v plynové chromatografii	detail Srovnání citlivosti FID a MS detektorů v plynové chromatografii Cílem této práce je porovnání rozsahu a citlivosti dvou detektorů používaných v plynové chromatografii. Jedná se o plamenově ionizační detektor (FID) a hmotnostní detektor (MS). Oba detektory jsou používány k detekci látek obsažených v lidském pachu po jejich rozdělení metodou plynové chromatografie. Přesto, že je pach velmi složitá směs organických látek, podařilo se charakterizovat a identifikovat řadu látek, které jsou pro pach typické. Jedná se zejména o látky lipofilního charakteru, které jsou málo těkavé a málo rozpustné ve vodě. V rámci této práce byla vytvořena modelová směs látek vyskytujících se v lidském pachu. Součástí této směsi jsou aldehydy, ketony, n-alkany, mastné kyseliny a jejich estery. Z modelové směsi byla vytvořena řada kalibračních roztoků, které byly dávkovány do plynového chromatografu. Na základě experimentálně získaných hodnot ploch píků byly zjištěny lineární rozsahy jednotlivých detektorů, jejich meze stanovitelnosti a meze detekce. Přes obecná tvrzení, že hmotnostní detektor vykazuje vyšší citlivost a plamenově ionizační detektor má lepší dynamický rozsah, je zřejmé, že každá molekula vykazuje při použití jednotlivých detektorů odlišné chování.
9	Bc. Karolína Kučáková	M2	doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D.	Studium změny relaxačních časů signálů ¹H NMR při komplexaci Trögerovy báze s β-cyklodextrinem	detail Studium změny relaxačních časů signálů ¹H NMR při komplexaci Trögerovy báze s β-cyklodextrinem Molekulární komplexy vznikají interakcí molekul, přičemž v místech interakce dochází ke změně chemického okolí těchto atomů. Jednou z nejlepších analytických metod pro studium struktury molekulárních komplexů organických látek je NMR spektroskopie, kde změna chemického okolí jader ovlivňuje všechny jejich NMR charakteristiky. Nejčastěji jsou studovány změny chemických posunů, které jsou snadno měřitelné a přímo odráží změny v okolí jader atomů molekul. Chemické okolí ovlivňuje také relaxační děje, jejichž charakteristikou jsou zejména relaxační časy T₁ a T₂. Relaxační časy charakterizují rychlost návratu jaderných spinů do rovnováhy po jejich excitaci radiofrekvenčním pulsem. Experimenty poskytující hodnoty relaxačních časů jsou časově náročné, a to i přes vysokou citlivost a automatizaci měření soudobých NMR spektroskopů. Tato práce se zabývá studiem relaxačních časů β-cyklodextrinu a jeho komplexu s Trögerovou bází. Cílem bylo získat charakteristiky jejich komplexu a vypracování postupu měření a zpracování spekter pomocí současných počítačových programů.
10	Bc. Martin Loula	M2	prof. Ing. Oto Mestek, CSc.	Analýza nanočástic metodou ICP-MS	detail Analýza nanočástic metodou ICP-MS S rozvojem využití nanočástic v mnoha oblastech průmyslu i každodenního života je spojena potřeba stanovení a charakterizace nanočástic v nejrůznějších typech vzorků. Nadějnou metodou pro tento úkol je metoda analýzy jednotlivých částic pomocí ICP-MS (single particle ICP-MS). Tato metoda dokáže charakterizovat nanočástice z hlediska jejich složení, velikosti i distribuce velikostí a zároveň dokáže stanovit číselnou koncentraci nanočástic ve vzorku. Předmětem této práce je optimalizace parametrů vnášecího systému hmotnostního spektrometru vzhledem k maximální transportní účinnosti a intenzitě signálu nanočástic, dvou veličin, jejichž znalost a vysoká hodnota jsou pro úspěšné analýzy reálných vzorků obsahujících nanočástice nezbytné. Studovány jsou rovněž další faktory, které transportní účinnost a intenzitu signálu nanočástic ovlivňují. V průběhu měření bylo pozorováno nežádoucí rozpouštění nanočástic, další část práce se proto zabývá stabilitou stříbrných nanočástic v různých médiích.
11	Bc. Jakub Petřík	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Vývoj HPLC metody pro stanovení degradačních nečistot u léčivé látky	detail Vývoj HPLC metody pro stanovení degradačních nečistot u léčivé látky Tato práce se zabývá vývojem metody pro stanovení degradačních a procesních nečistot u léčiva sofosbuvir pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Byla vyvinuta a optimalizována základní metoda, která je vhodná k separaci a stanovení všech sledovaných nečistot a tato metoda bude následně dále optimalizována s využitím „Design of experiments“. V rámci vývoje metody se podařilo úspěšně stanovit koncentraci zásobního roztoku nečistoty označené jako Des-Phenyl (hydrolytický produkt vzniklý odštěpením fenolu z molekuly sofosbuviru), která nebyla známa, a stanovit odezvové faktory všech sledovaných nečistot.
12	Bc. Veronika Pivoňková	M2	doc. Dr. RNDr. David Sýkora	Vývoj a validace HILIC metody pro stanovení memantinu v tabletách	detail Vývoj a validace HILIC metody pro stanovení memantinu v tabletách Ke stanovení memantinu v lékových formách byla vyvinuta řada nejrůznějších metod pro separační techniky jako je HPLC nebo GC a byly publikovány i některé spektrofotometrické metody. Nevýhodou dostupných metod je hlavně časová náročnost předkolonové derivatizace memantinu, která může být navíc potenciálním zdrojem různorodých chyb a z hlediska spektrofotometrického stanovení může představovat problém nízká selektivita metod. Postkolonová derivatizace spojená obecně s předchozí separací polárních aminů pomocí hydrofilní interakční chromatografie se jeví jako vhodná alternativa k předkolonové derivatizaci a následné separaci na reverzní fázi. Žádná metoda HILIC pro separaci memantinu doposud nebyla popsána. Vyvinutá metoda s aplikací hydrofilní interakční chromatografie a fluorescenční detekce, se vyhýbá časově náročné předkolonové derivatizaci a umožňuje rychlou přípravu vzorku. Metoda byla validována z hlediska linearity, přesnosti, preciznosti a selektivity podle ICH směrnic a byla rovněž úspěšně použita při analýze komerčně dostupných tablet.
13	Bc. Dita Spálovská	M1	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Studium struktury nových syntetických drog v roztoku	detail Studium struktury nových syntetických drog v roztoku Nové psychoaktivní látky (NPS) jsou stále větším celosvětovým problémem. Výrobci drog se snaží obejít zákon tím, že chemicky modifikují již zakázanou látku a vzniklý derivát pak nepodléhá některým legislativním omezením, přestože má podobné účinky jako látka výchozí. Tímto způsobem vznikají desítky nových syntetických drog ročně. Z tohoto důvodu je třeba zabavené látky neustále analyzovat a taktéž detailně studovat jejich vlastnosti. Cílem této práce bylo studium struktury šesti různých NPS v roztoku pomocí infračervené spektroskopie v kombinaci s kvantově chemickými simulacemi. Nejprve byly nalezeny stabilní konformery jednotlivých látek, následovala reoptimalizace geometrií pomocí Hartreeho-Fockovy a poté DFT metody s použitím vhodných bází, přičemž byl zahrnut i vliv rozpouštědla (voda). Cílem bylo také pro jednotlivé konformery dle Maxwellova-Boltzmannova rozdělení odhadnout jejich relativní zastoupení a popsat molekulární strukturu na úrovni atomárního rozlišení, což může do budoucna umožnit detailní studium vazebných vlastností, možnosti metabolismu, transportu či distribuce v organismu. Poté proběhlo porovnání experimentálních spekter standardů látek ve vodném roztoku se spektry simulovanými, přičemž shoda byla velmi dobrá.
14	Bc. Jakub Trnka	M2	Mgr. Ondřej Votava, Ph.D.	Vysoce rozlišená overtonová spektroskopie methylaminu	detail Vysoce rozlišená overtonová spektroskopie methylaminu Tato práce pojednává o overtonové spektroskopii amoniaku a methylaminu. V klasické infračervené spektroskopii analyzujeme vibrační stavy molekul v rámci ideálního harmonického přiblížení. V tomto modelu jsou povoleny pouze přechody, kde se vibrační kvantové číslo mění o 1. My však půjdeme za rámec této aproximace a budou zkoumány overtonové přechody, kde změna vibračního kvantového čísla je větší než 1. Měření těchto přechodů je však obtížné, protože reálné molekuly mají velmi nízké absorpce a vibrační pásy se skládají z velkého množství rotačně-vibračních přechodů, jejichž absorpční linie se mnohdy překrývají a činí výsledná spektra značně komplikovaná. Z těchto důvodů je výhodné provádět měření za nízkých teplot, aby bylo obsazeno co nejméně rotačních hladin a linie byly dostatečně úzké. Požadovaného ochlazení plynného vzorku realizujeme expanzí plynné směsi supersonickou tryskou do vakua. Dosaženou teplotu je možné měnit variací poměru nosného plynu a vzorku a lze ji určit na základě šířky absorpčních čar. Integrované intenzity čar při různých teplotách lze použít pro klasifikaci daného přechodu.

402 - Ústav analytické chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Judita Arnoštová	M2	doc. Ing. Kamil Záruba, Ph.D.	Konjugace zlatých nanočástic s různými typy biomolekul	detail Konjugace zlatých nanočástic s různými typy biomolekul Zlaté nanočástice jsou v posledních letech významné pro různá odvětví chemie. Kromě např. cíleného transportu léčiv jsou tradičně využívány i pro detekci výsledků imunochromatografických testovacích souprav. Cílem práce je připravit stabilní, modifikované nanočástice zlata pro následnou konjugaci s aminoderiváty steroidů cholesterolu a kortizolu [KZ1] [AJ2] tak, aby výsledný konjugát nanočástice-steroid bylo možné využít pro konstrukci imunochromatografické testovací soupravy pro detekci steroidů v klinickém vzorku. V tomto příspěvku je popsána úspěšná příprava nanočástic zlata ve vodě a v ethanolu a následné experimenty s jejich modifikací kyselinou 3-merkaptopropanovou a konjugací s benzylaminem. Benzylamin byl zvolen jako modelová látka pro ověření, zda konjugace bude proveditelná i pro zmiňované steroidy. Výsledky byly analyzovány pomocí UV/VIS spektrometrie a Ramanovy spektroskopie. Obtížná detekce výsledků reakcí pomocí Ramanovy spektroskopie u vzorků nanočástic v ethanolu, které byly pro konjugaci s benzylaminem převedeny do THF (použitá rozpouštědla poskytují velmi silné signály) vedla k závěru, že další vývoj této práce bude směřovat k využití nanočástic ve vodném prostředí a ke snaze o konjugaci se steroidy ve vhodně zvolených, s vodou mísitelných rozpouštědlech.
2	Bc. Jitka Bartnická	M2	Mgr. Tereza Uhlíková, Ph.D.	Fononové vibrace v krystalu Ambroxolu	detail Fononové vibrace v krystalu Ambroxolu Tato práce je zaměřena na fononové vibrace v krystalu Ambroxol hydrochloridu. Z kvantové mechaniky je známo, že energie harmonického oscilátoru je kvantována, podobně je kvantována i energie mřížkové vibrace v krystalu – fonon = kvantum vibrací v krystalu. Fonony dokáží vysvětlit některé vlastnosti pevné fáze, např. teplotu tání, tepelnou a elektrickou vodivost nebo strukturní (ne)stabilitu. Z uvedených důvodů je studium fononů zajímavé. Zaměřujeme se na teoretický výpočet těchto fononových vibrací Ambroxol hydrochloridu, který se provede metodou Hartree-Fock s bází STO-3G, na základě vypočtených konstant se získá rotačně vibrační spektrum, které bude porovnáno s experimentálně získaným terahertzovým spektrem krystalické látky Ambroxol hydrochlorid. K výpočtu teoretického spektra je využit programový balík CRYSTAL k získání vstupních dat pro výpočty, které následně probíhají na vzdálených počítačích metacentra (www.metacentrum.cz). Jako analytická metoda k naměření spektra Ambroxol hydrochloridu byla vybrána Terahertzová spektroskopie, kvůli nedestruktivnímu charakteru této metody, jednoduché přípravě vzorků a schopnosti měření kratších vlnových délek vibrací krystalu, které byly dříve měřeny obtížnějšími technikami založených na rozptylu neutronů nebo rentgenových paprsků.
3	Bc. Šárka Bicanová	M2	doc. Dr. RNDr. David Sýkora	Stanovení vybraných kanabinoidů v modelu transdermálního přenosu s využitím chromatografických metod	detail Stanovení vybraných kanabinoidů v modelu transdermálního přenosu s využitím chromatografických metod Konopí seté (Cannabis sativa) je používáno pro své léčivé účinky již několik tisíc let. Za jeho farmakologické účinky jsou zodpovědné látky v něm obsažené, a to především kanabinoidy. Konopí je ale často zneužíváno pro své psychoaktivní účinky vyvolané přítomným Δ⁹-tetrahydrokanabinolem (Δ⁹-THC) a patří mezi nejzneužívanější drogy na světě. Mnohé další kanabinoidy ale psychoaktivní efekt nemají a nabízejí široké spektrum účinků terapeutických (analgetické, anti-emetické, hojivé) a jsou úspěšně využívány v kosmetice. Transdermální podání léčiv obchází metabolismus prvního průchodu játry, a tím umožňuje lokální působení přesně v žádaných oblastech. Transdermální přenos kanabinoidů do krevního oběhu zatím není doposud spolehlivě popsán. Cílem této práce je v modelu simulujícím transdermální přenos stanovit obsah vybraných kanabinoidů a jejich metabolitů jak ve vrstvách kůže, tak v receptorové tekutině napodobující krevní sérum. Pro tento experiment byla vyvinuta a optimalizována metoda HPLC-MS/MS. V metodě je aplikována gradientová eluce a pro identifikaci a kvantifikaci analytů využita technika MRM. Doposud byla zjištěna výtěžnost extrakce analytů z receptorové tekutiny metodami SPE a LLE s precipitací bílkovin.
4	Bc. Thuy Bui Duong	M2	Ing. Martin Člupek, Ph.D.	Vibračně spektroskopické studium stimulujících alkaloidů s využitím Ag hydrosolů	detail Vibračně spektroskopické studium stimulujících alkaloidů s využitím Ag hydrosolů Důležitou roli v oblasti forenzní chemie hraje Ramanova spektroskopie, která dokáže spolehlivě analyzovat kriminalistické stopy. Jedná se zejména o biologické materiály, oděvní vlákna nebo návykové látky. Pro potřebu stanovení stopových množství je použití Ramanovy spektroskopie omezené, protože její limit detekce se pohybuje kolem koncentrace 10^-2 mol L^-1. Řešení nabízí metoda povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (zkr. SERS – Surface Enhanced Raman Scattering), která snižuje limit detekce až do koncentrace 10^-9 mol L^–1. K zesílení signálu dochází na povrchu plasmonických nanočástic kovů, na nějž se adsorbují jednotlivé analyty. Cílem tohoto projektu je prozkoumat využití Ag hydrosolů při detekci kofeinu, který zde slouží jako zástupce stimulujících alkaloidů. Proměřením kofeinu deponovaném na Ag hydrosolech v rozsahu koncentrací od 10^-3 do 10^-9 mol L^-1 byla získána SERS spektra, ze kterých byl sestaven kalibrační model pomocí metody částečných nejmenších čtverců (zkr. PLS – partial least squares) a zhodnocena spolehlivost pomocí hodnoty indexu výkonnosti (performance index).
5	Bc. Jana Burianová	M2	prof. RNDr. Pavel Matějka, Ph.D.	Application of various analytical techniques for characterization and rational solid form selection of investigated antidiabetic drug	detail Application of various analytical techniques for characterization and rational solid form selection of investigated antidiabetic drug The investigated antidiabetic drug exists in anhydrous Form I, II, III, IV,V and in hydrate form. The goal of this research was to explore the solid form landscape of this substance and collect analytical data to enable solid form selection. A comprehensive analytical characterization was performed by X–ray powder diffraction, Raman spectroscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, dynamic vapor sorption, solubility curve measurements, slurry investigations and stability testing. The relationships among anhydrous forms have been revealed by the Burger and Ramberger rules which were further supported by other experimental data. The analytical results showed that hydrate form is a non–stoichiometric hydrate that converts to other anhydrous phases upon exposure to elevated temperature and relative humidity. The direction of solid state transformations observed during stability tests was in accordance with the stability order derived by analytical techniques: Hydrate→Form III→Form II≈Form I. The anhydrous Form I and Form II show an enantiotropic relationship with Form II being stable at lower temperature. The aim of the study was to find candidate(s) eligible for generic pharmaceutical development and to highlight the complexity of solid state development.
6	Bc. Martina Hegrová	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Studium selektivity připraveného komplexačního činidla k fosfátovým skupinám kapilární elektroforézou	detail Studium selektivity připraveného komplexačního činidla k fosfátovým skupinám kapilární elektroforézou Biologicky významné látky s fosfátovou skupinou jsou sloučeniny různé chemické struktury a velikosti. Významná skupina těchto látek jsou nukleotidy, které jsou nezbytné pro správnou funkci organismu. Tato práce se zabývá studiem selektivity připraveného komplexačního činidla (viz obrázek) k fosfátovým skupinám. Analýza byla prováděna pomocí kapilární elektroforézy a jako analyty byly použity nukleotidy (monofosfáty, ale také difosát či trifosfát), karboxylové kyseliny (benzoová kyselina, acetylsalicylová kyselina a ibuprofen) a adenosin. Selektivita byla zkoumána při různém pH (3; 7,5; 10), které bylo dosaženo citronanovým, tris(hydroxymethyl)aminomethanovým, resp. boritanovým pufrem. Základní elektrolyt obsahoval příslušný pufr a komplexační činidlo o koncentraci v rozmezí 0 až 300 mmol/l. Pro komplexy nukleotid-komplexační činidlo byly zjištěny podmíněné konstanty stability, které byly vypočteny nelineární regresí z dat získaných naměřených elektroforegramů. Předpoklad selektivity komplexačního činidla k fosfátovým skupinám byl potvrzen, přičemž bylo zjištěno, že při pH 7,5 vznikají stabilnější komplexy než při pH 3 a 10, kdy k interakci prakticky nedochází.
7	Bc. Markéta Kašparová	M2	prof. RNDr. Štěpán Urban, CSc.	Sorbenty pro forenzní odorologii	detail Sorbenty pro forenzní odorologii K odběrům pachových stop je v kriminalistice využíván textilní nosič (bavlna 74%, viskóza 16%, polyester 6%) obchodní značky ARATEX®. Jak ukazuje plynová chromatografie, pachové pozadí této textilie způsobené nečistotami je nepřiměřeně vysoké a pro chemickou analýzu pachu zcela nevhodné. Z toho důvodu se v současné době k laboratorním účelům používají skleněné kuličky, které lze snadno přečistit a opětovně používat, ale pro odběr pachu v terénu, na místě činu, jsou obtížně použitelné. Pro tyto případy by bylo žádoucí ARATEX® vhodnou optimálně přečištěnou textílií nahradit. Cílem této práce je porovnání pozadí jednotlivých pachových sorbentů: skleněných kuliček, ARATEXu®, nanotextílií ACC, PUR a PVDF a textílie od výrobce Lohmann a Rauscher. Při hledání optimálního přečištění byly jako rozpouštědla používány hexan a ethanol. Měření byla prováděna plynovou chromatografií, a to jak technikou „headspace“, tak i kapalným nástřikem. Ze zkoumaných sorbentů nejlépe vyšly skleněné kuličky, ale jak již bylo zmíněno, nejsou vhodné pro kriminalistické odběry. Proto se jako ideální sorbent pro kriminalistickou odorologii ukázala textílie od výrobce Lohmann a Rauscher s minimálním pozadím.
8	Bc. Johanna Kozánková	M2	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Identifikace padělků přípravků pro léčbu erektilní dysfunkce Ramanovou spektroskopií	detail Identifikace padělků přípravků pro léčbu erektilní dysfunkce Ramanovou spektroskopií S neustále se zvyšující poptávkou po léčivých přípravcích roste rok od roku i počet jejich padělků, což má za následek negativní dopad na světovou ekonomiku a veřejné zdraví. Novou hrozbu pro vyspělé země představují nelegální internetové lékárny nabízející širokou škálu léčivých přípravků neznámého původu. Populární skupinou takto prodávaných léčiv jsou tzv. „lifestyle drugs“ (léky zlepšující kvalitu života). K těm se řadí i na lékařský předpis vázané inhibitory fosfodiesterázy pátého typu (PDE-5) pro léčbu erektilní dysfunkce. V této práci byly nejprve analyzovány základní fyzikální vlastnosti (vzhled, hmotnost a rozměry) tablet odvozených od originálních přípravků Viagra^® a Cialis^®. K identifikaci jejich padělků byla použita také Ramanova spektroskopie, jakožto rychlá a nedestruktivní analytická metoda. Na základě porovnání Ramanových spekter podezřelých tablet se spektry originálních přípravků bylo možné jednoznačně identifikovat padělky. Za účelem spolehlivé identifikace charakteristických spektrálních pásů byla rovněž provedena interpretace Ramanových spekter standardů léčivých látek obou přípravků.
9	Bc. Jana Křivanová	M2	prof. Dr. RNDr. Pavel Matějka	Využití polymerních micel na bázi hyaluronanu při studiu transdermální prostupnosti léčiv	detail Využití polymerních micel na bázi hyaluronanu při studiu transdermální prostupnosti léčiv Nanorozměrové materiály typu micel jsou v současné době často skloňovány v souvislosti s transdermální penetrací, jakožto akceleranty asociovaných látek přes stratum corneum. Vzhledem k velikosti těchto nosičových systémů hrozí, kromě chtěné zvýšené propustnosti léčiva, nebezpečí penetrace i samotné polymerní matrice do hlubších vrstev kůže. Aby bylo minimalizováno riziko akumulace neodbouratelných částic v těle, jsou polymery pro přípravu nosičových systémů připravovány z biodegradabilních a biokompatibilních materiálů. Takovým materiálem je kyselina hyaluronová (HA), která tvoří většinu kožní extracelulární matrix a přirozeně se vyskytuje v epidermis i v dermis. Cílem této práce je vyhodnocení penetrační aktivity několika vzorků HA o různé molekulové hmotnosti a výběr nejvhodnější HA pro syntézu micelárních nosičů s vhodně vybranými účinnými látkami a jejich následnou analýzu. Kožní propustnost je sledována in vitro především za použití Franzových difuzních cel, kdy vhodným modelem pro testování prostupnosti léčiv je prasečí kůže. Ve vybraných případech budou měřeny a interpretovány kinetické série vibračních spekter, umožňující sledovat změny v samotné kůži. Výsledky práce budou dále využity k vyhodnocení dat industriální použitelnosti hyaluronanu pro topické podání léčiv.
10	Bc. Kateřina Luková	M2	Mgr. Tereza Uhlíková, Ph.D.	Vysoce rozlišené rotační spektrum 1,2,3,4-tetrahydrochinolinu	detail Vysoce rozlišené rotační spektrum 1,2,3,4-tetrahydrochinolinu Emisní rotační spektroskopie představuje neotřelou analytickou techniku vyznačující se především značnou přesností poskytovaných výsledků. Právě tato technika společně s kvantově-chemickými výpočetními metodami byla použita pro získání přesných hodnot spektroskopických a geometrických parametrů molekuly 1,2,3,4-tetrahydrochinolinu, sloučeniny s mnohými biologickými a farmakologickými účinky. Pomocí kvantově-chemické výpočetní metody založené na teorii funkcionálu hustoty byl identifikován jediný stabilní položidličkový konformer této molekuly. Následně pro něj byly vypočítány analytické druhé derivace, na jejichž základě byla vytvořena predikce vysoce rozlišeného rotačního spektra. S její pomocí bylo ve frekvenční oblasti 7 až 20 GHz změřeno 60 rotačních přechodů s rozlišenou hyperjemnou strukturou hladin. Analýzou získaných dat byly stanoveny hodnoty rotačních, centrifugálně distorzních a kvadrupólových konstant, jež jednoznačně definují geometrii studovaného konformeru.
11	Bc. Lenka Michálková	M2	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Optimalizace postupů pro 1H NMR analýzu metabolitů v krevní plazmě	detail Optimalizace postupů pro 1H NMR analýzu metabolitů v krevní plazmě Metabolomika je rychle se rozvíjející obor zabývající se studiem především nízkomolekulárních látek (metabolitů), které poskytují informace o fyziologickém stavu organismu. Záměrem metabolomických analýz je sledovat výkyvy endogenních metabolitů a určit tak jejich vztah se specifickými patofyziologickými podmínkami. K tomu jsou jako hlavní profilovací techniky využívány hmotnostní spektrometrie a spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR). Cílem této práce byla ¹H NMR analýza nízkomolekulárních metabolitů v krevní plazmě. Hlavním úkolem bylo nalezení optimálních podmínek přípravy vzorku i následných parametrů měření s ohledem jak na kvalitativní, tak i kvantitativní analýzu. Výsledky analýzy plazmy pomocí pulsní sekvence CPMG filtrující široké signály proteinů a lipidů byly porovnány s výsledky po odfiltrování látek s vyšší molekulovou hmotností. Především z hlediska kvantitativní analýzy metabolitů se vhodným přístupem ukázalo měření ¹H spekter filtrované plazmy, pro kterou byla zároveň provedena optimalizace kroků nezbytných pro samotné měření (odstranění glycerolu z membrány filtrů a následná úprava pH vzorku). Dalším záměrem je statistické zpracovaní získaných metabolomických dat s cílem nalézt nové biomarkery karcinomu slinivky břišní.
12	Bc. Aneta Motyčková	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Příprava a charakterizace křemičitých nanočástic pro stanovení pH	detail Příprava a charakterizace křemičitých nanočástic pro stanovení pH V současnosti jsou vyvíjeny různé modifikace povrchu nanočástic i možnosti navázání určitých látek do nanočástic s aplikacemi v medicíně za účelem diagnostiky a cílené léčby. Tato práce byla věnována přípravě křemičitých nanočástic, jejich povrchové modifikaci různými fluorescenčními látkami a následné charakterizaci připravených nanočástic. Byly také studovány fluorescenční vlastnosti připravených modifikovaných nanočástic v závislosti na pH. Křemičité nanočástice byly připraveny alkalickou hydrolýzou tetraethoxysilanu a na jejich povrch byly navázány fluorescenční látky. Připravené nanočástice byly charakterizovány transmisním elektronovým mikroskopem, Ramanovou a infračervenou spektrometrií a termogravimetrickou analýzou. Bylo zjištěno, že intenzita fluorescence nanočástic modifikovaných fluoresceinem a rhodaminem závisí na pH vodného roztoku v rozmezí od 5 do 7,5 a nezávisí na koncentraci nanočástic, čehož může být využito pro zjištění pH uvnitř buněk.
13	Bc. Ondřej Mrkos	M2	Ing. Martin Člupek, Ph.D.	Studium povrchových vrstev oligopeptidů deponovaných na SERS aktivní substrát	detail Studium povrchových vrstev oligopeptidů deponovaných na SERS aktivní substrát Oligomerní peptidické řetězce jsou nezbytné látky pro živý organismus, ve kterém mají široké uplatnění. Účinným nástrojem pro jejich studium je metoda povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (SERS – Surface Enhanced Raman Scattering). Je to rychlá a nedestruktivní metoda. Hlavní výhoda této metody spočívá v její citlivosti, kdy dokáže detegovat analyt v řádově nižších koncentracích než běžné metody vibrační spektroskopie, mnohdy i pod jejich detekčním limitem. Citlivost je způsobena zesílením signálu analytu deponovaného na SERS aktivní substrát. Cílem této práce je vývoj metodiky a studium vybraných oligopeptidů deponovaných na SERS aktivní substrát. Příprava a měření bylo provedeno s dipeptidem glycyl-tryptofan a tripeptidem arginin-glycyl-asparagin. Pro zesílení byl použit zlatý a stříbrný povrch. Naměřená spektra byla vyhodnocena metodou analýzy hlavních komponent.
14	Bc. Dita Spálovská	M2	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Studium nové syntetické drogy butylonu v roztoku metodami molekulové spektroskopie	detail Studium nové syntetické drogy butylonu v roztoku metodami molekulové spektroskopie Nové syntetické drogy jsou v současné době oblíbenou alternativou k nelegálním omamným a psychotropním látkám, jejichž strukturu a účinky napodobují. Jejich dostupnost se stále zvyšuje, každoročně přibývá i celkový počet zjištěných drog. Proto je vyžadována rychlá a spolehlivá analýza, stejně jako vývoj metod pro detailní studium struktury těchto látek. Metody molekulové spektroskopie představují jeden z efektivních nástrojů pro identifikaci a analýzu nových syntetických drog, přičemž chiroptické metody mohou poskytnout detailnější informace o jejich 3D struktuře, což je klíčové pro studium biologické aktivity v organismu. Tato systematická strukturní studie jedné z nových syntetických drog butylonu v roztoku využívá konvenční metody infračervené a Ramanovy spektroskopie a navíc, jelikož je látka opticky aktivní, i metody vibračního a elektronového cirkulárního dichroismu v kombinaci s ab initio výpočty. Pomocí kvantově chemických simulací se zahrnutím vlivu rozpouštědla bylo nalezeno 6 stabilních konformerů butylonu, pro něž byla popsána molekulární struktura na atomární úrovni a na základě Boltzmannova rozdělení odhadnuto jejich relativní rovnovážné zastoupení. Velmi dobrá shoda simulovaných a experimentálních spekter také umožnila určení absolutní konfigurace enantiomerů.
15	Bc. Anastasiia Tulupova	M1	Ing. Gabriela Broncová, Ph.D	Studium vlastností elektropolymerní vrstvy na bázi 4-amino-2,1,3-benzothiadiazolu	detail Studium vlastností elektropolymerní vrstvy na bázi 4-amino-2,1,3-benzothiadiazolu V současné době jsou hledány nové elektrodové materiály s rozpoznávacími místy schopných polymerizace pro přípravu elektrochemických senzorů, které umožní použití v klinické analýze. Těmito zajímavými látkami mohou být např. deriváty thiadiazolu. Táto práce je zaměřená na přípravu a charakterizaci vodivé polymerní vrstvy na bázi 4-Amino-2,1,3-benzothiadiazolu (ABTD). Polymerní vrstva byla připravena na platinové elektrody z vodného roztoku kyseliny sírové obsahující 5 mmol l^-1 ABTD metodou cyklické voltametrie (CV) při rozsahu potenciálu od 0,00 V do +1,25 V vs. Ag/AgCl při počtu cyklů 25 a rychlosti scanu 50 mV s^-1. Výsledná polymerní vrstva byla charakterizována metodou CV a elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS). Metoda CV prokázala, že polymerní elektrody jsou citlivé na Cu²⁺ ionty v koncentračním rozsahu od 1,99 do 9,90 µmol l^-1. Dále tato studie ukazuje, že mědí modifikované polymerní elektrody mohou být použity pro elektrochemickou detekci nukleotidů. Interakce mědí modifikovaných PABTD elektrod s adeninem byla pozorována pomocí EIS na základě změny odporu polymerní vrstvy z hodnoty 0,82 MOhm na 1,14 MOhm při koncentraci adeninu 0,76 µmol l^-1.
16	Bc. Beáta Tóthová	M2	Ing.Oldřich Vyhnálek, CSc.	Analýza degradačných produktov HMTD metódou GCMS	detail Analýza degradačných produktov HMTD metódou GCMS Predmetom tejto práce je peroxidová výbušnina hexametylén-triperoxid-diamín, známa pod skratkou HMTD. Jedná sa o látku často zneužívanú pri teroristických útokoch. HMTD sa vyznačuje nízkou chemickou stabilitou, rozkladá sa na prchavejšie degradačné produkty. Jeho priama analýza je zložitá, ale k detekcii je možné využiť degradačné produkty. Cieľom práce bola analýza HMTD, resp. jeho rozkladných produktov metódou GC/MS, a to priamym nástrekom roztokov v acetonitrile a dichlór-metáne pri injekčných teplotách 150 °C a 260 °C, ďalej analýza „parovej signatúry látky“ pomocou mikroextrakcie na tuhú fázu (SPME). Cieľom bolo tiež porovnanie získaných výsledkov s výsledkami uvedenými v odbornej literatúre. Boli analyzované rôzne staré vzorky poskytnuté Univerzitou v Pardubiciach. Ako rozpúšťadlo sa ukázal byť vhodnejším acetonitril. SPME analýzou sme získali rozkladné produkty, ako formaldehyd, kyselina mravčia a octová, trimetyl-amín, N,N-dimetyl-formamid, N-metyl-formamid a 1-metyl-1-H-1,2,4-triazol. Analýzou acetonitrilového roztoku pri 260 °C boli identifikované nasledujúce látky: formamid, hexametylén-tetramín, N,N´-metylénbis(formamid), 1-metylimidazolidin-2-on, kyselina iminodioctová a kyselina barbiturová. Výsledky tejto práce budú ďalej využívane pri vývoji detekčných metód.
17	Bc. Lenka Vatrsková	M1	doc. Mgr. Taťjana Šiškanova, CSc.	Elektrochemické senzory pro detekci psychoaktivních látek ze skupiny katinonů	detail Elektrochemické senzory pro detekci psychoaktivních látek ze skupiny katinonů Cieľom tejto práce je ukázať možnosti voltametrických a potenciometrických senzorov detekcie nových psychoaktívnych látok (NPL) zo skupín aminoindánov a katinónov. Úspešnosť elektrochemickej detekcie závisí na voľbe pracovnej elektródy. V prípade voltametrického senzoru bol za materiál pracovnej elektródy zvolený skelný uhlík. V prípade potenciometrického senzoru na báze kvapalných membrán, kde je dôležitá voľba selektívneho receptoru, boli otestované ionomenič (tetrafenylborát sodný, TPBNa) a neutrálne nosiče (dibenzo-18-crown-6, DB18C6; kalix[4]arén). Ukázalo sa, že i) potenciometrický senzor na báze DB18C6 preferuje primárny amín zo skupiny aminoindánov, 5,6-methylénedioxy-2-aminoindán (MDAI); ii) potenciometrický senzor na báze kalix[4]arénu preferuje sekundárny amín zo skupiny syntetických katinónov, 3,4-methylénedioxy-N-methylkatinón (MDMC), iii) na rozdiel od potenciometrických senzorov, selektivita voltametrického senzoru je riadená oxidačnými vlastnosťami amino skupiny NPL.
18	Bc. Aneta Vobinušková	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Separace methoxetaminu a jeho metabolitů kapilární elektroforézou	detail Separace methoxetaminu a jeho metabolitů kapilární elektroforézou Tato práce se zabývá optimalizací podmínek, za kterých dochází k nejlepší separaci methoxetaminu (MXE) a jeho pěti metabolitů kapilární elektroforézou. Optimalizován byl typ cyklodextrinu (β-cyklodextrin, karboxymethylovaný β-cyklodextrin, sulfonovaný β-cyklodextrin, hydroxypropylovaný β-cyklodextrin a karboxymethylovaný γ-cyklodextrin) a pH elektrolytu (2,5; 3; 3,5; 4; 4,5 a 5). Nejlepší separace bylo dosaženo ve fosfátovém pufru o pH 2,5 s přídavkem 10 mmol/l β-cyklodextrinu, kdy došlo k separaci ne jenom jednotlivých analytů ale i k enantioseparaci tří látek. Přídavek karboxymethylovaného β-cyklodextrinu vedl k chirální separaci MXE a jeho tří metabolitů. Ostatní dva metabolity se nepodařilo chirálně oddělit. Kvantifikace účinnosti chirální separace pomocí podmíněných konstant stability byla vyhodnocena na komplexech MXE, resp. jednoho jeho metabolitu, s β-cyklodextrinem, resp. karboxymethylovaným β-cyklodextrinem.
19	Bc. Oleksandr Volochanskyi	M1	Ing. Vadym Prokopec, Ph.D.	Využití spektroskopie povrchem zesíleného Ramanova rozptylu pro detekci a identifikaci lékařsky významných alkaloidů	detail Využití spektroskopie povrchem zesíleného Ramanova rozptylu pro detekci a identifikaci lékařsky významných alkaloidů Metody povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS), umožňují výrazné zesílení spektrální odezvy analytů deponovaných na kovové plasmonické substráty (typicky až 10⁶, nejběžněji se používají Au, Ag, Cu) a díky tomu lze detegovat látky i ve velmi nízkých koncentracích. Látky s relativně vysokou afinitou ke kovovému povrchu (lze je snadno adsorbovat) ve své struktuře často obsahují heteroatomy. Těmito látkami jsou např. sekundární metabolity rostlin, kam patří zejména alkaloidy, protože obsahují heterocyklicky vázaný dusík. Obecně mezi alkaloidy patří látky nejrůznější povahy, pro člověka jsou však významné především ty s lékařským využitím. Dlouhodobě známým alkaloidem s lékařským potenciálem je atropin, jenž má využití např. v očním lékařství, uvolnění křečí hladkého svalstva, Parkinsonovy choroby, protijed při otravách insekticidy. Další významnou látkou tohoto typu je pergolid, jenž působí jako agonista na dopaminových a serotoninových receptorech (léčivo Parkinsonovy choroby). Cílem této práce je studium využití SERS spektroskopie s různými excitačními vlnovými délkami (785 a 1064 nm) pro detekci a identifikaci atropinu a pergolidu na základě přirazení zesílených charakteristických pásů konkrétním vibracím funkčních skupin.

403 - Fyzikální chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Tereza-Markéta Durďáková	B3	Ing. Ondřej Vopička, Ph.D.	Optické měření zbotnání polymerní membrány z PDMS v organických parách a kapalinách	detail Optické měření zbotnání polymerní membrány z PDMS v organických parách a kapalinách Polymery jsou charakteristické tím, že sorbují nízkomolekulární látky, se kterými jsou v kontaktu. Důsledkem je zvětšení jejich objemu, které bývá označováno jako botnání. Proto i polymerní membrány, hojně používané při separačních procesech, typicky botnají. Cílem práce je kvantifikace zbotnání polymerní membrány z polydimethyl-siloxanu (PDMS) v závislosti na aktivitě nízkomolekulární organické látky v parní fázi a zbotnání v čisté kapalině, tedy v celém koncentračním intervalu. Studovanými organickými látkami byly dimethylkarbonát (DMC) a methanol (MeOH). Optickým měřením pomocí dvou nezávislých mikroskopů byly pozorovány změny v tloušťce a ve dvou navzájem kolmých rozměrech v ploše vzorku membrány. Jejich srovnáním byla zkoumána izotropie botnání polymeru. Ze závislosti objemové změny na koncentraci organické látky v polymeru je v práci posouzena idealita chování směsi ve smyslu Amagatova zákona.
2	Ondrej Dvořák	B3	doc. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	EUV litografie z pohledu teoretické chemie	detail EUV litografie z pohledu teoretické chemie V této práci studuji metodami kvantové chemie potenciálně vhodný materiál pro EUV litografii. Litografie v extrémní ultrafialové oblasti spektra (EUV) je technologie, která umožňuje vytvářet nanostruktury o rozlišení až 10 nm. Využívá k tomu tzv. fotorezisty, tj. materiály citlivé na EUV záření. Tyto jsou látky schopné měnit po ozáření svou rozpustnost v určitém rozpouštědle. V současnosti jsou pro EUV litografii hledány nové materiály, které by vedly k minimalizaci struktur (např. integrovaných obvodů) na rozlišení až 5 nm. Jako slibné se ukazují struktury organicky vázaného cínu ve formě „tin-oxo cages“ (Sn-O klecí), jež se experimentálně ukázaly jako vhodné EUV fotorezisty. Tato práce se zabývá teoretickým studiem modelového systému trimethyltin hydroxidu (Sn(CH₃)₃OH). Pomocí kvantově chemických výpočtů jsem simuloval děje nastávající po vyražení jednoho či dvou valenčních elektronů. Výpočty jsou zaměřeny na popis energetiky disociace vazeb Sn-O a Sn-C v základním stavu i v excitovaných stavech obou ionů. Právě rozpad těchto vazeb by mohl vysvětlit změny rozpustnosti Sn-O klecí. Dále jsem provedl dynamické simulace těchto systémů metodou neadiabatické molekulové dynamiky. Výsledky simulací naznačují, že by ionizace trimethyltin hydroxidu mohla vést k jeho rozpadu.
3	Bc. Markéta Havlová	M2	doc. Ing. Vladimír Dohnal, CSc.	Termodynamika systému voda + iontová kapalina 1-butyl-1-methylpyrrolidinium dikyanamid	detail Termodynamika systému voda + iontová kapalina 1-butyl-1-methylpyrrolidinium dikyanamid Tato práce se zabývá studiem termodynamického chování vodných roztoků iontové kapaliny [BMPYR][DCA] (1-butyl-1-methylpyrrolidinium dikyanamid). Byla provedena systematická měření aktivity vody metodou chlazeného zrcátka, směšovací entalpie izotermní směšovací kalorimetrií a hustoty vibrační densimetrií, a to buď v celém rozsahu složení, nebo speciálně v oblasti vysokého zředění iontové kapaliny (x_w> 0,995), při několika teplotách od 288,15 K do 318,15 K. Získané informace o neideálním chování systému (aktivitní koeficient vody γ_w, dodatková entalpie H^E, dodatkový objem V^E) byly porovnány s dalšími relevantními daty z literatury naměřenými jinými metodami. Pro posouzení termodynamické konsistence s kalorimetrickými měřeními, byla data γ_w(x_w,T) vyhlazena ve dvou krocích: nejprve teplotní závislosti pro každou izopletu a následně pak koncentrační závislosti pro každou izotermu. Data γ_w(x_w,T) a H^E(x_w,T), naměřená v této práci a vybraná z literatury, byla dále simultánně korelována rozšířeným NRTL modelem, který poskytl kompaktní a adekvátní popis celé energetiky systému. Složitá závislost V^E(x_w,T) byla úspěšně korelována Padé aproximantem s parametry lineárně závislými na teplotě. Termodynamické chování systému je krátce diskutováno z pohledu molekulárních interakcí a struktury.
4	Bc. Veronika Jurásková	M2	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Modelování fotoemisních spekter cytosinu a cytidinu ve vodném roztoku	detail Modelování fotoemisních spekter cytosinu a cytidinu ve vodném roztoku Ve své práci jsem se zaměřila na modelování fotoemisních spekter cytosinu a cytidinu ve vodném roztoku. Tato spektra poskytují důležité informace o elektronové struktuře látek, fotoelektronová spektroskopie v kapalné fázi se však začala rozvíjet až v nedávné době společně s vývojem metody kapalných mikrotrysek. Pro správnou interpretaci nově naměřených spekter je tak nezbytné využít teoretických výpočtů. Fotoemisní spektra cytosinu a cytidinu jsem modelovala s pomocí molekulově dynamických simulací. Mým cílem bylo vyvinout nový simulační protokol vhodný pro studium fotoionizace. Oba systémy jsem simulovala ve velkém vodném klastru čítajícím 500 molekul vody. Kromě jednoduchých klasických simulací jsem uvažovala i náročnější simulace zahrnující kvantové efekty. Pro modelování rozpouštědla jsem použila implicitní i explicitní popis solvatace a také jejich kombinaci v podobě cluster-continuum modelu. Důraz jsem kladla zejména na určení vertikální ionizační energie a reorganizační energie. Tyto veličiny nejsou důležité pouze pro popis fotoemisního spektra, poskytují také informace umožňující studium přenosu náboje prostřednictvím Marcusovy teorie. Přenos náboje u cytosinu a cytidinu je pak významný zejména ve spojitosti s oxidativním poškozením nukleových kyselin.
5	Adam Kovalčík	B3	Ing. Daniel Ondo, Ph.D.	Kalorimetrická studie interakcí sodných solí s termoresponzivním poly-N-isopropylakrylamidem ve vodných roztocích	detail Kalorimetrická studie interakcí sodných solí s termoresponzivním poly-N-isopropylakrylamidem ve vodných roztocích Cílem této práce bylo získat hlubší povědomí o termodynamickém chování polymeru poly-n-isopropylakrylamidu (pNIPAM) ve vodném roztoku a za přítomnosti sodných solí v roztoku. Jelikož dolní kritická rozpouštěcí teplota binárního vodného roztoku tohoto polymeru je blízká teplotě lidského těla (306 K), je tento polymer díky svým termoresponzivním vlastnostem potenciální kandidát na přenašeče léčivých látek. Ke zkoumání chování těchto systémů (polymer-voda-sůl) byly použity techniky diferenční skenovací (DSC) a izotermní titrační kalorimetrie (ITC). Použitelnost kalorimetrických metod byla vymezena na základě předběžných měření teploty fázového přechodu zákalovou metodou pomocí bodotávku. Titrační křivky získané za izotermních podmínek byly modelovány pomocí dvoustavového chemického modelu mezi rozbaleným a sbaleným polymerem. Byly pozorovány tři různé trendy závislosti teploty a tepla fázového přechodu na molalitě a druhu aniontu, kde v roli aniontů byly zastoupeny anionty thiokyanátový, chloridový a síranový. Tyto trendy korespondují s mikroskopickým modelem z molekulárně-dynamických simulací.
6	David Palounek	B3	Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.	Studium pigmentů na bázi flavonoidů pomocí SERS spektroskopie	detail Studium pigmentů na bázi flavonoidů pomocí SERS spektroskopie Pigmenty jsou barevné sloučeniny nerozpustné v pojivech. Obecně je lze rozdělit dle struktury, výskytu, barvy, atd. Tato práce se zaměřuje na žluté organické pigmenty na bázi flavonoidů. Vybraným zástupcem takových pigmentů je quercetin. Z důvodu častého výskytu pigmentů v nízkých koncentracích je třeba zvolit dostatečně citlivou techniku. Toto kritérium splňuje, kromě jiných, také spektroskopie povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (z angl. SERS). SERS spektroskopie je založena na zesílení signálu pomocí vhodného plasmonického substrátu. Jako substrát byl využíván elektrochemicky pozlacený platinový plíšek, na který byl deponován quercetin ve formě filmu. Tento flavonoid se na zlatý povrch váže fyzikální adsorpcí přes heterocyklickou část molekuly. Výsledky ukazují, že SERS spektroskopie je vhodnou technikou pro studium flavonoidů a navíc, že vlnová délka excitačního záření má vliv na zesílení vibračních módů v různých částech spektra.
7	Yauheniya Piliptsevich	B3	Ing. Daniel Ondo, Ph.D.	Aplikace titrační kalorimetrie pro stanovení fázového diagramu API + co-former + rozpouštědlo	detail Aplikace titrační kalorimetrie pro stanovení fázového diagramu API + co-former + rozpouštědlo Jednou z existujících vlastností API (aktivní farmaceutická přísada), která negativně ovlivňuje její funkční a technologické využítí pro aplikaci v lékové formulaci, je rozpustnost v rozpouštědle. Výběrem vhodného koformeru pro vytvoření kokrystalu API je jedna z možností pro zvýšení rozpustnosti API. Pro stanovení rozpustnosti a fázového diagramu API + koformer + rozpouštědlo se ve společnosti Zentiva používá technika DITA (diskontinuální isoperibolická termální analýza), pomocí které však nelze vyhodnotit rozpouštěcí teplo. Cílem předložené práce bylo ověření použitelnosti izotermní titrační kalorimetrie pro stanovení jak rozpustnosti tak i rozpouštěcích tepel kokrystalu a jeho jednotlivých komponent v systému API + koformer + rozpouštědlo. Porovnáním rozpustností a rozpouštěcích tepel získaných v rámci této práce s daty z literatury a z průběhu titračních experimentů se ukazuje, že aktuální experimentální uspořádání je vhodné jenom pro stanovení termodynamických dat v binárních systémech s rychle se rozpouštějící tuhou fází.
8	Bc. Markéta Pilneyová	M2	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Teoretické studium solvatovaného peroxidu vodíku	detail Teoretické studium solvatovaného peroxidu vodíku Peroxid vodíku hraje důležitou roli v chemii atmosféry, kde patří k významným oxidačním činidlům, ale také v radiační chemii, průmyslových oxidacích a astrochemii. Ve všech těchto odvětvích je obvykle součástí vodných roztoků, popřípadě je adsorbován na ledových krystalcích. V této práci se zabývám studiem peroxidu vodíku v kapalných vodných roztocích. K věrohodnému popisu solvatovaného peroxidu vodíku je potřeba nalézt nejprve vhodné nástroje k popisu kapalné vody. Ty musí dobře odpovídat experimentu, ale zároveň je také nutné, aby nebyly příliš výpočetně náročné, neboť simulace bude nutné provádět s velkým počtem molekul vody v klastru okolo peroxidu vodíku k dosažení dobré shody s experimentem.
9	Bc. Václav Pokorný	M2	prof. Ing. Květoslav Růžička, CSc.	Experimental and computational study of properties of selected oxygenated compounds	detail Experimental and computational study of properties of selected oxygenated compounds In this work, recommended vapor pressures for 10 selected oxygenated compounds are presented. Compounds belong to 3 groups - dialkyl carbonates (dimethyl carbonate; diethyl carbonate; dipropyl carbonate), dimethoxyalkanes (dimethoxymethane; 1,2-dimethoxyethane; 1,2-dimethoxypropane; 2,2-dimethoxypropane) and heterocyclic oxygenated compounds (ethylene carbonate; propylene carbonate; γ-valerolactone). Recommendation is based on new calorimetric values of phase transition temperatures and enthalpies (DSC TA Q1000), heat capacities in condensed phase (SETARAM µDSCIIIa) combined with new vapor pressures obtained by static method (STAT6) and state of the art calculations of ideal gas heat capacities. All abovementioned quantities were treated simultaneously, which enabled rejection of some thermodynamically inconsistent literature data. Recommended data cover technologically important temperature range from 260 K to 320 K.
10	Jan Poštulka	B2	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Radiační chemie halouracilů studovaná metodami ab initio molekulové dynamiky	detail Radiační chemie halouracilů studovaná metodami ab initio molekulové dynamiky Ve své práci se zaměřuji na studium energetiky elektronového záchytu na uracilu, 5-bromuracilu a 5-fluoruracilu pomocí metod ab initio molekulové dynamiky. Práce je inspirována experimenty v Laboratoři molekulových klastrů ÚFCH JH AV ČR, při kterých byla měřena hmotnostní spektra klastrů halouracilů a vody jednak po ionizaci, a dále po elektronovém záchytu. Má práce přispívá k vysvětlení experimentálních dat a zároveň má přesah do radioterapie, neboť halouracily jsou účinnými radiosenzibilizátory. Svými výpočty jsem zjistil, že elektronová afinita uracilu je nižší než u halouracilů. Reorganizační energie roste s počtem molekul vody v klastru. Studoval jsem samotné molekuly halouracilů a jejich klastry se třemi a pěti molekulami vody. Z výpočtů vertikální elektronové afinity jsem zjistil, že její hodnota podél trajektorie molekulové dynamiky je mnohdy výrazně vyšší než hodnoty pro optimální geometrie. Pro 5-fluoruracil dosahuje až 0,4 eV pro samostatnou molekulu, 0,5 eV pro klastr se třemi molekulami vody a 0,6 eV pro pět molekul vody. Pro 5-bromuracil jsou hodnoty vyšší a to 0,4 eV, 0,8 eV a 1,0 eV. Tyto výpočty mohou sloužit k odhadu počtu vypařených molekul vod v průběhu záchytu elektronu, což umožní rekonstruovat rozdělení velikostí klastrů v původním neutrálním paprsku.
11	Jaroslav Sita	B3	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Necondonovské efekty v absorpčním spektru azobenzenu	detail Necondonovské efekty v absorpčním spektru azobenzenu V předkládané práci se zaměřuji na kvantitativní modelování absorpčních spekter trans a cis azobenzenu a jejich teplotní závislosti. Azobenzen jakožto fotochromní molekulární přepínač při ozáření světlem přechází mezi dvěma izomerními strukturami. Této jeho vlastnosti se využívá v mnoha odvětvích vědy a průmyslu, jako například ve farmakologii, úpravách vlastností povrchů materiálů či aktinometrii. Experimentální výsledky v posledně zmiňovaném využití ale kvantitativně neodpovídají teoretickým poznatkům. Mohlo by být absorpční spektrum azobenzenu naměřeno špatně? Skupina doktora Hegera z Brna toto spektrum přeměřila a navíc v něm našla zajímavou teplotní závislost. V mé práci se zaměřuji na modelování těchto spekter při různých teplotách pomocí kvantově-chemických metod. Rozdíl těchto spekter ukazuje, že u přechodu S₀ → S₁ intenzita s rostoucí teplotou roste, zatímco u přechodu S₀ → S₂ intenzita naopak s rostoucí teplotou klesá. Tomuto jevu odpovídá takzvané necondonovské chování molekuly. Z výsledků mé práce plyne, že vypočtená spektra korespondují s experimentem. Tato práce je výchozím bodem pro další studie, jejichž součástí bude například modelování spekter včetně vibračního rozlišení.
12	Bc. Štěpán Sršeň	M2	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Pokročilé simulace spektroskopických a fotodynamických vlastností Criegeeho intermediátů	detail Pokročilé simulace spektroskopických a fotodynamických vlastností Criegeeho intermediátů Tato práce je zaměřena na teoretické studium Criegeeho intermediátů, které hrají klíčovou roli v troposférické chemii, především pak díky své schopnosti odbourávat těkavé organické látky z atmosféry. Hlavním cílem této práce je tak vývoj pokročilých postupů pro kvantitativní modelování absorpčních spekter dvou nejjednodušších Criegeeho intermediátů a charakterizace dějů následujících neprodleně po fotoexcitaci. Pro modelování spekter jsem použil molekulovou dynamiku ve spojení s reflexním principem. Vzhledem k výpočetní náročnosti metod potřebných pro kvantitativní popis Criegeeho intermediátů jsem přistoupil k pokročilé metodice zpracování dat, čímž bylo možné dosáhnout redukce celkového výpočetního času. Pro převod jednobodových výpočtů na hustotu pravděpodobnosti jsem použil neparametrickou jádrovou metodu Parzenových oken včetně implementace algoritmů pro automatické určení šíře vyhlazovacího okna. Dále jsem implementoval algoritmus pro výběr nejreprezentativnější podmnožiny geometrií, díky kterému lze na základě výpočtů jednodušší metodou zredukovat množství počítaných bodů metody exaktnější. Za použití fotodynamických simulací jsem dále zjistil, že po fotoexcitaci dochází k protažení vazby mezi atomy kyslíku až k odtržení krajního z nich.
13	Bc. Jiří Suchan	M1	prof. RNDr. et Bc. Petr Slavíček, Ph.D	Akcelerovaná dynamika v molekulové spektroskopii	detail Akcelerovaná dynamika v molekulové spektroskopii V mé práci kombinuji přístupy mapování hyperploch volné energie v molekulových simulacích s výpočetními algoritmy pro modelování elektronových spekter. Cílem je návrh inovativní metody výpočtu spekter zahrnující příspěvky, které jsou běžnými molekulárně dynamickými výpočty opomíjeny. Využita je zde metoda metadynamiky a koncept reflexního principu. Výsledky mnou navržené metody porovnávám s experimentálními hodnotami fotoelektronových spekter pro systém vodných klastrů atomu sodíku, který je problematický přítomností hned několika energeticky významných minim. Do budoucna plánuji výpočetně zahrnout i kvantové efekty jader, které mají v systému značný vliv.
14	Markéta Tomandlová	B3	RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.	Kofein ve vodných roztocích (trochu netradiční termodynamický popis)	detail Kofein ve vodných roztocích (trochu netradiční termodynamický popis) Kofein je významnou látkou v potravinářství a farmacii. Cílem této práce bylo stanovit iontově-specifické efekty v binárním systému (voda/kofein) a v ternárních systémech (voda/kofein/sůl) pomocí měření hustoty a osmolality. U binárního systému byly určeny parciální molární objemy a chemické potenciály. Z těchto veličin byly pomocí maticového formalismu vypočteny Kirkwood-Buffovy integrály, které poskytují kompletní termodynamický popis interakcí v roztocích kofeinu. U ternárních systémů byl porovnán vliv tří sodných solí (Na₂SO₄, NaCl, NaSCN) na chemický potenciál kofeinu. Pro tyto systémy byl určen preferenční koeficient , který lze chápat jako zobecnění vysolovací konstanty k_s. Vypočítané hodnoty jsou v souladu s Hofmeisterovou řadou aniontů stejně jako se současnými publikacemi, které se zabývají vlastnostmi kofeinu ve vodných roztocích.
15	Bc. Radek Točík	M1	prof. Ing. Květoslav Růžička, CSc.	Kalorimetrická studie vybraných chalkogenidů india a gallia	detail Kalorimetrická studie vybraných chalkogenidů india a gallia V předložené práci jsou uvedeny nově naměřené hodnoty tepelných kapacit v pevném skupenství (kalorimetrem Setaram µDSC3a) pro vybrané vrstevnaté chalkogenidy gallia a india. Konkrétně se jedná o sulfid gallia (12024-10-1), tellurid gallia (12030-19-2), selenid gallia (12024-11-2), sulfid india (12030-14-7), tellurid india (12030-19-2) a selenid india (1312-42-1). Chalkogenidy gallia mají široké uplatnění jako polovodičové materiály, mají dobré luminiscenční vlastnosti a jsou často součástí termoelektrických konvertorů. Chalkogenidy india jsou dobré polovodiče a používají se v optice a při solární přeměně energie. Jsou součástí velmi citlivých infračervených detektorů a tenzometrů. Vybraná literární data tepelných kapacit byla v této práci srovnávána spolu s nově naměřenými hodnotami. Výsledkem jsou doporučené hodnoty tepelných kapacit v technologicky významném rozsahu teplot od 258 do 358 K.
16	Bc. Daniela Šmídová	M2	doc. Mgr. Michal Fárník, Ph.D., DSc.	Studium atmosféricky významných klastrů pomocí molekulových paprsků a různých metod hmotnostní spektrometrie	detail Studium atmosféricky významných klastrů pomocí molekulových paprsků a různých metod hmotnostní spektrometrie Na povrchu ledových částic polárních stratosférických mraků dochází k heterogenním reakcím, které přispívají k úbytku ozonu. Tyto procesy můžeme experimentálně sledovat na detailní úrovni a zároveň bez zanedbání vlivu okolního prostředí pomocí molekulových klastrů. V experimentu s molekulovými paprsky byly zkoumány jednak samotné vodní nanočástice ale především smíšené klastry složené z vody a dusíkatých molekul (N₂O, NO, NO₂ aj.), které jsou významnými polutanty atmosféry. Ke studiu klastrů generovaných supersonickou expanzí byly použity různé metody time-of-flight hmotnostní spektrometrie: elektronová ionizace (EI) v pozitivním i negativním módu a fotoionizace po dopování sodíkem (NaPI). Tato unikátní kombinace uvedených metod představuje nový nástroj pro studium reaktivity hydratovaného elektronu v klastrech. Zatímco EI je univerzální a umožňuje ionizovat v principu všechny klastry, pomocí NaPI lze ionizovat pouze klastry s hydratovaným elektronem. Srovnání těchto dvou technik tedy umožňuje určit, zda se solvatovaný elektron v klastru vytvořil nebo zda došlo k jeho reakci s molekulami v klastru.

403 - Ústav fyzikální chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Michal Belina	B3	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Radikálové kationty v difúzních interstelárních pásech: modelování spekter	detail Radikálové kationty v difúzních interstelárních pásech: modelování spekter Radikálové kationty polycyklických aromatických uhlovodíků jsou horkými kandidáty na původce tzv. difúzních interstelárních pásů. Bohužel podmínky pro získání experimentálních dat jsou značně složité, ve své práci se proto snažím o získání spekter s využitím teoretických metod. K tomu využívám metod ab intio molekulové dynamiky kombinované s pokročilými přístupy modelování excitovaných stavů. Teoretické studium radikálových kationtů je náročnější kvůli jejich elektronové stuktuře a je nutné použít odlišné výpočetní metody než pro neutrální molekuly. Ve své práci předkládám srovnání experimentálních spekter s teoretickými pro méně náročné metody, u nichž je ovšem riziko vyšší tzv. spinové kontaminace jako ukazatele jejich nevhodnosti. Dále zkoumám aplikovatelnost náročnější metody FOMO-CASCI a srovnávám získaná spektra. V dalším pokračování práce bych chtěl modelovat spektra větších molekul, včetně radikálového kationtu fullerenu C60+, který byl identifikován jako jedna z molekul v difuzních interstelárních mračnech.
2	Bc. Kryštof Březina	M1	prof. RNDr. Pavel Jungwirth, DSc.	Improving Molecular Dynamics Simulations: Effectively Accounting for Electronic Polarization in Non-Polarizable Force Fields	detail Improving Molecular Dynamics Simulations: Effectively Accounting for Electronic Polarization in Non-Polarizable Force Fields Simulations of molecular dynamics (MD) are a computational method of modelling chemical systems at molecular resolution. The atomic motion within a MD simulation is described by classical mechanics. While this description offers computational efficiency and high descriptive quality, it runs into issues when facing problems of quantum nature, which is not containted in the classical description. One such issue is the electronic polarization, i.e. the rearrangement of electron clouds of atoms upon interaction with external electric fields. Therefore, ion-ion interactions are weakened in the condensed phase due to the electronic polarization of the solvent. These effects are not captured by standard MD simulations and appropriate corrections are necessary to obtain correct interactions. The Molecular Dynamics in Electronic Continuum (MDEC) method deals with the issue of electronic polarization in a mean-field manner. It approximates the dielectric solvent environment as a homogenous continuum, which allows one to simply scale the charges of the ions by a given factor (for water this factor is approx. 0.75) and obtain correct interactions. This work contains the basics of the MDEC theory and a few illustrative cases of its implementation and use in the usual MD practice.
3	Stanislav Chvíla	B3	prof. RNDr. et Bc. Petr Slavíček, Ph.D.	Reaktivita v tripletním stavu v chemii atmosféry	detail Reaktivita v tripletním stavu v chemii atmosféry Chemie atmosféry je v posledních letech předmětem podrobných studií nejen kvůli zvýšenému zájmu o sledování klimatických změn. Tato práce si klade za úkol vymezit prostor dalšímu teoretickému zkoumání chemických reakcí, na nichž se podílejí do tripletního stavu excitované species, ať už jako reaktivní částice nebo jako reagenty. Klíčovou molekulou je pro toto zkoumání 6-karboxypterin, významný produkt degradace biomolekul, jenž se v dříve provedených studiích ukázal být účinným fotosensitizátorem podílejícím se na mnoha reakcích, jejichž energetickým zdrojem je světlo. Jeho vlastnosti vypočtené za pomoci kvantově chemických metod, ať už jeho struktura v různých nábojových stavech, jeho redoxní potenciál v tripletním stavu či jeho absorpční spektrum v různých excitačních stavech, slouží jednak jako benchmark, druhak jako zdroj experimentálně obtížně získávaných dat. Srovnáním s dostupnými experimentálními daty je prověřena vhodnost použitých metod výpočetní chemie s uvážením jejich přesnosti a využitelnosti pro další výzkum.
4	Bc. Tereza-Markéta Durďáková	M1	doc. Ing. Ondřej Vopička, Ph.D.	Studium objemového zbotnání polymerních membrán z PDMS a PTMSP ve směsných parách DMC a MeOH bezkontaktní metodou	detail Studium objemového zbotnání polymerních membrán z PDMS a PTMSP ve směsných parách DMC a MeOH bezkontaktní metodou Jednou z významných vlastností polymerních membrán je botnání, které lze vyjádřit jako schopnost měnit objem v prostředí separovaných látek. Znalost objemových změn může být důležitá jednak pro návrh a konstrukci separačních aparatur, jednak pro hlubší pochopení struktury a vlastností polymerů. Cílem této práce je kvantifikace botnání dvou běžně používaných polymerů pro membránové separace, kaučukovitého polydimethylsiloxanu (PDMS) a sklovitého polytrimethylsilylpropynu (PTMSP), které lze využít k separaci azeotropické směsi dimethylkarbonátu (DMC) a methanolu (MeOH). Botnání polymerních membrán bylo měřeno bezkontaktní metodou a vyhodnocováno pomocí obrazové analýzy. Tento způsob přináší velkou výhodu tím, že při něm nedochází k mechanickému namáhání membrán. Výsledkem práce je popis objemových změn v prostředí čistých látek, zejména pak v prostředí směsných par. Pro oba polymery bylo zjištěno, že objemové zbotnání roste s aktivitou měřené látky, což je v souladu s výsledky sorpčních experimentů. Zároveň, shodně pro oba polymerní materiály, způsobuje methanol menší objemovou změnu než dimethylkarbonát. Botnání ve směsných parách nelze předpovědět na základě dat o botnání v parách jednosložkových. Tato práce o botnání ve směsích proto přináší hlubší vhled do problematiky.
5	Bc. Kristián Fónod	M1	doc. Ing. Ondřej Vopička, Ph.D	Polyvinylalkoholové hydrofilné separačné membrány: efekt polyakrylovej kyseliny ako sieťovacieho činidla na sorpčné vlastnosti	detail Polyvinylalkoholové hydrofilné separačné membrány: efekt polyakrylovej kyseliny ako sieťovacieho činidla na sorpčné vlastnosti Predmetom práce je štúdium sorpcie metanolu a dimetylkarbonátu v membránach z polyvinylalkoholu zosieťovaných polyakrylovou kyselinou. Aj napriek tomu, že sú membrány na báze zosieťovaného PVA hodne využívané pre separáciu hydrofilných látok (voda, alkoholy) zo zmesí s hydrofóbnými látkami, je pomerne málo známy vplyv sieťovadiel na ich sorpčné vlastnosti. Pre štúdium boli vybrané membrány z PVA zosieťované s PAA, pre ktoré boli v literatúre nájdene dáta pre pervaporačné delenie zmesi azeotrop tvoriacej dvojice MeOH a DMC. Sorpčné izotermy boli namerané pri 30°C a 40°C gravimetrickou metódou s použitým McBainovej kremennej špirály. V práci boli taktiež vyhodnotené difúzne koeficienty meraných látok v membránach. Namerané sorpčné izotermy poukazujú na preferenčnú sorpciu MeOH do všetkých skúmaných membrán. Rovnako je z nich zrejmé, že so zvyšujúcim sa podielom PAA v membránach, sorpcia i difuzivita MeOH rastie. Sorpčné izotermy boli dobre vystihnuté modelom ENSIC, ktorý predpokladá dva základné módy sorpcie – sorpciu na povrchu polyméru a agregáciu sorbovaných molekúl. S rastúcim obsahom PAA rástol podiel k_p/k_s, teda klesal vplyv agregácie, zatiaľ čo rástla afinita molekúl k polymérnej matrici.
6	Bc. Patrik Hanák	M1	Dr. Ing. Pavel Vrbka	Vliv aditiva na limitní aktivitní koeficient ETBE ve vodě	detail Vliv aditiva na limitní aktivitní koeficient ETBE ve vodě Palivová aditiva jsou látky, které napomáhají dokonalejšímu spalování motorových paliv a tím snižují emise ekologicky škodlivých spalin. Dvě nejvýznamnější palivová aditiva jsou terc-butyl(ethyl)ether (ETBE) a dosud nejpoužívanější terc-butyl(methyl)ether (MTBE). Avšak tyto látky jsou ekologicky problematické, neboť bylo mezitím prokázáno, že jsou zdraví škodlivé a dále už byly detekovány ve spodních vodách. V této práci byla stanovena teplotní závislost limitního aktivitního koeficientu ETBE v čisté vodě, neboť limitní aktivitní koeficient málo rozpustných látek je v úzkém vztahu s jejich rozpustností. Dále byl studován vliv anorganických solí jako přírodního aditiva na hodnotu limitního aktivitního koeficientu ETBE ve vodě, tzv. vysolovací efekt. Míra vysolování je určena tzv. Sečenovovou konstantou, která byla v této práci stanovena pro ETBE v roztoku NaCl. Tato hodnota byla porovnána s hodnotou Sečenovovy konstanty pro MTBE, čímž mohl být posouzen vliv struktury rozpuštěnce na míru vysolování. Stanovením limitního aktivitního koeficientu ETBE ve vodě s přídavkem chloridu alkalického kovu byl studován vliv velikosti kationtu na hodnotu limitního aktivitního koeficientu rozpuštěnce ve vodě.
7	Bc. Jiří Janek	M1	prof. RNDr. Jiří Kolafa, CSc.	Modifikace prediktoru Gearových integračních metod pro dosažení lepší časové reverzibility	detail Modifikace prediktoru Gearových integračních metod pro dosažení lepší časové reverzibility Numerické metody pro řešení obyčejných diferenciálních rovnic druhého řádu jsou hlavním matematickým nástrojem molekulární dynamiky (MD). Důležitou třídou těchto metod jsou metody typu prediktor–korektor. Hlavní nevýhodou při jejich použití pro integraci Newtonových pohybových rovnic je jejich časová ireverzibilita, která se projevuje tím, že se v průběhu simulace nezachovává energie. Hlavním cílem této práce je dosáhnout lepší časové reverzibility vhodnou úpravou prediktoru a korektoru Gearových metod čtvrtého, pátého a šestého řádu s přihlédnutím ke stabilitě takto vzniklých metod. V předešlé práci jsem ukázal, že tento cíl není dosažitelný prostou změnou posledních koeficientů korektoru. V této práci ukážu, že zlepšení lze dosáhnout komplexnějšími změnami korektoru, které lze odvodit na základě požadavku na zachování řádu metody. Testy provedené na harmonickém oscilátoru a jednoduchém MD systému složeném z 16 atomů argonu ukazují, že nové metody vedou za cenu poněkud menší stability k lepšímu zachování energie.
8	Bc. Radka Kittova	M2	prof. RNDr. et Bc. Petr Slavíček, Ph.D.	MD simulácie vodných kvapôčiek a ľadíkov v kondenzovanej fáze	detail MD simulácie vodných kvapôčiek a ľadíkov v kondenzovanej fáze Motiváciou pre štúdium kvapiek a ľadíkov o konečnej veľkosti sú jej unikátne vlastnosti v porovnaní s klasickou kvapalnou vodou. Cieľom mojej práce je študovať chovanie a vlastnosti vodného/ľadového jadra v reverzných micelách, ktoré predstavujú unikátne médium poskytujúce široké využitie v rôznych odvetví chémie. K tomuto štúdiu som využila program Gromacs, ktorý predstavuje univerzálny balík pre výpočty klasickej molekulovej dynamiky s využitím TIP4P/2005 silového poľa. Zo simulácií systému kvapalnej vody a hexagonálneho ľadu vo vákuu a v prítomnosti chloroformu bol určený bod tuhnutia pre kvapalnú vodu v danom silovom poli a taktiež bol zistený rozdiel v správaní v závislosti na prítomnosti chloroformu. Vlastnosti vodného/ľadového jadra boli sledované o rôznych veľkostiach, z ktorých vybrané boli dve a to o počte molekúl ľadového jadra 55 a 212 a tie sme ďalej sledovali pri rôznych teplotách. Schopnosť udržateľnosti a prípadnej ďaľšej kryštalizácie ľadového jadra poskytuje potrebné informácie k štúdiu kvapôčok a ľadíkov o konečnej veľkosti v reverzných micelách, kde je taktiež cieľom v súvislosti s experimentálnymi NMR meraniami objasniť formáciu ľadíkov vo vnútri miciel z kvapalnej vody o konečnej veľkosti.
9	Bc. Martin Klíma	M1	prof. RNDr. Jiří Kolafa, CSc.	Nukeace vody a argonu při supersonické expanzi	detail Nukeace vody a argonu při supersonické expanzi Tato práce se zabývá studiem nukleace v molekulových paprscích. Experimentálně jsou tyto paprsky realizovány expanzí plynu do vakua. Plyn prochází tryskou, ochlazuje se pod bod tuhnutí a nukleuje za vzniku klastrů různých velikostí a tvarů. Experimentální data naznačují, že takto připravené klastry mohou mít nepravidelný tvar. A právě ověření pravdivosti této domněnky prostředky molekulární dynamiky je hlavním cílem této práce. Celá MD simulace je realizována v periodickém simulačním boxu s konstantním počtem molekul. Box v průběhu simulace mění svůj objem, a to na základě závislosti hustoty na čase. Ta je předem vypočtena za předpokladu ideálního chování plynu. Změna objemu boxu kopíruje proudění tryskou a následnou expanzi do vakua. Po skončení simulace je zpětně vypočten celkový tok hmoty simulačním boxem. Ten má být konstantní. V typickém případě tomu tak ovšem není, neboť expandující plyn se nechová ideálně. Je tedy třeba provést korekci průběhu hustoty a zopakovat simulaci. Cyklus je opakován, dokud není celkový tok konstantní. Z výsledků simulací je vypočten průměrný příčný průřez a velikost klastrů. Tyto hodnoty jsou porovnávány s experimentálními daty poskytnutými skupinou M. Fárníka z Ústavu fyzikální chemie Jana Heyrovského Akademie věd České republiky.
10	Bc. Dominika Kollárová	M2	doc. Mgr. Michal Fárník, Ph.D., DSc.	Elektrónmi indukovaná chémia v hexafluoropropylén oxide	detail Elektrónmi indukovaná chémia v hexafluoropropylén oxide Fluorid sírový (SF₆) sa v priemysle využíva v elektrických rozvádzačoch vďaka svojej schopnosti zachytiť volné elektróny. Tento plyn má ale 23000-krát väčšiu hodnotu potenciálu globálneho otepľovania ako CO₂, čím výrazne prispieva ku skleníkovému efektu. Preto bolo cieľom tejto práce zistiť, či by mohol byť SF₆ vo vysokonapäťových spínačoch nahradený hexafluoropropylén oxidom (HFPO). V našom experimente sme študovali účinný prierez HFPO (C₃F₆O) pre záchyt elektrónov pomocou aparatúry disociatívneho elektrónového záchytu, kde sa molekula zrážala s voľnými elektrónmy. Reakcia záchytu elektrónu viedla k vzniku dočasného záporne nabitého iónu v excitovanom stave, ktorý sa disocioval na neutrálnu molekulu a stabilný záporný ión, ktorý sme detekovali. Pre jednotlivé detekované fragmenty sme následne získali ich účinné prierezy, ktorých suma bola až 74-krát menšia ako hodnota účinného prierezu SF₆. To znamená, že HFPO nepredstavuje vhodnú náhradu SF₆ do vysokonapäťových spínačov. Počas experimentu dochádzalo ale k silnej produkcií iónu F^-, ktorý mal najvyšší účinný prierez z detekovaných iónov, čím nám otvoril cestu k štúdiu polymerizácie HFPO. Na záver sme ešte previedli výpočty optimalizácie HFPO, vďaka ktorým sme získali prehľad o tom, kde sa molekula štiepila.
11	Ondřej Kolín	B3	doc. Ing. Vladimír Dohnal, CSc.	Rovnováha kapalina-pára ve vodných roztocích γ-butyrolaktonu a γ-valerolaktonu	detail Rovnováha kapalina-pára ve vodných roztocích γ-butyrolaktonu a γ-valerolaktonu V této práci byla provedena přesná měření aktivity vody v systémech voda + γ-butyrolakton a voda + γ-valerolakton při 298.15 K. Získané závislosti aktivitních koeficientů vody na složení byly korelovány různými modelovými vztahy; nejlepší výsledky poskytla Wilsonova rovnice, která vystihuje data v rámci experimentální nejistoty. S cílem předložit ucelený popis rovnovah kapalina-pára těchto systémů v širším oboru teplot, byla naměřená aktivitní data korelována spolu s dostupnými údaji o termálních veličinách (dodatková entalpie a rozpouštěcí entalpie laktonu v nekonečném zředění) rozšířenou Wilsonovou rovnicí s teplotně závislými parametry. Tato korelace poskytuje nejen dobrý simultánní popis zahrnutých dat, ale jak dokumentují porovnání s literárními izobarickými měřeními rovnovah kapalina-pára a kapalina-pevná fáze, i spolehlivé extrapolace aktivitních koeficientů do oblastí výrazně vyšších i nižších teplot. V práci byly dále kriticky zhodnoceny literární informace o tlacích nasycených par čistých laktonů a předloženy jejich doporučené teplotní závislosti. Řešena byla též otázka azeotropického chování systému voda + γ‑valerolakton: naše výpočty ukazují, že limitní relativní těkavost laktonu roste s teplotou a azeotropie nastává v těsné blízkosti normálního bodu varu vody.
12	Bc. Adam Kovalčík	M1	Ing. Daniel Ondo, Ph.D.	Kalorimetrická studie kolapsačního procesu poly-N-isopropylakrylamidu ve vodných roztocích sodných a guanidných solí	detail Kalorimetrická studie kolapsačního procesu poly-N-isopropylakrylamidu ve vodných roztocích sodných a guanidných solí Poly-n-isopropylakrylamid (pNIPAM) je termoresponzivní polymer mající dolní kritickou rozpouštěcí teplotu (LCST) v čisté vodě kolem 33°C. Tento polymer je schopen interagovat dvojím způsobem, a to hydrofilně s vodou za tvorby rozbalené polymerní struktury a hydrofobně sám se sebou za tvorby zkolabované struktury. Přechod mezi těmito dvěma strukturami a fakt, že jeho dolní kritická rozpouštěcí teplota je blízká teplotě lidského těla, ho zařazuje mezi potenciální kandidáty na nosič léčivých látek. Cílem této práce bylo získat základní informace o termodynamickém chování tohoto polymeru ve vodných roztocích solí. Kolaps polymeru byl studován v roztocích síranů a thiokyanátů sodných a guanidných pomocí diferenční skenovací kalorimetrie (VP-DSC). Jelikož kolapsační proces nelze popsat jednoduchým dvoustavovým modelem analogickým k denaturaci proteinu, byly pozorované složitější vícestavové přechody modelovány jako součty dvoustavových procesů. Naměřená kalorimetrická data celkového kolapsačního procesu (náběhová teplota a entalpie) pNIPAMu v závislosti na molalitě a typu přidané soli jsou ve shodě s dostupnou literaturou a vysolovací efekt koreluje se strukturou soli.
13	Bc. Martin Král	M2	Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.	Studium tryptofanu pomocí pokročilých technik vibrační spektroskopie a nanoskopie	detail Studium tryptofanu pomocí pokročilých technik vibrační spektroskopie a nanoskopie Pro pochopení biologických systémů je potřeba studovat tyto systémy na molekulární úrovni. Nejmodernější metody vibrační spektroskopie umožňují nedestruktivní a neinvazivní studium ploch o submikronových rozměrech a detekci stopových koncentrací vzorku až po detekci jednotlivých molekul. V této práci je zkoumána možnost využití povrchem a hrotem zesílené Ramanovy spektroskopie (SERS a TERS) a skenovací infračervené mikroskopie blízkého pole (SNIM) ke studiu interakcí biomolekul s povrchem plasmonických kovů. V ideálním případě lze z naměřených dat určit způsob interakce dané molekuly s použitým kovem. Jako vzorek byla vybrána aminokyselina tryptofan nanesená na zlatém nanostrukturovaném povrchu. Nanostrukturovaný zlatý povrch byl připraven galvanickým pokovením platinového plíšku v lázni obsahující dikyanozlatnan draselný. Tryptofan byl na substrát adsorbován z methanolického roztoku této aminokyseliny. Výsledky ukazují, že použité techniky jsou vhodné k detekci nízkých koncentrací tryptofanu. Zároveň naznačují, že tyto techniky je možné použít k výzkumu a analýze dalších aminokyselin, popřípadě také peptidů a bílkovin.
14	Bc. David Palounek	M1	Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.	Studium vlivu excitační vlnové délky na Ramanův a SERS signál flavonoidů	detail Studium vlivu excitační vlnové délky na Ramanův a SERS signál flavonoidů Signál Ramanova rozptylu bývá zejména u barevných látek často překryt silnějším signálem fluorescence. Řešením tohoto problému může být změna excitační vlnové délky, nebo zesílení signálu Ramanova rozptylu. V této práci byly pomocí Ramanovy spektroskopie a povrchem zesílené Ramanovy spektroskopie (z angl. SERS) zkoumány 2 zástupci fluorescenčních a 2 zástupci nefluorescenčních flavonoidů. Povrchového zesílení bylo dosaženo adsorpcí analytu z roztoku o koncentraci 10^-4 mol/l na povrch elektrochemicky pozlaceného platinového terčíku. Pro každý analyt byla měřena Ramanova a SERS spektra při užití 4 excitačních vlnových délek od viditelné po blízkou infračervenou oblast. Výsledky ukazují, že Ramanova spektra se při užití různých excitačních vlnových délek liší pouze v intenzitě pozadí způsobeného zejména fluorescencí. V SERS spektrech byl pozorován mnohem menší vliv fluorescence. Povrchem zesílená Ramanova spektra kromě různé intenzity pozadí vykazují i odlišný spektrální průběh způsobený odlišnými mechanismy povrchového zesílení pro různé excitační vlnové délky.
15	Andrea Pavlíková	B3	Ing. Alena Randová, Ph.D.	Možnost použití viskozity pro stanovení koncentrace sodium dodecyl sulfátu ve vodě	detail Možnost použití viskozity pro stanovení koncentrace sodium dodecyl sulfátu ve vodě V mnoha oborech je důležité často stanovit jednoduše množství detergentu ve vodě. Pro určení kritické micelární koncentrace může být využito například měření viskozity, které lze provádět s větší citlivostí na teplotu než měření povrchového napětí. K měření byl použit rotační viskozimetr Anton Paar Stabinger. Z naměřených hodnot byla určena kritická micelární koncentrace tenzidu. Ta byla následně porovnána s tabulkovými hodnotami. Práce je konkrétně zaměřena na sodium dodecyl sulfát (SDS) jako povrchově aktivní látku. Tato a další povrchově aktivní látky jsou součástí našeho každodenního života, protože se s jejich účinky setkáváme v řadě procesů jako praní, mytí podlah a nádobí, nebo v šamponech a pěnách do koupele. Teprve dosažení kritické micelární koncentrace zajišťuje kvalitní provedení těchto procesů. Z tohoto důvodu je znalost kritické micelární koncentrace důležitá.
16	Jan Poštulka	B3	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Molekulární model organických aerosolů: teoretické studium klastrů pinenu a vody	detail Molekulární model organických aerosolů: teoretické studium klastrů pinenu a vody Aerosoly hrají velkou roli při tvorbě oblak a srážek. Významným vlivem aerosolů na srážky je nukleace na kondenzačních jádrech, která není ještě uspokojivě popsána. Společně s Laboratoří molekulových klastrů ÚFCH JH AV ČR se proto věnujeme studiu ionizace klastrů α-pinenu s molekulami vody. V Laboratoři molekulových klastrů ÚFCH JH AV ČR byla měřena hmotnostní spektra klastrů po ionizaci. Z experimentálních dat vyplývá, že mezi vodou a ionizovaným pinenem dochází k přenosu náboje. Pomocí CDFT výpočtů jsem zjistil, že tento přenos náboje není způsoben přenosem elektronu, nýbrž přenosem protonu z ionizovaného pinenu na klastr vody, který je k němu vázán. Tuto domněnku jsem potvrdil pomocí optimalizačních výpočtů geometrií zkoumaných klastrů. Získaná data ukázala, že ochota systému k přenosu protonu roste s počtem vázaných molekul vody. Dosavadní výsledky mé práce uspokojivě vysvětlují experimentální data naměřená na ÚFCH JH AV ČR a poslouží k dalšímu studiu pinenového klastru jako kondenzačního jádra pro tvorbu srážek.
17	Bc. Jaroslav Sita	M1	prof. RNDr. et Bc. Petr Slavíček, Ph.D.	Efektivní přístupy k modelování absorpčních spekter: (E)- a (Z)-azobenzen	detail Efektivní přístupy k modelování absorpčních spekter: (E)- a (Z)-azobenzen Ve své práci se zabývám testováním nových přístupů k efektivnímu modelování absorpčních spekter na příkladu azobenzenu. Azobenzen je fotochromní molekulární přepínač, což znamená, že při ozáření světlem o určitých vlnových délkách přechází mezi dvěma izomerního strukturami. Ve spolupracující laboratoři doc. Hegera z Masarykovy univerzity v Brně nedávno naměřili vysoce přesná absorpční spektra (E)- i (Z)-azobenzenu, která naznačovala nesoulad s předchozími daty. Dále jimi byla změřena i teplotní závislost absorpčního spektra, přičemž diferenční spektra vykazovala vibrační strukturu. Tyto výsledky se mi podařilo v dobré shodě s experimentem zreprodukovat pomocí metod teoretické chemie. Na těchto výsledcích testuji modelování diferenčních veličin pomocí konceptu převáhování absorpčního spektra. Zde diskutuji dvě aplikace tohoto přístupu. Prvním je převáhování absorpčního spektra z jedné teploty na druhou. Při použití tohoto konceptu je možné ušetřit mnoho výpočetního času spojeného s výpočtem spekter při různých teplotách. Druhým přístupem je převáhování metody, pomocí které je spektrum modelováno. To umožňuje použití delší trajektorie molekulové dynamiky získané obecně horší a výpočetně levnější metodou pro dostání spektra na úrovni vypočtené kvalitnější metodou.
18	Bc. Jiří Suchan	M2	prof. RNDr. et Bc. Petr Slavíček, Ph.D.	Fotodynamické simulace experimentů s laserem v kontinuálním režimu	detail Fotodynamické simulace experimentů s laserem v kontinuálním režimu Teoretický popis fotochemických reakcí umožňuje lepší porozumění dějům, probíhajícím například v naší atmosféře. V této práci si kladu za cíl posunout metodiku v této oblasti navržením nového přístupu: molekulární dynamiky s podmínkou konstantní excitační energie. Aplikací této podmínky jsem schopen získat počáteční stavy odpovídající stavům v laserových experimentech o přesné vlnové délce/energii paprsku. Metodu testuji a aplikuji na případu freonu 12. Diskutovány jsou zajímavé trendy, vyvstávající z této podmínky. Dále provádím fotodynamické simulace a srovnávám získaná spektra vůči obvyklým metodám a experimentu.
19	Bc. Radek Točík	M2	prof. Ing. Květoslav Růžička, CSc.	Kalorimetrická studie vybraných chalkogenidů bismutu a antimonu	detail Kalorimetrická studie vybraných chalkogenidů bismutu a antimonu V předložené práci jsou uvedeny nově naměřené hodnoty tepelných kapacit v pevném skupenství (kalorimetry SETARAM µDSCIIIa, Perkin Elmer DSC 8500 a PPMS) pro vybrané vrstevnaté chalkogenidy bismutu a antimonu. Konkrétně se jedná o sulfid bismutu (CAS Reg. No: 1313758-50-7), tellurid bismutu (12068-70-1), selenid bismutu (1313614-27-5), sulfid antimonu (1345-04-6), tellurid antimonu (1107553-90-1) a selenid antimonu (1315-05-5). Chalkogenidy bismutu mají široké uplatnění jako polovodičové materiály a v současné době se používají při výrobě termoelektrických generátorů a chladičů. Chalkogenidy antimonu jsou dobré polovodiče a jsou součástí fotorezistorů, termočlánků nebo infračervených a laserových nástrojů. Hojně jsou využívány jako příměsi do termoelektrických materiálů. Dostupná literární data tepelných kapacit byla v této práci srovnávána spolu s nově naměřenými hodnotami. Výsledkem jsou doporučené hodnoty tepelných kapacit v širokém teplotním rozsahu od 2 do 393 K.
20	Štěpán Tvrdý	B3	Ing. Pavel Morávek, Ph.D.	Rozpustnost CO₂ v iontových kapalinách saturační metodou	detail Rozpustnost CO₂ v iontových kapalinách saturační metodou Koncentrace oxidu uhličitého v zemské atmosféře roste i vlivem lidské činnosti. Množství tohoto plynu uvolněné do ovzduší lze snížit kupříkladu jeho zachytáváním před vypouštěním emisí do atmosféry a jeho následným uskladněním nebo dalším využitím. K tomu účelu mohou pomoci iontové kapaliny, které vykazují vysokou rozpustnost oxidu uhličitého a jsou proto zkoumány jejich absorpční vlastnosti. V rámci této práce byla měřením rozpustnosti CO₂ v iontové kapalině [hmim][Tf₂N] (1-hexyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, doporučený standard pro tato měření) a porovnáním s literárními daty ověřena funkčnost a přesnost aparatury sestavené na Ústavu fyzikální chemie při teplotách 25, 50 a 70°C do tlaku 1,1 MPa.
21	Bc. Alexandr Zaykov	M1	RNDr. Zdeněk Havlas, DrSc.	Chromophores for Singlet Fission	detail Chromophores for Singlet Fission In the prelude, a brief explanation of singlet fission phenomenon and its electronic aspects between two molecules of a chromophore is outlined and is continued with a short review of an approach to approximatively evaluate square of the matrix element, which is a part of Fermi’s golden rule, through frontier orbitals model. This approximate approach permits us to search for local maxima of the said square of the matrix element that represent the optimal mutual disposition of two molecules for singlet fission. For these optimal structures, it also allows us to evaluate intermolecular interactions that could lead to Davydov splitting or too excessive binding between the monomers, both of which could affect the phenomenon detrimentally. The end of the overture also partially covers the latest advances in the model. The pinnacle is the transformation of the gained knowledge from the calculation of 7,14-diphenyldiindolo[3,2,1-de:3',2',1'-ij][1,5]naphthyridine-6,13-dione, so called Cibalackrot, using a Fortran written program and the past knowledge of synthesis of its derivatives into a concrete look of a molecule that could support the phenomenon – therefore, the setting up and the later achievement of a synthetic goal.

409 - Chemické inženýrství (CZ)

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Mosir Aboeldahab	M1	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Preparation of drug forms using emulsification	detail Preparation of drug forms using emulsification Jedním ze současných problémů, kterým čelí obor farmacie, je rostoucí počet syntetizovaných aktivních farmaceutických látek (API), které mají nízkou rozpustnost ve vodě, z čehož plyne jejich nízká dostupnost v lidském těle (biologická dostupnost). Účinným způsobem, jak zvýšit biologickou dostupnost, je snižovaní velikosti částic API v rozmezích mikro a nanometru, jelikož mají větší plochu a větší zakřivení, což zvyšuje jejich rychlost rozpouštění. Objektem prezentované práce je experimentální studie, která zkoumá možnost přípravy suspenze nanočástic pomocí technologie "Bottom-up" metodou emulzifikace. Pro přípravu byla použita kombinace různých surfaktantů a rozpouštědel. Z nich byly následně vybrány podmínky, za kterých jsme byly schopni připravit stabilní částice v širokém rozsahu velikostí. Pro vybrané podmínky byl dále zkoumán effekt koncentrace surfaktantu a ko-surfaktantu, a effekt rychlosti otáčení při přípravě částic. Získané distribuce velikosti částic byly charakterizovány pomocí dynamického rozptylu světla. Získaná data potvrzují možnost použití této metody při přípravě nanočástic léčiva s dobrou stabilitou a v širokém rozsahu velikostí.
2	Miroslav Blažek	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Nanášení katalytické vrstvy do kanálku monolitického reaktoru	detail Nanášení katalytické vrstvy do kanálku monolitického reaktoru Monolitické reaktory jsou tvořeny nosičem z keramiky nebo kovu, který se skládá ze soustavy mnoha kanálků pokrytých tenkou porézní vrstvou katalyzátoru. Toto uspořádání umožňuje současně dosáhnout vysokého povrchu katalyzátoru a nízké tlakové ztráty, monolitické reaktory jsou proto využívány jak v chemických výrobách, tak pro snižování množství škodlivin ve výfukových plynech automobilů. V automobilovém katalyzátoru dochází k oxidaci oxidu uhelnatého a nespálených uhlovodíků na oxid uhličitý a redukci oxidů dusíku na plynný dusík. Konverze škodlivin závisí na tloušťce a porozitě nanesené vrstvy – silná vrstva znamená větší množství katalyzátoru, ten ale nemusí být zcela využit kvůli transportním omezením. Cílem prováděného výzkumu je tedy optimalizace postupu nanášení katalytické vrstvy do monolitu namáčením (dip-coating). Monolit je ponořen do suspenze s deponovaným materiálem a poté je vytahován určitou rychlostí ven. Na povrchu monolitu zůstane tenký film, ze kterého se odpaří rozpouštědlo. V rámci práce byl zkoumán vliv následujících parametrů na tloušťku nanesené vrstvy: pH suspenze a její viskozita, rychlost a počet opakování namáčení monolitu a tlak použitý při profukování kanálků pro odstranění přebytečné suspenze.
3	Lukáš Bláha	B3	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Preparation of polymeric nano- and micro-fiber suspensions	detail Preparation of polymeric nano- and micro-fiber suspensions Polymeric micro/nano fibers have a great potential in many applications such as tissue engineering, aerosol and liquid filtration, sensors, and so on, however, one of the main challenges is to develop scalable, rapid, and cost-effective processes for micro/nano fibers fabrication. This work is based on the simple method that polystyrene dissolved solution is directly injected to a viscous medium that contains antisolvent under shear force. As a result, polystyrene fibers were obtained having the diameter in range of 0,4 - 1,8 µm with smooth surface and stabilized by a surfactant to prevent aggregations. Further, fibers with smaller diameters in a range of 100-600 nm were fabricated by varying the shear rate. These results showed that this process is simple and feasible technically, which could be easily scaled up for continuous fabrication of micro-nano fibers.
4	Bc. Jiří Charvát	M1	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Influence of membrane properties on vanadium redox flow battery operating parameters	detail Influence of membrane properties on vanadium redox flow battery operating parameters Produkce elektřiny z časově proměnlivých obnovitelných zdrojů narůstá, což vytváří nové výzvy pro přenosovou síť. Tyto výzvy mohou být vyřešeny distribuovanými stacionárními úložišti energie. Vanadová redoxní průtočná baterie (VRFB) se jeví jako ideální úložiště vzhledem ke snadno škálovatelné kapacitě (kWh), dlouhé životnosti a vysoké účinnosti. Koncept VRFB funguje velmi dobře, ale relativně vysoké investiční náklady zpomalují zavádění do praxe. Iontově selektivní membrány, které od sebe oddělují záporný a kladný elektrolyt v poločlánku baterie při zachování iontového propojení, představují významnou část investičních nákladů. Jejich vlastnosti zároveň významně ovlivňují provozní parametry baterie, jako jsou výkon, účinnost a pokles kapacity způsobený difuzí vanadových iontů. V této práci byla navržena a provedena experimentální studie membrán. Měření permeability iontů vanadu přes různé typy komerčních perfluorosulfonových membrán a charakterizace těchto membrán měřením odporu a nabíjecími/vybíjecími cykly přímo v temperovaném laboratorním článku vanadové redoxní průtočné baterie byly hlavními použitými metodami. Získané výsledky přispěly k pochopení vlivu jednotlivých parametrů membrány (tloušťka, iontově výměnná kapacita, vnitřní struktura) na provozní vlastnosti baterie.
5	Bc. Lukáš Chroust	M1	Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Charakterizace iontově-výměnných částic používaných v heterogenních iontově-výměnných membránách	detail Charakterizace iontově-výměnných částic používaných v heterogenních iontově-výměnných membránách Hlavní funkční složkou heterogenních iontově-výměnných membrán široce využívaných v elektroseparačních procesech jsou rozemleté iontově-výměnné částice. V této práci se zabýváme vývojem a optimalizací technik umožňujících měření elektrochemických a elektrokinetických vlastností jednotlivých iontově-výměnných částic. Polarizační křivky nám poskytují údaje o chování iontově-výměnných systémů. Naše měření jsou zaměřena na tzv. nadlimitní oblast, ve které dochází k nárůstu vodivosti. Zkoumáme mechanismy, které tento jev způsobují. U aniontových částic pozorujeme vliv štěpení vody pomocí měření pH. Kationtové částice sledujeme pod fluorescenčním mikroskopem, kde studujeme vznik proudění s víry v okolí částice. Z těchto částic budeme později vytvářet nejrůznější prostorové struktury (heterogenní membrány s vhodně zvolenou geometrií částic) s cílem pochopit vliv prostorového uspořádání částic na chování membrán v elektrickém poli.
6	Bc. Daniil Denisov	M2	prof. Ing. Igor Schreiber, CSc.	Modelování dynamiky enzymového rozkladu peroxidu vodíku v membránovém reaktoru	detail Modelování dynamiky enzymového rozkladu peroxidu vodíku v membránovém reaktoru V této práci jsou uvedeny výsledky modelování dynamiky systému reakcí peroxid vodíku-kataláza a glukóza-kyslík-glukózaoxidáza v míchaném průtočném reaktorovém systému. Tento systém má dvě části: průtočný zásobník a průtočný enzymový reaktor, vzájemně propojené membránou umožňující pomalý přenos peroxidu do reaktoru. Systém má nelineární dynamiku v důsledku složité kinetiky katalázy a propojení obou enzymových reakcí přes společné reagující složky: kyslík a peroxid vodíku. Cílem práce bylo nalézt oblasti v prostoru experimentálně nastavitelných parametrů, kde se vyskytují různé dynamické režimy, a porovnat výsledky modelování s dostupnými experimentálními výsledky. V průběhu experimentů systém vykazoval oscilace rozpuštěného kyslíku. Hlavním výsledkem této práce je analýza modelu navrženého v předchozí práci pomocí metody numerické kontinuace s využitím programu CONT. V rovině experimentálně nastavitelných parametrů průtočná rychlost – vstupní koncentrace katalázy byla nalezena rozsáhlá oblast oscilační dynamiky a přilehlá úzká oblast násobných ustálených stavů. Dynamickými simulacemi v oscilační oblasti bylo zjištěno, že systém vykazuje periodické oscilace, oscilace smíšeného typu a chaotickou dynamiku. Aperiodická dynamika je v souladu s oscilacemi pozorovanými experimentálně.
7	Bc. Wilhelm Feigl	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Kinetika smáčení porézních vícesložkových materiálů	detail Kinetika smáčení porézních vícesložkových materiálů Pokud někoho po dlouhém pracovním dnu pobolívá hlava, tak si dá malou bílou tabletku. Každá takováto tabletka se skládá z matrice (většinou škrob nebo jiný sacharid), vlastní léčivé látky (zpravidla složitá organická molekula spíše hydrofobní povahy) a případných dalších složek (dezintegranty, barviva). Optimální účinek léčivé látky však není jen otázkou její koncentrace v tabletce, ale mimo jiné i kinetiky rozpouštění tabletky a s tím spojené rychlosti distribuce léčiva po těle. V této práci je zkoumán právě průnik smáčecí vrstvy tabletkou složenou z binární směsi ibuprofen - laktóza v závislosti na vzájemném poměru obou složek a tlaku lisování. Data jsou získána metodou NMRI, která umožňuje sledovat průnik smáčecí vrstvy tabletkou, z čehož lze vypočítat potřebné kinetické údaje a nakonec i difúzní koeficient jako funkci složení tabletky, což je i hlavním cílem této práce.
8	Bc. Jakub Fiala	M1	Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Fluidní čipy pro elektrochemickou charakterizaci nanostrukturovaných materiálů	detail Fluidní čipy pro elektrochemickou charakterizaci nanostrukturovaných materiálů V posledních letech nanostrukturované materiály (vodivé polymery, grafen, zlaté nanočástice atd.) zažívají prudký rozvoj a v mnoha oblastech pronikají do našich každodenních životů. Vzniká tak potřeba tyto nové materiály spolehlivě a rychle identifikovat a popsat jejich vlastnosti. Konkrétně se tato práce zabývá vývojem fluidních zařízení, jež jsou ve spojení s elektroimpedanční spektroskopií schopna charakterizovat nanostrukturované vodivé polymery. Tyto polymery vynikají svou schopností měnit elektrické vlastnosti v závislosti na absorbovaných molekulách a díky tomu jsou předurčeny stát se základní součástí nových typů biosenzorů.
9	Štěpán Halada	B3	Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Litografie a pokovování pro výrobu mikrofluidních systémů.	detail Litografie a pokovování pro výrobu mikrofluidních systémů. Tato práce se zabývá základními výrobními technikami k produkci mikrofluidních systémů, jmenovitě optickou litografií a pokovováním. Hlavní náplní práce je optimalizace podmínek pro strukturování negativního fotorezistu SU8 pomocí optické litografie a následného vyplnění vytvořených struktur zlatem pomocí galvanického pokovování. Při optimalizaci podmínek strukturování fotorezistu SU8 se studovaly následující parametry: (i) velikost substrátu, na kterém se litografie provádí, (ii) úprava jeho povrchu (čištění), (iii) výška fotorezistu daná podmínkami při jeho nanášení a (iv) délka osvitu, sušení a pečení rezistu. Struktury ve fotorezistu poté sloužily jako (i) odlévací maska silikonového elastomeru s označením PDMS a (ii) k přípravě zlatých elektrodových polí. Hlavní důraz byl kladen na elektrodová pole vyrobená galvanickým vyplněním struktur v SU8. Primárně studovanými parametry byla proudová hustota pokovování a stabilita rezistové vrstvy při daném procesu. Po optimalizaci všech podmínek se podařilo připravit elektrodová mikropole požadovaných velikostí. Tato pole se zalévala do epoxidu. V další práci se zaměřím na výrobu epoxidových systémů kombinující elektrodová pole a fluidní kanály.
10	Bc. Tereza Herinková	M2	Ing. Zdeněk Grof, Ph.D.	Matematické modelování rozpouštění farmaceutických tablet	detail Matematické modelování rozpouštění farmaceutických tablet Je obecně známo, že lék může být pacientovi podán jako injekce, sirup nebo může být třeba inhalován, nejrozšířenější je však pevná forma, která je představována tabletkami, či kapslemi nejčastěji určenými k orálnímu užití. Z hlediska účinnosti je důležité, aby se aktivní látka, která je obvykle schovaná v tabletě ve formě krystalků či amorfních částic vmísených mezi všemi ostatními přídavnými látkami (plniva, pojiva, disintegranty, kluzné látky atd.), vyloučila z tablety správnou rychlostí a ve správném množství. Tato práce si klade za cíl vytvořit model farmaceutické tablety, která je složena ze tří stavebních prvků: účinné látky (API), excipientu, který zobecňuje ostatní pevnofázové komponenty, a nakonec pórů. Primárním cílem je sledovat vliv prostorového rozložení těchto složek v tabletě a sledovat rychlost rozpouštění v závislosti na stavbě tablety, ale i jiných parametrech jako je například difuzní koeficient excipientu v rozpouštědle. Výsledky jsou diskutovány s ohledem na perkolační teorii, z níž vyplývá nelineární závislost rychlosti uvolňování účinné látky na složení tablety. Rovněž je vyhodnocován proces desintegrace (rozpadu) tablet, zejména vliv složení tablety na velikost clusterů, na které se tableta během procesu rozpouštění rozpadne.
11	Bc. Michal Janda	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Vliv ceru na funkci trojcestného automobilového katalyzátoru	detail Vliv ceru na funkci trojcestného automobilového katalyzátoru Produkce zplodin ve městech způsobená automobilovou dopravou často vede k výraznému zhoršení kvality ovzduší. Je tedy žádoucí, aby bylo množství emitovaných škodlivin, jako jsou oxid uhelnatý (CO), oxidy dusíku (NO_x) a zbytky nespálených uhlovodíků (HC), minimalizováno. Velkým přispěvatelem škodlivin je zejména provoz automobilů s málo vyhřátým katalyzátorem, ve kterém není při nízkých teplotách dosahováno dostatečně vysokých konverzí na látky bezpečnější (oxid uhličitý, dusík, voda). K tomuto stavu dochází zejména při prvních minutách po startu, nebo při krátkých pojížďkách po městě. V této práci byla zkoumána strategie řízených oscilací koncentrace kyslíku ve výfukovém plynu, která umožňuje potlačit inhibiční efekty a urychlit zapálení jednotlivých reakcí ve srovnání s režimem konstantního složení. V rámci experimentů byly porovnány vzorky trojcestného katalyzátoru obsahující pouze platinu na alumině (Pt/γ-Al₂O₃) a katalyzátor s přídavkem oxidů ceru (Pt/CeO₂/γ-Al₂O₃). Výsledky ukazují, že oxidy ceru fungují díky vratnému přechodu mezi Ce₂O₃ a CeO₂jako významný zásobník kyslíku. Umožňují tak potlačit nežádoucí průrazy nezreagovaného CO a uhlovodíků během oscilačních fází s nedostatkem O₂ na vstupu, čímž dochází k výraznému zlepšení funkce katalyzátoru.
12	Bc. Petra Janská	M2	Ing. Jitka Čejková, Ph.D.	Studie vlastností slunečních krémů v závislosti na přidaných přírodních brazilských olejích	detail Studie vlastností slunečních krémů v závislosti na přidaných přírodních brazilských olejích Cosmetic products represent a very important part of civilized society. The aim of this work was to assess the biological effect of using the oil fraction of different natural plants in the development of new generation of sunscreens with improved sun protection performance. Oils as natural products are less expensive and not harmful for human skin. Six different types of Brazilian natural oils were compared in different types of stress conditions (temperature and light). Viscosity, pH and sun protection factor (SPF) were measured and evaluated. The results indicate an instability of our testing systems. It may be because the emulsifying system and its HLB are adjusted to obtain optimal stability per the polarity of the oil phase and the desired emulsion characteristics, any changes to the composition of the formulation would require an adjustment in the emulsifier type or dosage. So, when we had added different types of Brazilian oils to the stabile sunscreen system, its original balance changed. Then a little instability could appear. This project was performed at Universidade Estadual Paulista in Araraquara (Brazil) in collaboration with Profa. Dra. Vera Lucia Borges Isaac.
13	Bc. Martina Ježková	M2	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Controlled Assembling of Gold Nanoparticles	detail Controlled Assembling of Gold Nanoparticles Metal nanoparticles are promising field of study due to their special properties suitable for numerous applications. First step to achieve these applications is the synthesis of metal nanoparticles of desired shape and size. In this work we present the synthesis of gold spherical nanoparticles with various sizes. Products of the reactions were characterized with TEM, DLS and UV-VIS spectroscopy. The nanoparticles were consequently used in an assembly process using emulsion method. The products of the emulsification are colloidosomes which are spherical objects with cavities inside. Depending on the applied conditions it was possible to control the size as well as morphology of the formed particles. Preparation of these aggregates represent a significant step in the development of nano-sensors or in the controlled release of drug molecules at the point of interest.
14	Bc. Radovan Jurašek	M1	Ing. František Muzika, Ph.D.	Experimentálne štúdium enzýmového rozkladu peroxidu vodíka v membránovom reaktore	detail Experimentálne štúdium enzýmového rozkladu peroxidu vodíka v membránovom reaktore Cieľom štúdia enzýmového rozkladu peroxidu vodíka v membránovom reaktore bolo analyzovať vplyv počiatočnej koncentrácie enzýmu kataláza na dynamiku reakcie peroxid vodíka – kataláza – kyslík – glukózaoxidáza a nájdenie bodu Hopfovej bifurkácie pri zmene jedného počiatočného parametra, t.j. počiatočnej koncentrácie enzýmu kataláza. Reakcia je študovaná v miešanom prietokovom reaktore s dialyzačnou membránou MWCO: 1000. Dynamika systému je spôsobená synergickým efektom katalázy a glukózaoxidázy cez spoločné substráty/produkty (kyslík a peroxid vodíka). Výsledky meraní sú prezentované formou grafov závislostí rozpusteného kyslíka od času, jeden z výsledkov meraní je porovnaný s výsledkom simulácie, uskutočnenej Bc. D. Denisovom, pre overenie zhody modelu s experimentom. Nájdenie bodu Hopfovej bifurkácie a analýza dynamiky oscilačnej reakcie môžu byť dôležité pre následné využitie v palivových článkoch alebo na ovplyvňovanie reakčných síl chemických motorov Janusových častíc, ktoré môžu byť použité k doprave špecifických chemikálií či liečiv. V práci sa taktiež zaoberáme konceptom pohonu Janusových častíc v dôsledku nameranej supersaturácie kyslíkom.
15	Kateřina Kholyavytská	B3	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Vliv blokových kopolymerů na morfologii houževnatého polypropylenu.	detail Vliv blokových kopolymerů na morfologii houževnatého polypropylenu. High-impact polypropylene (hiPP) is a heterophase copolymer composed of two non-miscible phases – rigid polypropylene (PP) matrix and soft ethylene-propylene rubber (EPR) dispersed in a form of discrete domains. This structure gives hiPP its unique properties, such as high impact strength, toughness and rigidity. This work presents the morphological study of hiPP with respect to the distribution of ethylene-propylene rubber (EPR) domains inside polypropylene matrix and the effect of block copolymers on structure and properties of hiPP. High impact polypropylene morphology on the submicron-scale was investigated by atomic force microscopy (AFM). During the analyses, we found several interesting differences between hiPP samples which either contained block copolymers or did not. The biggest difference was found in the structure of ethylene-propylene rubber domains. This ascertainment could provide a new insight into how exactly are the block copolymers distributed inside the hiPP. A comprehensive understanding of multiphase structure is the key to a new design and synthesis of advanced hiPP materials with upgraded mechanical properties.
16	Jakub Klimošek	B2	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Studying of diffusion in polymers by pressure-decay method	detail Studying of diffusion in polymers by pressure-decay method Studying of sorption and diffusion in polymers can significantly contribute to the optimization of production processes and thus save time and energy. The aim of this work was to compare diffusivity of penetrants in several polyethylene samples. Diffusion coefficients were measured using our in-house built apparatus, i.e., by pressure-decay method. This method is based on recording the responses to step pressure changes and is applicable in a wide pressure and temperature range. With the newly developed method of data processing we were able to evaluate the measured data thoroughly and to obtain more precise values of diffusivities. We applied our new method to the previously measured data and significantly improved the accuracy of evaluated diffusivities. Automatic repeated measurements of responses to pressure steps are further improving the accuracy of evaluated diffusivities. Moreover a new experimental set-up allowing a much better quality of evaluated diffusivities is proposed.
17	Bc. Vojtech Klimša	M1	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Vývoj zařízení pro kombinatorickou přípravu polymerních částic	detail Vývoj zařízení pro kombinatorickou přípravu polymerních částic Na dnešním trhu je celá řada dostupných biopolymerů použitelných k enkapsulaci aktivních látek se zajímavými vlastnostmi pro farmaceutický průmysl, avšak současná praxe se mnohdy omezuje na použití pouze jednoho polymeru v rámci jednoho produktu. Tato práce se zabývá vývojem zařízení pro přípravu polymerních částic složených ze dvou, či více polymerů, které plní jak funkci ochrannou – zabraňují oxidaci aktivních látek uložených uvnitř částic, tak funkci pomocnou – stabilizují výslednou disperzi, či zabraňují precipitaci aktivní látky v roztoku. Zařízení by mělo být zcela automatizované, jediný úkol operátora by byl pouze v daných intervalech odebírat hotový produkt. Dále by zařízení mělo být schopno vytvořit částice, které mají předem určené zastoupení vybraných polymerů. Takto připravené série částic by se měly podrobovat dalšímu výzkumu, jenž by určil správný poměr mezi polymery, aby bylo dosaženo požadovaných vlastností částic. Jako výchozí metoda pro tvorbu částic bylo zvoleno rozprašovací sušení v kombinaci s počítačem řízenými pumpami a inertní smyčkou. Na takto upravené rozprašovací sušárně byla dále provedena parametrická studie zkoumající vliv průtoků složek a prodlevy mezi změnou průtoků na výslednou kvalitu částic.
18	Bc. Jiří Kolář	M2	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Modelování a analýza struktury anizotropních pěn	detail Modelování a analýza struktury anizotropních pěn Anizotropie se vyskytuje především u polymerních pěn, které se vyrábějí volným litím a následným vypěněním bez externích zásahů. Tento postup se používá například při přípravě polyuretanových (PU) pěn. Výsledná strukturní nepravidelnost ve směru rozpínání není příliš velká, u běžné PU pěny poměr dvou na sebe kolmých rozměrů polymerní buňky typicky nabývá hodnot 1.2-1.6. Tato anizotropie ale stále významně ovlivňuje závislost mechanických, tepelně a zvukově izolačních vlastností pěny na směru. Pro predikci těchto vlastností je nutné nejprve vytvořit počítačový model struktury pěny. Modelování anizotropních pěn je v současnosti výzvou, protože dosud vyvinuté algoritmy nedokáží zaručit, aby vygenerovaná pěna tvořila anizotropní strukturu v jednom směru a zároveň ve všech směrech splňovala Plateauovy zákony. Obvykle používané metody rozdělování prostoru, jako je například Laguerrova tesselace, umí vytvořit nepravidelnou náhodnou strukturu, která však není anisotropně preferenčně orientovaná do jednoho směru. V této práci bylo vyzkoušeno několik různých přístupů k modelování anizotropních struktur a následně byly tyto přístupy ohodnoceny dle jejich vhodnosti a věrohodnosti v porovnání s reálnou morfologií polyurethanových pěn.
19	Jakub Kovačovič	B3	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Synthesis of conductive porous materials based on polyaniline by controlled assembly of nanoparticles	detail Synthesis of conductive porous materials based on polyaniline by controlled assembly of nanoparticles Polyaniline, usually doped with acid molecules, is a tempting polymer because of its optical and exceptional mechanical properties. This work deals with synthesis of conductive porous materials based on polyaniline by controlled assembly of non-conductive polystyrene nanoparticles coated by conductive polymer. Polymerization occurs at isothermal conditions in a stirred reactor. Effect of operating conditions, such as stirring speed and concentrations of aniline and polymers was systematically studied. The size of synthesized aggregates composed of polystyrene nanoparticles coated with a conductive polymer shell was measured by static light scattering, while the thickness of conductive polymer shell and morphology of formed aggregates was characterized by scanning electron microscope. Obtained results show a strong impact of stirring speed on the size of aggregates, while ratio of polystyrene nanoparticles to polyaniline is a key factor for the morphology of conductive polymer shell. Gained knowledge can find application in the separation of various molecules or in the synthesis of smart textiles.
20	Bc. Lenka Krajáková	M2	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Semikrystalické polymery: Bobtnání a sorpce v kapalných penetrantech a jejich směsích	detail Semikrystalické polymery: Bobtnání a sorpce v kapalných penetrantech a jejich směsích Polyetylen (PE) a polypropylen (PP) se spolu s jejich kopolymery řadí na první příčky synteticky vyráběných polymerů. A to hlavně díky jejich nepřebernému množství aplikací a nízké ceně. Kromě radikálové polymerace se polyolefiny vyrábějí katalytickou polymerací, která může být realizována v kapalné fázi (tzv. slurry polymerace) nebo v plynné fázi (plynně disperzní polymerace). Sorpční rovnováhy reaktantů a přítomných rozpouštědel v polyolefinech ovlivňují nejen reakční rychlost, ale jsou také důležité při následném zpracování produktu. Znalost rozpustností a transportních vlastností monomerů v polyolefinech je tedy nezbytná pro optimalizaci těchto procesů. Moje práce se zaměřuje na experimentální měření rozpustností kapalných penetrantů v polyolefinech (sorpční experimenty) a dále na bobtnací experimenty v kapalině, při kterých se zjišťuje nabobtnalý objem polymerní částice, jež má vliv na difuzní dráhu monomeru v průběhu polymerace. Pro systém polymer-kapalina se jedná o nově vyvinuté metody měření termodynamického chování polyolefinů. Mým cílem je posunout tato měření ještě dál a zavést nové metody pro měření třífázových systémů polymer-kapalina-plyn (např. PE-hexan-ethylen), jež jsou z pohledu „slurry“ polymerací ještě atraktivnější.
21	Bc. Dominik Kralik	M1	Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Iontově-výměnné systémy pro zakoncentrování nabitých molekul a biomolekul	detail Iontově-výměnné systémy pro zakoncentrování nabitých molekul a biomolekul Tento příspěvek je věnován vývoji elektrokinetického mikrofluidního separátoru, který využívá vlastností iontově-výměnných membrán a jejich chování v elektrickém poli. V představovaném systému je stejnosměrné elektrické pole připojené na dvě kationtově-výměnné membrány zapojené v sérii. Profil elektrického pole je díky přítomnosti dvou membrán nelineární. Toto nehomogenní elektrické pole umožňuje separovat vzorky bez nutnosti použití gelu a lokálně zvyšovat koncentraci (tzv. zakoncentrovat) určité složky vzorku pro zjednodušení možnosti detekce. Následně je tato práce věnována optimalizaci podmínek zakoncentrování roztoku fluoresceinu. Roztoky fluoresceinu nám slouží k ověření funkčnosti vyvinutého čipu, jelikož se fluorescein hojně využívá jako barvící značka určitých biomolekul, například systému antigen-protilátka. Po ověření je možné použít vyvinutý systém na separaci složitějších vzorků. V poslední části tohoto příspěvku bude v krátkosti představen mikrofluidní čip využívající iontově-výměnné částice určený pro separaci fluorescenčně značeného systému antigen-protilátka a budou prodiskutovány prvotní výsledky dosažené s tímto systémem.
22	Bc. Filip Králik	M1	Ing. Jan Haidl, Ph.D.	Návrh a konstrukce aparatury pro identifikaci azeotropických vícesložkových směsí	detail Návrh a konstrukce aparatury pro identifikaci azeotropických vícesložkových směsí Pri návrhu destilačných zariadení pre delenie dvojzložkových, prípadne viaczložkových zmesí je nevyhnutné určiť, či delená zmes tvorí alebo netvorí azeotrop, pretože jeho existencia predstavuje významné obmedzenie pre možnosť rozdelenia pomocou opakovanej, či stupňovej destilácie. Pri vare azeotropných zmesí vznikajú pary s rovnakým zložením ako má vriaca kvapalina. Táto skutočnosť sa využívá pri identifikácii azeotropu pomocou metódy viacposchodovej destilácie. Podstatou tejto metódy je stanovenie závislosti zloženia destilátu na zložení destilačného zvyšku. Existencia azeotropu je potvrdená v prípade, že pre dve rôzne složenia destilačného zvyšku je zloženie destilátu totožné. Cieľom tejto práce je návrh a následná konštrukcia vysokoúčinnej poschodovej destilačnej kolóny. Hlavným kvantifikovaným paramentrom je účinnosť poschodia, ktorá bude kvalitatívne stanovená prostredníctvom modelovej zmesi metanol-n-propanol.
23	Bc. Iveta Kršková	M1	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Modelovanie utvárania morfológie polyuretánových pien	detail Modelovanie utvárania morfológie polyuretánových pien Polyuretánové (PU) peny hrajú dôležitú úlohu nielen tým, že robia náš život komfortnejším a bezpečnejším, ale aj znižujú finančné náklady a podieľajú sa na zachovávaní prírodných zdrojov planéty. Ich využitie je v podstate nekonečné: počínajúc malými položkami v domácnostiach až po veľké zvukotesné či tepelno-izolačné systémy. Vlastnosti týchto produktov sú dané predovšetkým ich vnútornou štruktúrou. V našej práci sme pripravili model popisujúci vznik morfológie pien – pokles hustoty peny, rast ciel a utváranie stien a strutov pri styku dvoch respektíve troch ciel. Rast ciel je spôsobený difúziou vypeňovacích činidiel z kvapalnej fázy do bublin. Na formovanie stien a strutov majú potom vplyv predovšetkým dva javy. Prvým z nich je rast ciel, ktorý spôsobuje predlžovanie stien a zmenšovanie strutov. A druhým sú kapilárne sily naopak vytvárajúce podtlak v strutoch a vyvolávajúce tak vytekenie polyméru zo stien do strutov. Matematický model vychádza z lubrikačnej teórie toku tekutín a zahrňuje aj popis vývoja fyzikálnych vlastností ako je zvyšovanie viskozity behom vypeňovania. Tento model nám umožňuje sledovať časový vývoj profilu steny cely a tvaru strutu a ďalej študovať fyzikálne javy prebiehajúce pri vypeňovaní a zodpovedné za konečnú morfológiu pien.
24	Bc. Pavel Kupka	M2	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Studium reologie emulzí pomocí optimalizovaného modelu Disipativní částicové dynamiky	detail Studium reologie emulzí pomocí optimalizovaného modelu Disipativní částicové dynamiky Práce je zaměřena na studium emulzních systémů, což jsou systémy dvou a více nemísitelných kapalin, přičemž dispergovaná fáze má podobu sub-mikronových částic. Tyto systémy nacházejí zastoupení u mnoha dnes oblíbených produktů jako např. farmaceutické výrobky, potraviny a plastické hmoty. Konečné vlastnosti těchto produktů ovlivňují procesy, odehrávající se na velice malých prostorových a časových měřítcích (tzv. meso-měřítko) a ani dnes není možné experimentálně všechny vlastnosti měřit. V důsledku toho stále chybí úplný popis těchto četně se vyskytujících systémů a nejsme schopni plně predikovat jejich chování. Z výše uvedených důvodů jsme přistoupili k problematice emulzních systémů pomocí počítačového modelování, konktrétně využíváme simulační metodu zvanou Disipativní částicová dynamika (DPD). V rámci této práce byla metoda DPD optimalizována a pro výpočty lze nyní používat grafického akcelerátoru. Toto úsilí vedlo k výraznému zvýšení počtu simulovaných částic v doméně. V souvisloti s tímto bylo také zapotřebí vytvořit novou metodu pro inicializaci simulace. Dále byla metoda DPD rozšířena pro 3D simulace a je schopna vyhodnocovat reologické chovaní kapek ve střihovém poli pomocí tlakového tensoru, díky němuž jsme schopni vyhodnotit i složitější, nenewtonské chování kapalin.
25	Bc. Nazerke Kurospayeva	M1	Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Chování iontově-výměnných membrán v nadlimitní oblasti	detail Chování iontově-výměnných membrán v nadlimitní oblasti Heterogeneous ion-exchange membranes are widely used in electroseparation processes such as electrodialysis or electrodeionization. They provide selectivity towards the transport of charged ionic species in electrolytes by means of electrostatic interactions between the charge bound on/in the membrane and the mobile ions in the electrolytes. We investigate electrochemical characteristics of heterogeneous ion-exchange membranes by measuring current-voltage and chronoamperometric curves. The current-voltage curves of ion-exchange membranes bear a typical shape with three regions (under-limiting, limiting, over-limiting). In the over-limiting region, we observed formation of vortex on a cation-exchange membrane and water splitting on an anion-exchange membrane. In the next stage of the project we focus on pH changes occurring around ion-exchange membrane due to water-splitting reaction. We quantify the pH changes by measuring pH of the corresponding solutions before after performing chronoamperometric experiments. The obtained results will help us in understanding of the behavior of the membranes in the over-limiting region.
26	Jarmila Kučerová	B3	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Collision behaviour of polyethylene particles: Experimental and modeling study	detail Collision behaviour of polyethylene particles: Experimental and modeling study Predicting particle collision behaviour is a challenging problem, as there is only limited knowledge of dissipative parameters in many particulate systems. The understanding of contact mechanics is important especially in industrial systems. Particle behaviour during impact depends strongly on particle elasticity, which is related to the dissipated energy. As a measure of elasticity, we use the restitution coefficient (the ratio of velocity after and before collision). In our work, the restitution coefficients of polyethylene (PE) particles were experimentally determined. Then we developed a mathematical model that enabled us to predict the restitution coefficients of PE particles of a general shape under various conditions. We used high-speed camera to monitor the velocity of particles during collisions with a metal plate. The data measured for almost circular particles were used to fit parameters in our model. Such a model enabled us to predict restitution coefficients even for non-circular particles. Our results provide important information about energy dissipation during collision and show that the collision behaviour of particles depends significantly on particle shape. Such observation should be accounted for in models involving particle agglomeration and wall-sheeting.
27	Bc. Patrik Labík	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Katalyzátor se zeolitickou membránou pro přednostní oxidaci CO v přítomnosti propanu	detail Katalyzátor se zeolitickou membránou pro přednostní oxidaci CO v přítomnosti propanu V chemickém průmyslu se stále častěji uplatňují separační procesy integrované do chemických reaktorů pro dosažení vyšších konverzí a selektivit. Jednou z nejatraktivnějších separačních metod je využití selektivních membrán. V této oblasti získaly v posledním desetiletí značnou pozornost zeolity, které mají pravidelnou strukturu s přesně definovanou velikostí vnitřních pórů o rozměru v řádu desetin nanometru. Krystal zeolitu je schopen selektivně propouštět pouze molekuly menší než průměr pórů, nicméně připravit dokonale kompaktní zeolitickou vrstvu je velmi obtížné. V této práci byl použit zeolit s označením 4A, jehož póry mají průměr okolo 0,4 nm. Byla připravena řada tenkých zeolitických vrstev pokrývajících Pd/Al₂O₃ katalyzátor s cílem zablokovat transportu propanu a větších uhlovodíků a současně umožnit difuzi CO a kyslíku tak, aby docházelo k přednostní oxidaci CO – tento krok žádoucí při organických syntézách, například výrobě anhydridů. I přes částečné popraskání membrány vzorky při testech v laboratorním reaktoru vykazovaly zvýšenou selektivitu pro oxidaci CO v porovnání se samotným Pd/Al₂O₃ katalyzátorem. Výsledky experimentů byly doplněny simulační studií, mapující vliv difuzivity a tloušťky zeolitické vrstvy na funkci katalyzátoru.
28	Bc. Ondřej Libánský	M1	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Studie elektrolytů založených na alkalických hydroxidech pro použití v zinko-vzduchových palivových článcích	detail Studie elektrolytů založených na alkalických hydroxidech pro použití v zinko-vzduchových palivových článcích Regenerativní zinko-vzduchové palivové články patří díky vysoké energetické hustotě, bezpečnosti a ceně zinkového paliva k velmi perspektivním kandidátům pro akumulaci elektrické energie. Nedílnou součástí těchto zařízení je elektrolyt, který má zcela zásadní vliv na samovybíjení, vnitřní odpor článku a další parametry. Zkoumané palivové články využívají jako elektrolyt tradičně, bez větší diskuze, koncentrované roztoky hydroxidu draselného. Tato práce si klade za cíl komplexní srovnání vlastností nejběžnějších alkalických hydroxidů (LiOH, NaOH, KOH) v širokém rozmezí koncentrací. Studovanými vlastnostmi byly: koroze zinku, rovnovážná rozpustnost oxidu zinečnatého, vodivost elektrolytů čistých i nasycených oxidem zinečnatým a přepětí vodíku na sběrači proudu palivového článku. Kromě samotných experimentálních stanovení byl vyvinut jednoduchý model rozpouštění oxidu zinečnatého umožňující odhad vodivosti elektrolytu v závislosti na rozpuštěném množství ZnO a metodika stanovení složení elektrolytu určená pro budoucí provozní analýzy. Výsledky práce ukazují vliv koncentrace a složení alkalického hydroxidu na studované vlastnosti a zároveň lze na jejich základě navrhnout optimalizace složení elektrolytu pro vyvíjený laboratorní palivový článek.
29	Bc. Eliška Lyko Vachková	M1	Ing. František Rejl, Ph.D.	Transportní charakteristiky strukturované výplně Mellapak 452Y změřené při destilaci systému cyklohexan/n-heptan v koloně o průměru 300 mm	detail Transportní charakteristiky strukturované výplně Mellapak 452Y změřené při destilaci systému cyklohexan/n-heptan v koloně o průměru 300 mm V této práci byla v rámci testování nové destilační kolony o vnitřním průměru 300 mm změřena hydraulická a transportní data ocelové strukturované výplně Mellapak 452Y firmy Sulzer. Byla měřena výška výplně ekvivalentní teoretickému patru (HETP) a tlaková ztráta plněného lože při destilaci organické směsi cyklohexan/n-heptan za atmosférického tlaku. Získaná data byla porovnána s daty dříve naměřenými na destilační koloně o průměru 150 mm za stejných podmínek. Obecně se předpokládá, že transportní charakteristiky a hydraulické vlastnosti výplní závisí na průměru destilační kolony. Získané výsledky však ukazují vynikající shodu mezi hydraulickými daty změřenými na obou kolonách. Závislost HETP na zatížení kolony vykazuje pro obě kolony poněkud odlišný tvar, průměrná hodnota HETP se však liší jen o 2,8 %. Před provedením pokusů bylo nutno kolonu a potrubní větve zaizolovat tepelnou izolací Kaiflex. Díky nízkým tepelným ztrátám mohla být provedením entalpických bilancí vyčíslena výkonová charakteristika vařáku a předehřevu refluxu a nalezena její nespojitost. Data budou použita k identifikaci chybných zapojení a usnadnění nápravy stavu dodavatelem.
30	Bc. Karel Mařík	M1	Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Separace směsi barviv pomocí gelové elektroforézy na mikrofluidním čipu	detail Separace směsi barviv pomocí gelové elektroforézy na mikrofluidním čipu Mikrofluidika je odvětví chemického inženýrství zabývající se tokem a manipulací tekutin v kanálcích s mikro- až milimetrovými charakteristickými rozměry. Jednou z nejatraktivnějších aplikací mikrofluidiky jsou tzv. laboratoře na čipu. Jedná se o zařízení integrující jeden nebo více analytických postupů na plochu v řádu jednotek centimetrů čtverečních. Tyto systémy nacházejí uplatnění zejména v tzv. „point-of-care“ diagnostice, to znamená diagnostice na místě u pacienta. Zkonstruování plně funkčních zařízení tohoto typu by v budoucnu jistě znamenalo doslova revoluci v diagnostice a léčbě většiny nemocí. Ideální laboratoře na čipu by měly plně automaticky analyzovat předem neupravený biologický vzorek – např. krev. Tyto vzorky jsou však velmi složité a obsahují jen malé koncentrace hledaného analytu. Jednou z největších překážek je technologické zvládnutí prvotní separace vzorku na čipu sloužící ke zjednodušení směsi pro další kroky analýzy. Pro tyto účely by mohla sloužit separační technika gelová elektroforéza. Předmětem předkládané práce je vývoj funkčního mikrofluidního systému pro provádění gelové elektroforézy v kanálku. V příspěvku jsou představeny dva systémy pro provádění gelové elektroforézy na čipu a popsány výsledky separací s modelovou směsí záporně nabitých barviv.
31	Bc. Maria Minichová	M1	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Morphology evolution of microcelullar polymeric foams	detail Morphology evolution of microcelullar polymeric foams The actual worldwide trend is to minimize the consumption of materials and energy. Preparation of the microcellular polymeric foams (with the cell size in a range of micrometres) not only enhances the foam physical properties but also saves material and energy. The theoretical knowledge of the correlation between properties of foams and their internal structure enables us to produce them with superior properties. This creates two complex tasks: i) finding a suitable method for the preparation of various structures, and ii) mathematically describing the morphology evolution. The thermally induced phase separation (TIPS) fulfils the possibility to form various structures. In this work we modified a device for TIPS and were able for the first time to determine the time-scale of TIPS for the polystyrene–cyclohexane and polystyrene–cyclohexanol systems. We investigated the morphology evolution of the final structure in dependence on the cooling rate by SEM imaging of samples. The knowledge of the TIPS thermodynamics is fundamental. Therefore, a part of this work is also focused on the mathematical modelling of binodals and spinodals in systems which show an application potential and have not been studied experimentally yet, but will be experimentally studied by us in the near future.
32	Bc. Jan Mokrý	M1	Mgr. Jaroslav Hanuš, Ph.D.	Nanostandardy a reálné nanočástice - porovnání metod pro určení rozložení velikosti	detail Nanostandardy a reálné nanočástice - porovnání metod pro určení rozložení velikosti Přesně popsat distribuci velikostí nanočástic je jedna ze základních nutností při charakterizaci koloidního roztoku. Asi nejpoužívanější metoda, dynamický rozptyl světla (DLS), implementovaná v naší laboratoři v podobě přístrojů Malvern Zetasizer Nano ZS a Microtrac NANO‑flex byla v této práci porovnávána s novější metodou, analýzou trajektorie nanočástic (NTA) v podobě přístroje NanoSight NS300. Tyto přístroje byly použity k měření jak polystyrenových standardů o velikostech desítek až stovek nanometrů (a jejich vybraných binárních směsí), tak reálných vzorků liposomů. Byl porovnáván rozsah měřitelných velikostí částic, rozsah měřitelných koncentrací, schopnost měření monodisperzních a polydisperzních vzorků a uživatelská přívětivost přístrojů. Metoda DLS vykazovala větší měřící rozsah jak pro koncentrace, tak pro velikosti, ale měla nižší rozlišení při měření binárních směsí nanostandardů. Metoda NTA zase vyžaduje náročnější přípravu vzorků, výsledky více závisely na parametrech nastavených operátorem a jejich získání může být časově náročné. Výsledky z obou metod byly na závěr konfrontovány s distribucemi velikostí získanými analýzou snímků z TEM.
33	Bc. Jindřich Mrlík	M1	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Reactions in vanadium redox flow batteries – carbon felt electrodes	detail Reactions in vanadium redox flow batteries – carbon felt electrodes Vanadové redoxní průtočné baterie jsou efektivní a bezpečnou elektrochemickou alternativou stacionárního ukládání elektrické energie pro zajištění rovnováhy mezi produkcí a spotřebou elektrické energie během dne. Konverze energie probíhá při elektrochemických reakcích vanadových iontů na inertních elektrodách v bateriovém svazku, skrz který jsou čerpány elektrolyty skladované v externích nádržích. Použití uhlíkové plsti jako elektrodového materiálu je dáno její dobrou elektrickou vodivostí, chemickou a elektrochemickou stabilitou a cenovou dostupností. Tepelná úprava je obvyklým způsobem vylepšení elektrokatalytické aktivity plsti, díky níž je možné významně snížit velikost i výrobní náklady svazku. Její optimální podmínky jsou však specifické pro každý typ, ba dokonce výrobní řady plsti. V rámci mé předchozí práce byly nalezeny optimální podmínky teplotní úpravy pro dvě morfologicky odlišné uhlíkové plsti pro použití v baterii. Cílem této práce je ověření elektrochemických vlastností upravených plstí v laboratorním monočlánku s komerčním elektrolytem pomocí impedanční spektroskopie, měřením zátěžových křivek a nabíjecích-vybíjecích cyklů a studium střednědobé životnosti optimálně upravené plsti při cyklickém zatěžování baterie, včetně identifikace hlavních degradačních faktorů.
34	Bc. Jakub Mužík	M1	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	In situ amorphization of active pharmaceutical ingredients using microwave irradiation	detail In situ amorphization of active pharmaceutical ingredients using microwave irradiation Nowadays, one of the key issue in pharmaceutical engineering is transforming crystal state of the active pharmaceutical ingredients (API) into amorphous one (by the nature unstable form), which has higher solubility due to the absence of crystal lattice. Amorphous API in dosage form must be stable for at least shelf life of drug product (usually 2 - 3 years). Wet and dry granulation or direct tableting can be used to create dosage form containing crystal form of API and its amorphous form is than fabricated in situ “on demand” by end user using microwave radiation (MW). In this study, the proof of concept on tablets composed from (i) Ibuprofen as a model drug and (ii) AVICEL as excipient is presented. To create in situ amorphous ibuprofen, standard microwave oven was used. Its heating properties were investigated and characterized (e.g. spatial distribution of microwave heating). The microwave power input and the composition of the tablets (Avicel/Ibuprofene) was tested with respect to reaching the melting point. The change of crystalline structure due to MW heating was evaluated by x-ray diffraction (XRD) and different scanning calorimetry (DSC). The dissolution profiles of both MW untreated and treated tablets were measured by time-dependent UV/vis spectrophotometry.
35	Jan Němec	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Tlakové ztráty v katalytických filtrech pevných částic	detail Tlakové ztráty v katalytických filtrech pevných částic Výfukové plyny obsahují mikroskopické částice sazí, na jejichž povrchu mohou být navázány další škodlivé látky, jako např. nespálené zbytky paliva, polycyklické uhlovodíky nebo sírany. Množství sazí je proto regulováno emisními normami. Filtry pevných částic jsou dnes nepostradatelnou součástí všech dieselových motorů a v současné době se uvažuje o jejich rozšíření také do motorů benzinových. Toto zařízení však představuje překážku ve výfukovém potrubí, která způsobuje tlakovou ztrátu a snižuje účinnost motoru. Tlaková ztráta je sledovaným parametrem především moderních katalytických filtrů pevných částic, které mají uvnitř porézní struktury nanesen katalyzátor – zde je nutné nalézt optimum mezi nízkou tlakovou ztrátou, vysokou filtrační účinností a katalytickou aktivitou. Tato práce studuje vliv přítomnosti katalyzátoru na velikost vznikající tlakové ztráty ve filtrech z oxidové keramiky (Al2TiO5), a to buď prázdných, nebo obsahujících katalyzátor pro selektivní redukci oxidů dusíku (Cu-zeolit). Vyříznuté vzorky filtrů byly vloženy do reaktoru, zaizolovány a tlaková ztráta byla stanovena pomocí diferenčního manometru při sérii průtoků.
36	Bc. Martin Pecha	M1	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Kompozity na bázi uhlík-polymer pro redoxní průtočné baterie	detail Kompozity na bázi uhlík-polymer pro redoxní průtočné baterie Trend využívání elektrické energie z obnovitelných zdrojů neustále roste. Tato elektrická revoluce je úzce podmíněna otázkou skladování energie. Řešení v podobě stacionárních uložišť by mohly poskytnout redoxní průtočné baterie (RFB). RFB se dostávají do popředí díky bezpečné technologii s vysokou účinností a životností. Jednoduchý atraktivní design, umožňující nastavit si kapacitu a výkon dle vlastních požadavků, představuje potenciál pro komerční využití. Vytvoření atraktivního designu umožňují vysoce vodivé kompozitní bipolární desky. Díky nim lze vodivě spojit jednotlivé články v baterii do série, čímž se výrazně zjednoduší a zmenší její výsledný rozměr. Jako kompozit s největším potenciálem se nabízí bipolární deska na bázi uhlík-polymer (CBP), který poskytuje dostatečně vysokou vodivost, mechanickou a chemickou odolnost. Největší výzvu u CBP představuje optimalizace výrobních nákladů s uchováním požadovaných vlastnosti. Složení a struktura CBP (např. tvar, velikost nebo orientace uhlíkových částic) zde hraje významnou roli. Tato práce se zabývá vlivem výrobní technologie na elektrické vlastnosti CBP. Práce je také věnována vlivu morfologie CBP na přechodové odpory mezi CBP a uhlíkovou plstí, kde dochází k výrazným ztrátám v baterii.
37	Bc. Rudolf Pečinka	M1	Doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Dvojité zapálení katalytické oxidace CO na automobilovém katalyzátoru	detail Dvojité zapálení katalytické oxidace CO na automobilovém katalyzátoru Obavy společnosti z globálního oteplování a nežádoucího dopadu škodlivin obsažených ve výfukových plynech na lidské zdraví vedou ke zpřísňování emisních norem. Z tohoto důvodu jsou ve výfukovém potrubí automobilů uloženy katalytické konvertory. Tato studie se zabývá nežádoucím jevem pozorovaným při ohřevu automobilového katalyzátoru typu Pt/γ-Al₂O₃ po studeném startu, kdy se rozbíhají jednotlivé reakce jako oxidace CO, oxidace uhlovodíků a redukce NO_x. Při něm v určitém momentu může dojít ke zpomalení oxidace CO, takže jeho konverze s rostoucí teplotou dočasně klesá. Pro objasnění tohoto neobvyklého jevu byla navržena a změřena sada experimentů v laboratorním reaktoru s lineárním růstem provozní teploty, prokládaným periodami s konstantní teplotou. Byl studován také vliv přítomnosti dalších složek ve směsi. Na základě naměřených dat byl odvozen reakční mechanismus vedoucí k pozorovanému jevu. Dočasný pokles konverze CO je neustálený proces, který se rozvíjí při teplotě počínajících reakcí uhlovodíků. Meziprodukty neúplné oxidace uhlovodíků postupně zaplňují katalyticky aktivní centra, čímž inhibují oxidaci CO. Při dalším zvýšení teploty dojde k úplné oxidaci uhlovodíkových meziproduktů, uvolnění katalytických center a opětovnému nárůstu konverze CO.
38	Bc. Petr Polezhaev	M2	Ing. Jiří Lindner, Ph.D.	Odhad hydrodynamických parametrů segmentovaného toku pomocí impedanční spektroskopie	detail Odhad hydrodynamických parametrů segmentovaného toku pomocí impedanční spektroskopie Práce se zabývá charakterizací segmentovaného toku roztok KCl/kerosin v mikrofluidním čipu pomocí elektrochemické impedanční spektroskopie. Charakterizace pomocí EIS má celou řadu výhod oproti jiným metodám (optickým, akustickým a radiologickým) jako např. možnost měření i v čipech z neprůhledných materiálů. Snahou práce bylo rozšířit naše stávající možnosti charakterizace segmentovaného toku o určení tloušťky mezní kapalné vrstvy δ (mezi kapkou dispergované fáze a stěnou mikrokanálku). Přesné experimentální určení δ slouží k vylepšení matematických modelů pro rozložení teplotních a koncentračních profilů v mikrofluidním čipu a umožňuje tak přesnější popis reakčně-transportních dějů v něm. Experimentální data byla interpretována a aproximována s použitím modelu ekvivalentního elektrického obvodu. Parametry modelových rovnic byly určeny nelineární regresí ve smyslu nejmenších čtverců. Z takto určených parametrů modelu byla vypočtena tloušťka mezní vrstvy δ, jež byla ve velmi dobré shodě s orientačním výpočtem z hydrodynamické korelace z literatury (relativní odchylka jen 2 %). Použitá metoda charakterizace se tak jeví jako perspektivní. Vzhledem ke složité interpretaci dat, bude nutné dodatečně ověřit výsledek pomocí obrazové analýzy a zjistit míru reprodukovatelnosti experimentu.
39	Bc. Ksenia Ponomareva	M2	Ing. Lenka Schreiberová, CSc.	Křivka zapálení a zhášení biochemické reakce v enzymovém palivovém článku	detail Křivka zapálení a zhášení biochemické reakce v enzymovém palivovém článku Tato práce je zaměřená na studium nelineární dynamiky odezvy enzymového palivového článku na základě enzymatické reakce oxidace glukózy ferrikyanidem draselným jako druhým substrátem v přítomnosti enzymu glukózaoxidázy. Roztok hydroxidu sodného je k dané enzymatické reakci přiváděn jako negativní zpětná vazba. Průběh reakce je sledován v průtočném míchaném reaktoru pomocí měření pH reakční směsi. Daný systém simuluje podmínky průtočného enzymového palivového článku. Křivka zapálení a zhášení sledované enzymatické reakce byla nalezena experimentálně pomocí metody pomalé lineární změny průtočné rychlosti s časem ve směru snížení rychlosti k minimu a v opačném směru. Výsledkem je nalezení oblasti parametrického prostoru, která odpovídá bistabilitě. Matematickým modelováním pomocí dvou-parametrické kontinuace v rovině parametrů koncentrace hydroxidu sodného – průtočná rychlost byla nalezena oblast bistability. Výsledný bifurkační diagram předpovídá širší oblast bistability než jaká byla nalezena v experimentech. Přeskok při zapálení biochemické reakce v enzymovém palivovém článku při pohybu podél křivky zapálení a zhášení se snižující se hodnotou průtočné rychlosti vede ke zvýšení konverze reakce, tedy ke zvýšení proudové odezvy enzymového palivového článku při současné úspoře paliva
40	Bc. Patrik Schneider	M2	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Low-field NMR for analysing polymer phases and dynamic sorption processes	detail Low-field NMR for analysing polymer phases and dynamic sorption processes Hetero-phase polymers are industrially important and partially commodity products, but their internal morphology and behaviour of individual phases at different working conditions are still the subject of many research studies. In this work, we focus on the measurement and the evaluation of samples composition, determining the number of components (i.e., phases) and interpretation of the morphology of industrially important hetero-phase polymer samples using a methodology of TD-NMR. We focused primarily on polyethylene (PE) samples. All samples were provided by our industrial partners. Semi-crystalline PE samples were studied not only at laboratory conditions, but also at higher temperatures and during the sorption of organic solvent. Results of this work show the possibility to determine the content of not only the amorphous but also the crystalline phases at the considered conditions. We determined the behaviour of individual phases in a PE sample during the dynamic sorption and phases evolutions at elevated temperatures, and its implication on the final PE properties. The knowledge of the chain dynamic behaviour can serve for the optimization of the manufacturing process and, thus, minimize the production costs and produce polymers with desired properties.
41	Adam Sklenář	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D	Vliv podmínek sušení na velikost nanočástic niklu při přípravě katalyzátoru	detail Vliv podmínek sušení na velikost nanočástic niklu při přípravě katalyzátoru Porézní materiály nacházejí využití v separačních nebo adsorpčních procesech, katalýze či izolační technice. Ve zmíněných aplikacích hraje nejdůležitější roli charakterizace architektury systému pórů a měrného povrchu. V mé práci se zabývám přípravou katalyzátoru technikou kapilární impregnace dusičnanem niklu a následnou kalcinací doprovázenou tvorbou nanočástic kovu. Nosičem katalyzátoru je mesoporézní SiO₂, známé jako SBA-15, která disponuje pravidelně uspořádanými válcovými póry ve stále se opakující struktuře, která připomíná včelí plástve. Výhodou SBA-15 je úzká distribuce velikosti pórů a vysoký měrný povrch. Hlavním cílem práce bylo zkoumat vliv různých podmínek sušení a kalcinace na velikost výsledných krystalů niklu a jejich disperzi v pórech. Krystalizace na povrchu nosiče, nikoliv uvnitř jeho pórů, je nežádoucí. Bylo testováno sušení při pokojové teplotě, při teplotě 100 °C či sušení ve vakuu. Charakterizace byla provedena pomocí fyzisorpce dusíku, rentgenové difrakce (XRD) a transmisní elektronové mikroskopie (TEM).
42	Bc. Jana Sklenářová	M1	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Optimization of parameters affecting electrospraying - how to obtain homogeneous layers of nanoparticles?	detail Optimization of parameters affecting electrospraying - how to obtain homogeneous layers of nanoparticles? The electrospraying is one of the methods for the generation and deposition of micro- and nanoparticles used in microelectronic, optoelectronic or storage applications. Unfortunately, the lack of understanding of how measurement conditions affect the morphology of deposited layers prevents the utilization of electrospray in some areas of industry, e. g., in specialties like pharmacy. Thus, the goal of this work is to determine the influence of spraying conditions on the morphology of the deposited layers. In our study, sprayed solutions not involved in any chemical reactions were used with the aim to prepare uniform layers of nanoparticles. Our results show, how the studied parameters affect the mode of spraying, the size of particles and the homogeneity of formed layers. The particles size decreases as the flow rate, humidity of the air and material concentration decreases and depends on optimizing the inter-electrode distance. The experiments indicate that the size of largest particles is decreasing with the distance from the central part of the deposited layers. Our results broaden the understanding of electrospraying process and suggest that the use of proper spraying conditions may help electrospraying to become a suitable candidate method for some industrial applications.
43	Bc. Matěj Slavíček	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Příprava katalyzátoru Ni/NiO/SiO₂ pro parní reforming	detail Příprava katalyzátoru Ni/NiO/SiO₂ pro parní reforming Parní reforming je proces, při kterém při kterém reaguje zemní plyn, případně jiné uhlovodíky, s vodní parou za vzniku oxidu uhelnatého a vodíku. Tato směs pak nachází uplatnění při Fisher-Tropschových syntézách, kdy jsou z ní vyráběny uhlovodíky s delšími řetězci, ale je také možné z ní získat čistý vodík. Tyto reakce probíhají v trubkových reaktorech za přítomnosti katalyzátoru, který tvoří nanočástice niklu nanesené na porézním nosiči. Aktivitu připraveného katalyzátoru ovlivňuje mnoho parametrů – zejména objem a průměr pórů nosiče, velikost, množství a rozmístění kovových nanočástic. Cílem této práce bylo zmapovat vliv podmínek přípravy katalyzátoru na jeho strukturu a funkci. Byla připravena série porézních nosičů na bázi SiO₂ s velikostí pórů od 3,5 do 10 nm, na kterých byla provedena kapilární impregnace roztokem dusičnanu nikelnatého. Různé parametry následného sušení a kalcinace pak ovlivnily velikost a rozmístění nanočástic niklu, měřené pomocí XRD a TEM. Testování katalytické aktivity práškových vzorků probíhalo v laboratorním reaktoru a jejich vzájemné porovnání umožnilo určit klíčové strukturní parametry katalyzátoru a podmínky během jednotlivých kroků přípravy, které vedou k dosažení vysoké aktivity a konverze.
44	Jakub Smutek	B2	Ing. Martin Isoz	Vliv diskretizace konvekčních členů VoF-Navier-Stokesových rovnic při simulaci kapilaritou řízených dějů	detail Vliv diskretizace konvekčních členů VoF-Navier-Stokesových rovnic při simulaci kapilaritou řízených dějů Výpočetní mechanika tekutin (CFD) je stále častěji využívána jako nástroj pro simulace chemicko-inženýrských procesů. Kvalita získaných výsledků je ovlivněna nejenom vlastnostmi fyzikálního modelu, ale do značné míry také využitými matematickými metodami. V této práci budeme modelovat vícefázové děje řízené kapilárními jevy. Konkrétně chování kapky na vodorovném a nakloněném substrátu. Zaměříme se na nalezení ideálního diskretizačního schématu pro konvekční člen v Navier-Stokesových rovnicích rozšířených metodou Volume of Fluid. Ukážeme, že pro simulace kapky na horizontálním substrátu je, z nabídky v softwaru OpenFOAM, nejvhodnější použít schéma Gamma pro advekční člen a schéma interfaceCompression pro kompresivní člen ve VoF rovnici. V případě diskretizace konvekčního členu v Navier-Stokosových rovnicích nebyl prokázán vliv volby diskretizačního schématu na výsledky simulací. Simulace kapky na nakloněném substrátu neodpovídaly experimentům, jelikož se kapka pohybovala přiliš rychle. Nicméně jsme nalezli taková schémata, pro která kapka stéká nejpomaleji. Uvedené výsledky naznačují vhodný postup při volbě diskretizačních schémat pro simulace komplexnějších vícefázových dejů s vlivem kapilárních jevů, například simulace smáčení strukturovaných výplní separačních kolon.
45	Erik Sonntag	B3	Mgr. Róbert Lehocký	Vývoj disoluční metody pro depotní suspenze	detail Vývoj disoluční metody pro depotní suspenze Depotní formulace nacházejí v moderní farmakoterapii stále větší uplatnění. Tento způsob aplikace léčiva do organizmu poskytuje řadu výhod - např. nižší výskyt nežádoucích účinků a konstantní plazmatickou koncentraci léčiva v rozmezí terapeutického okna bez výrazných výkyvů, což vede k efektivnější farmakoterapii. Při vývoji generických léčiv a jejich uvedení na trh je nutné provést bioekvivalenční studii na lidech (BES), která je drahá a časově náročná. Z tohoto důvodu je vhodné provádět tuto studii s co největší pravděpodobností úspěchu. Dobrým předpokladem úspěšné BES může být disoluční metoda (in vitro), která je v porovnání se studií in vivo levná a časově nenáročná. Kvůli velmi malé rozpustnosti některých proléčiv v suspenzi nelze použít klasické disoluční testy, ale je nutné provést časově i finančně náročné studie na zvířatech. Proto je potřeba vyvinout vhodnou in vitro disoluční metodu. V této práci se zabýváme vývojem a optimalizací takovéto metody pro konkrétní depotní lékovou formu se špatně rozpustným proléčivem, což zahrnuje: přípravu dané suspenze o různé distribuci velikosti částic na laboratorním mlýnu, vytvoření HPLC metody pro stanovení produktů vzniklých reaktivní enzymatickou disolucí a studium fyzikálně chemických vlastností konkrétního proléčiva.
46	Bc. Danylo Trunov	M1	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Preparation tunable porous materials by modifying silica aggregation	detail Preparation tunable porous materials by modifying silica aggregation Porous silica has find application in different areas, such as filters, food additive, drug transporting, catalyst and others. The key is the good mechanical stability with tunable pore size distribution and surface area coupled with lightweight structure. In this study, a modified sol-gel process was used to prepare short-range porous silica aggregates with high strength. The process is based on the controlled aggregation of fully destabilized silica nanoparticles under shear conditions in an alkaline environment. To increase mechanical properties of the material, tetraethyl orthosilicate (TEOS) was added during sol-gel process. This process was studied with different size of primary silica nanoparticles to control the pore size distribution and porosity of the aggregates. The resulting materials were characterized using a combination of various techniques, including scanning electron microscopy, static light scattering, mercury porosimetry and nitrogen adsorption. It was found that size of particles is the key parameter for the precise control of pore size distribution while stirring speed and amount of TEOS has strong impact on the size and mechanical stability of the formed aggregates.
47	Bc. Jitka Urbánková	M1	Mgr. Jaroslav Hanuš, Ph.D.	Mechanismus průchodu lipozomů a látky jimi nesené přes kožní bariéru	detail Mechanismus průchodu lipozomů a látky jimi nesené přes kožní bariéru Liposomy jsou v současné době již používány v kosmetických i dermatologických prostředcích pro svou schopnost zvýšit průnik účinné látky do hlubších vrstev kůže. Dosud však není zcela objasněn mechanismus tohoto působení, zejména pak role velikosti lipozomu a složení lipidové dvojvrstvy na transport účinné látky kůží. Pro objasnění tohoto mechanismu byly připraveny liposomy s jednou fluorescenční látkou kovalentně vázanou v membráně a jinou fluorescenční látkou enkapsulovanou do vnitřku liposomu. Penetrační experiment byl prováděn in vitro na prasečích kůžích. Liposomy byly naneseny na kůži uzavřenou do Franzovy difusní cely a nechány působit po dobu 20 hodin. Potom byly koncentrační profily fluorescenčních látek v kůžích vyhodnocovány pomocí dvou metod: obrazové konfokální mikroskopie a kvantifikační metody tzv. tape strippingu. Dalším cílem této práce bylo prozkoumat možnost urychlení průniku fluorescenční látky do kůže pomocí pulsu magnetického pole. Kůže s nanesenými agregáty liposomů s železnými nanočásticemi byla podrobena působení střídavého magnetického pole. Výsledky byly porovnány s experimenty bez působení magnetu. Zdá se, že magnetické pole může pomoci urychlit prostup látky do kůže.
48	Bc. Ekaterina Volova	M2	doc. RNDr. Tomáš Vaněk, CSc.	Dynamická simulace C3/C4 splitteru	detail Dynamická simulace C3/C4 splitteru Práce se zabývá dynamickou simulací kolony nazývané C₃/C₄ Splitter, která je nedílnou součástí technologického schématu jednotky atmosférické destilace ropy. Tato kolona (C₃/C₄ Splitter ) slouží pro oddělení C₃ a C₄ uhlovodíků z plynné frakce kolony atmosférické destilace, které se pak dále zpracovávají pro petrochemické účely. Práce si klade za cíl vytvořit funkční simulační model kolony na základě reálných dat (vstupů) a s ohledem na reálné provozní podmínky navrhnout hlavní regulační obvody. Navržené hlavní regulační obvody poté implementovat do vytvořeného funkčního modelu a s využitím dynamických simulací modelovat reálné chování kolony, kdy nominální provozní stav je ovlivňován disturbancemi – reálný provoz nelze považovat za stacionární, ale za tzv. kvazistacionární. Výsledkem této práce bude funkční simulační model, který je schopný simulovat reálné chování kolony, a to nejen při idealizovaném stacionárním stavu, ale právě i v případech, kdy jsou v systému uvažovány i poruchy z vnějšího okolí; typickým příkladem je uvádění do provozu po údržbě, či nové nastavení řídících veličin. Dílčím výsledkem jsou také získané a odladěné konstanty jednotlivých regulátorů v rámci implementovaných hlavních regulačních obvodů.
49	Bc. Matej Vrzáček	M1	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Evaluation of parameters involved in contact charging of polyethylene powders: experimental study	detail Evaluation of parameters involved in contact charging of polyethylene powders: experimental study The contact charging of polyethylene (PE) plays a crucial role in not only fluidized-bed reactors but also in the transport and storage of granular PE. However, very few systematic parametric studies have been published. Thus we focused on qualitative and quantitative measurements of contact charging. To characterise contact charging we developed the swing apparatus, where we are able to control various conditions. The effects of temperature and relative humidity were studied and the obtained data were evaluated to fit the condenser model. We observed a strong effect of temperature on the saturation charge of PE particles. The effect of relative humidity on the dynamics of charging was also studied and it was found that a rapid change in the ambient humidity leads to an immediate response to the saturation charge (i.e. the maximum charge at specific conditions). This implies that absorbed water on the surface of material is not the main reason for a strong effect of relative humidity which is in contrast with the literature. Our results of temperature-dependent charging and a new approach to the study of relative humidity effect on charging provide the important data for the industry and also broaden our insight into the charging mechanism.
50	Bc. Anna Zítková	M2	doc. Dr. Ing. Juraj Kosek	Elektrosprejování nanočástic: model depozice a vybíjení vrstev	detail Elektrosprejování nanočástic: model depozice a vybíjení vrstev V minulých letech došlo k nástupu výrobků s nanočásticemi na spotřební trh. Jejich využití znamenalo silnou konkurenční výhodu, kterou výrazně neovlivnila ani případná vyšší cena. V současnosti se nanočástice objevují ve větším počtu výrobků, je tudíž nutné zaobírat se výrobními cenami. Jako jedna z velmi slibných metod pro levné vytváření nanočástic a jejich vrstev se jeví elektrosprej. Toto zařízení využívá jednoduchý princip založený na odpařování rozpouštědla a následné atomizaci díky elektrostatické repulzi. Ač je provoz jednoduchý, levný a efektivní, potýkáme se s obtížným řízením a predikcí morfologie a vlastností vytvářených vrstev. Vyvinuli jsme proto matematický model predikující trajektorii pohybu letící nanočástice krátce před její depozicí a chování již deponovaných nanočástic z bilance působících sil. Výhodou přístupu matematického modelování je možnost posuzovat vliv jednotlivých dějů samostatně. Díky této výhodě jsme se v návaznosti na předešlé výsledky zaměřili na sledování vybíjení vrstev a dynamiku tohoto procesu. Prezentujeme výsledky získané po rozšíření modelu o námi navržený popis vybíjení. Dynamika vybíjení značně ovlivňuje depozici částic. Také morfologie deponované vrstvy má velký vliv na vybíjení. Jedná se tedy o vzájemně propojený komplikovaný systém.
51	Bc. Tereza Čmelíková	M2	doc. Dr. Ing. Milan Jahoda	Matematické modelování hasení vodní mlhou	detail Matematické modelování hasení vodní mlhou Stabilní hasicí zařízení slouží pro potlačení vzniklého požáru nebo zabránění jeho šíření. Je tvořeno systémem trysek na potrubní síti. Po aktivaci z trysek proudí voda ve formě malých kapek. Hasicí účinek je způsobený odpařením vody, tím dojde k snížení teploty a zároveň k vytlačování vzdušného kyslíku vodní parou. V současné době se začínají více rozšiřovat mlhové trysky, které oproti klasickým, vytvářejí kapky o průměru až 100 krát menším. Právě velikost kapek je důležitým parametrem při hasení, protože s ní souvisí jednak rychlost odpařování ale také vliv okolního proudění na strhávání kapek. Předložená studie se zabývá modelováním tvorby kapek a účinkem hasení metodou počítačové dynamiky tekutin (CFD). Práce je zaměřena na validaci numerických výpočtů pro mlhová zařízení. Zahrnuje jak model samostatně padající kapky tak celého sprchového proudu. Dále je součástí model tepelného namáhání ocelové konstrukce při požáru. Cílem je sestavit metodiku výpočtu, která by mohla v budoucnosti sloužit jako pomocný nástroj při navrhování rozmístění trysek například v chemických provozech s nestandardním uspořádáním.
52	Michal Říha	B2	Dr. Ing. Pavlína Basařová	Výpočet zpětné difuze, osmotického toku a transferu vody v solvatačním obalu solí pro iontovýměnné membrány v průběhu eletrodialýzy	detail Výpočet zpětné difuze, osmotického toku a transferu vody v solvatačním obalu solí pro iontovýměnné membrány v průběhu eletrodialýzy Cílem studie byl výpočet množství vody přeneséné v solvatačním obalu solí, osmotického toku a zpětného difuzního toku, v průběhu elektrodialýzy.Roztok NaCl byl čištěn za pomoci elektrodialyzační cely obsahujicí pět párů iontovýměnných membrán. V systému byly měřeny vodivosti vzniklého koncentrátu i diulátu, a z nich byly vypočteny požadované veličiny. Bylo zjištěno, že vypočtené veličiny se mezi sebou řádově liší. Zatímco celkový přechod vody přes membrány v solvatačních obalech Na⁺ a Cl^- se pohybuje okolo 0,0289 ml.m^-1.s^-1, u zpětné difuze je dosahováno průtoku o řád většího ,okolo 0,27 ml.m^-1.s^-1, a u toku osmotického jde již o tok o dva řády vyšší, než u solvatačních obalů (1,9 ml.m^-1.s^-1). Záleží však na tloušce vzorků. Aby se data získaná z různých membrán dala porovnat, zavedli jsme pro zpětnou difuzi i osmotický tok permeační koeficienty, které lépe vypovídají o kvalitě materiálu. Hodnoty permeačních koeficientů solí v případě zpětné difuse jsou u obou membrán skoro identické, zatím co hodnoty osmotických permeačních koeficientů se liší výrazně.
53	Martin Šourek	B2	Ing. Martin Isoz	CFD simulace vícefázového proudění na nakloněné desce: porovnání smáčivosti různých kapalin	detail CFD simulace vícefázového proudění na nakloněné desce: porovnání smáčivosti různých kapalin Vícefázové proudění lze nalézt v široké škále inženýrských aplikací. Tlak na optimalizaci průmyslových výrob tedy motivuje snahu o co nejlepší pochopení vícefázových toků. Jedním z nástrojů umožňujících studium proudění jsou, díky rozvoji numerické matematiky a výpočetní techniky, počítačové simulace. V této práci je představen jeden z možných přístupů k simulaci vícefázového proudění založený na metodě konečných objemů a metodě objemu kapaliny. Dále je představena implementace těchto metod v řešiči interFoam, který je součástí open source softwaru OpenFOAM. Nástroj interFoam je následně využit pro simulaci stékání kapaliny po nakloněné desce. Nejprve byly simulace validovány na, v literatuře dostupných, experimentálních datech a publikovaných výsledcích simulací. Následně byla porovnávána smáčivost dané desky v závislosti na vlastnostech kapaliny a intenzitě proudění. Na základě dostupnosti experimentálních dat a průmyslového významu byly jako testovací kapaliny vybrány: voda, lehké alkoholy, hexan a heptan. Vzhledem k nastavení numerických experimentů lze získané výsledky využít například k odhadu provozních podmínek nutných pro dosažení předepsané smočenosti strukturované výplně danou kapalinou.
54	Bc. Lucie Štiková	M2	Dr. Ing. Pavlína Basařová	The influence of surfactants on bubble coalescence	detail The influence of surfactants on bubble coalescence The motivation of this work is to understand how anti-foam additives control the unwanted foam production in multiphase sparged reactors. These compounds counter-act the foam stabilizing effect of surfactants and enhance the rapid bubble coalescence which causes the foam collapse. In this work, the dependency of the coalescence efficiency on the type and concentration of surfactant substances was studied. The experiments were performed on model well-defined systems - in pure water, in NaCl and n-pentanol solutions. Bubbles were generated into a small coalescence cell and their velocity and ability of coalescence were observed. A high speed video camera was used for image acquisition and images were evaluated in Matlab. The experiments with NaCl solution allowed us to demonstrate that the possible impurities in the salt used are negligible. Experiments with n-pentanol proved that it is not possible to determine a unique concentration of surfactant as a transition concentration where the coalescence is suppressed without involvement of other factors such as bubble velocity. Measurements with model and industrial anti-foam agents will follow.
55	Bc. Jiří Štěrba	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Hystereze při zapálení a zhasnutí katalytických reakcí CO, NOx a propenu.	detail Hystereze při zapálení a zhasnutí katalytických reakcí CO, NOx a propenu. Z důvodu snížení nežádoucích emisí spalovacích motorů jsou do výfukového potrubí zařazeny automobilové katalyzátory. Účelem těchto katalyzátorů je pomocí chemických reakcí přeměnit škodlivé látky jako oxidy dusíku, oxid uhelnatý nebo nespálené zbytky uhlovodíků na látky zdraví neškodné (CO₂, H₂O, N₂). Cílem této práce bylo porovnat teploty zapálení a zhasnutí katalytických reakcí CO, NO_x a propenu na oxidačním katalyzátoru typu Pt/Al₂O₃. Byla provedena série experimentů v podobě teplotních ramp se vstupní teplotou rostoucí od 80°C do 400°C a následně klesající zpět od 400°C do 80°C. U experimentů byla sledována hystereze, neboli rozdíl mezi teplotou zapálení a zhasnutí katalytických reakcí CO, NO_x a propenu. Tento jev je zvláště důležitý z hlediska dynamického provozu automobilu zahrnujícího zastávky a také v případě hybridních pohonů, kdy dochází k vypínání spalovacího motoru a chladnutí katalyzátoru. Zatímco u oxidace CO a propenu je hystereze podmíněna exotermicitou reakcí a následným vývojem teplotního profilu v reaktoru, u oxidace NO docházelo k výrazné chemické hysterezi v důsledku citlivosti této reakce na stav katalytických center (Pt versus PtO_x), který se v průběhu experimentů měnil.
56	Bc. Dominik Švára	M1	Ing. Jitka Čejková, Ph.D.	Využití robotického zařízení EvoBot pro experimentální studium kapek	detail Využití robotického zařízení EvoBot pro experimentální studium kapek Nedávno byla popsána schopnost kapek dekanolu chemotakticky se pohybovat v roztoku dekanoátu sodného po koncentračním gradientu přidaného roztoku soli. V tom samém systému obsahujícím dekanol-dekanoát sodný a sůl bylo dále pozorováno vytváření obrazců při odpařování vody z roztoku dekanoátu. Tvar obrazců a čas, ve kterém se začínají obrazce vytvářet, závisí na velikosti studovaného systému (tzn. objemu roztoku a kapek), množstvím přidané soli a rychlosti odpařování. Samotný systém je pro popis velmi složitý, protože obsahuje jednak sůl a povrchově aktivní látky, které ovlivňují rychlost odpařování rozpouštědla. Dalším faktorem, který ovlivňuje rychlost odpařování je přítomnost okolní vlhkosti vzduchu a teplota. Pro studium systému je zamýšleno využití robotického systému EvoBot vytvořeného v rámci evropského projektu EVOBLISS, který pomáhá s automatizací výše popsaných časově náročných experimentů.
57	Bc. Vojtech Šálek	M1	doc. Dr. Ing. Milan Jahoda	Modelování hoření pevných materiálů	detail Modelování hoření pevných materiálů Práce se zabývá modelováním šíření tepla a následným hořením pevných látek, jakožto nástrojem požárního inženýrství vedoucímu ke snížení počtu finančně nákladných a neefektivních požárních zkoušek. Zaměřuje se na možnosti zadávání vstupních parametrů modelu, jejichž hodnoty jsou často obtížně dohledatelné , neodpovídající modelu, nebo nedostupné a jedinou možností je jejich experimentální zjištění. Pomocí programu FDS (Fire Dynamic Simulator) je modelováno zahřátí a následné hoření polypropylenu na základě experimentálně naměřených dat, která jsou doplněná o parametry zjištěné z literatury. Model odpovídá případu, kdy se požár šíří z hořícího vozidla na přední nárazník čelně stojícího automobilu. Tento model lze analogicky aplikovat na další materiály a obdobné případy, kde dochází šířením tepla k zapálení okolních objektů.

409 - Ústav chemického inženýrství

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Sarah Akhlasová	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Retardation of API dissolution by formulation approaches	detail Retardation of API dissolution by formulation approaches The goal of generic pharmaceutical development is a production of dosage form bioequivalent with original drug product. Mostly, alternative solid form (polymorph or amorphous form) of active pharmaceutical ingredient (API) is used, due to the patent protection of the original. Various solid forms differ in physical - chemical properties, e.g. in dissolution behavior of API, which is one of the most important properties of the drug product. Fast API dissolution can lead to the failure of the developed prototype in bioequivalence study and moreover endanger patient safety. Thus, there is a need to retard the dissolution rate of API, if chosen API solid form has faster dissolution than is required. In this work, the retardation is done by appropriate formulation of the drug product. Polymers with promising properties for retardation were chosen and simulation of wet granulation with API in small scale, followed by the dissolution of granulates to study polymers capability of retardation was performed. Later, various technologies of manufacturing of drug product – direct compression, roller compaction, high–shear and fluid bed granulation were studied to determine the impact of the technology on the retardation. So far, some of the polymers showed the retardation of API dissolution.
2	Bc. Tommaso Arduini	M2	doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha	Measurement of kla in pilot-plant stirred vessels	detail Measurement of kla in pilot-plant stirred vessels Fermentation is a unit operation based on mass transfer from a gas phase to a liquid one. So, one key parameter required to study of this process is the volumetric mass transport coefficient. It is possible to calculate it with empirical correlation, based on geometrical and physical characteristics of the system considered. In order to create this kind of correlations, several measurements are required: a pilot-plant vessel was used for this purpose. Data for two and three impellers in different type combination, also with different diameters on the common shaft, was taken in order to guarantee a large validity range of the results. Usually, k_La correlations are based on gassed power input and superficial gas velocity. We tested several correlation types, evaluated their empirical parameters and proposed the correlation shapes suitable for fermenter design, operating and scale-up. The difference between the measured kla and the predicted one with a correlation is expressed through the standard deviation. In particular this correlation show the lowest standard deviation: kLa = 0,0055(P/V)^0,7073vs^0,4748 (1) SD = 28,9 % The Figure 1 below shows the difference between the measured values and the predicted one: Figure 1: Comparison of measured and predicted k_La for correlation 1.
3	Tereza Bautkinová	B3	Mgr. Fatima Hassouna, Ph.D.	Preparation of graphene/polyaniline nanocomposites	detail Preparation of graphene/polyaniline nanocomposites Graphene has received considerable attention in recent years due to its remarkable thermal, electrical and mechanical properties. Its large surface-to volume ratio makes it a promising option as a filler for polymers. But synthesis of true monolayer graphene provides considerable challenges and can also be extremely costly, therefore an oxidised derivative of graphene - graphene oxide, has attracted attention due to its relative ease of preparation. The functionalities (like hydroxyl, carboxyl, carbonyl and epoxy) also support the uniform distribution of rGO nanosheets in a polymer matrix. Polyaniline is perhaps the most extensively studied conductive polymer due to its relatively simple synthesis, environmental stability, economic viability and its chemical, electrical and optical properties. Combining the excellent properties of graphene with the advantages of polyaniline aims to improve many of the properties of the resulting composite material which might find variable applications for example in supercapacitors, flexible sensors or materials for CO₂ capture.
4	Bc. Miroslav Blažek	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Vylepšení postupu nanášení porézních katalytických vrstev do kanálků monolitického reaktrou.	detail Vylepšení postupu nanášení porézních katalytických vrstev do kanálků monolitického reaktrou. Monolitické reaktory jsou tvořeny nosičem z keramiky nebo kovu, jenž se skládá ze soustavy mnoha kanálků pokrytých tenkou porézní vrstvou katalyzátoru. Toto uspořádání umožňuje současně dosáhnout vysokého povrchu katalyzátoru a nízké tlakové ztráty, monolitické reaktory jsou proto využívány jak v chemických výrobách, tak pro snižování množství škodlivin ve výfukových plynech automobilů. Konverze škodlivin v automobilovém katalyzátoru závisí na tloušťce a porozitě nanesené vrstvy – silná vrstva znamená větší množství katalyzátoru, ten ale nemusí být zcela využit kvůli transportním omezením. Cílem prováděného výzkumu je tedy vylepšení postupu nanášení katalytické vrstvy do monolitu namáčením (dip-coating). Na tloušťku a rovnoměrnost vrstev má vliv pH suspenze katalyzátoru a její viskozita, rychlost a počet opakování namáčení monolitu a tlak použitý při profukování kanálků pro odstranění přebytečné suspenze. Tato práce se zaměřuje na úpravu postupu nanášení s důrazem na rovnoměrnost vrstev. Vhodný postup přípravy byl nalezen pro vrstvu γ-Al₂O₃ bez katalytických center. Na základě této studie budou připraveny vzorky s vrstvou katalyzátoru Pt/CeO₂/γ-Al₂O₃ s dobře definovanou tloušťkou a makroporozitou, které budou použity pro studium kinetiky chemických reakcí a transportních omezení.
5	Bc. Lukáš Bláha	M1	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Impact of particles shape on their aggregation behaviour	detail Impact of particles shape on their aggregation behaviour Porous materials have great usage in many engineering applications. There are several ways how to create porous materials with suitable properties. One of the ways is to use nanoparticles followed by their assembly into 3D structure. In the present study we are using aggregation of nanoparticles to create bulk material. To optimize properties of porous material in this work we investigate the aggregation process, where nanoparticles of various shapes will be used as building blocks. Experimental investigate is done for both diluted but also concentrated suspension of particles under stagnant conditions. It was found that presence of fibers significantly influence the aggregation phenomena. Gained knowledge will be used in the future to optimize porous material mechanical properties.
6	Patrik Bouřa	B3	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Příprava a charakterizace nových mikrocelulárních polymerních pěn	detail Příprava a charakterizace nových mikrocelulárních polymerních pěn Současným trendem výroby syntetických materiálů je snaha o snížení spotřeby materiálu a úsporu energie. V tomto ohledu jsou zajímavé polymerní pěny, které jsou vhodným materiálem pro široké množství aplikací. Jsou využívány jako tepelné či zvukové izolanty, membrány v separačních procesech, nebo jako materiály se skvělými mechanickými vlastnostmi (vzhledem k jejich hustotě). Tato práce se zabývá přípravou a charakterizací mikrocelulárních polymerních pěn s mnohem lepšími vlastnostmi než mají běžné polymerní pěny. Pro vypěňování byla použita netradiční metoda spinodální dekompozice. V první části práce se zabývám porovnáním vlastností (porozita, tepelná vodivost, charakter pórů) mikrocelulárních polystyrenových pěn připravených v systémech polystyren/cyklohexan a polystyren/cyklohexanol. V práci jsou srovnány vlastnosti pěn (polystyren/cyklohexan) vyrobených při různých způsobech odstraňování rozpouštědla (extrakčním činidlem nebo lyofilizací). V druhé části práce se zabývám zcela unikátním vypěňováním polymethylmetakrylátu v 2-oktanonu, přičemž bylo potřeba nejdříve prozkoumat chování tohoto systému a stanovit vhodné podmínky pro vypěňování. Pro výslednou kvalitu produktu je vhodnější PMMA s delšími řetězci.
7	Martin Bureš	B3	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Modelování transportních procesů v kation-výměnných membránách pro vanadové redoxní průtočné baterie	detail Modelování transportních procesů v kation-výměnných membránách pro vanadové redoxní průtočné baterie Jednou z alternativ k uskladnění energie jsou vanadové průtočné redoxní baterie pracující na principu přečerpávání elektrolytů oddělených membránou skrz elektrody. Membrány musí být propustné pro vodíkové ionty, které přenáší náboj. Zároveň však jsou propustné i pro vanadové kationty, což je velmi nežádoucí a snižuje účinnost baterie. Dalším nežádoucím jevem je vznik osmotického tlaku a transport vody skrz membránu. V této práci se snažíme tyto jevy popsat a pomocí matematického modelu simulovat. Vycházíme ze dvou základních představ o tocích membránou. První předpokládá membránu jako homogenní prostředí, kde ionty a voda difundují skrz. Druhou je představa membrány jako porézního prostředí s rovnými kanálky, kterými tečou ionty s rozpouštědlem. V modelu zahrnujeme jak dynamiku, tak prostorové rozlišení membrány, což vede k lepšímu vhledu do mechanismu transportu. Z výsledků jsme schopni predikovat směr a intenzitu toků. Díky této predikci jsme schopni určit změny v koncentracích a objemech zásobníků elektrolytů. S pomocí parametrických studií jsme popsali vliv důležitých parametrů systému, např. tloušťky a transportních vlastností membrány. Dalším vývojem modelu hodláme zlepšit jeho prediktivní vlastnosti a zlepšit výkonnost reálných baterií.
8	Bc. Jiří Charvát	M2	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Vliv tlakových ztrát na chování vanadové redoxní průtočné baterie	detail Vliv tlakových ztrát na chování vanadové redoxní průtočné baterie Produkce elektřiny z časově proměnlivých obnovitelných zdrojů strmě roste. Tento trend však vyžaduje budování nových stacionárních uložišť energie, které mohou pomoci stabilizovat tuto energii a zefektivnit její využití. Vanadová redoxní průtočná baterie se jeví jako ideální stacionární úložiště vzhledem ke snadno modifikovatelné kapacitě (kWh), vysoké účinnosti a velmi dobré životnosti. Klíčovou komponentou baterie je inertní elektroda, v tomto případě uhlíková plst, na níž dochází ke konverzi energie prostřednictvím elektrochemických reakcí. Použití uhlíkové plsti je motivováno její výbornou chemickou stabilitou, vysokou elektrickou vodivostí a nízkou cenou. Účinnost baterie velkou měrou závisí na odporu a elektrokatalytických vlastnostech plsti, současně je však třeba uvažovat energii potřebnou k čerpání elektrolytů skrz bateriový svazek. Cílem této práce je tedy nalézt optimum mezi tlakovou ztrátou, která se zvyšuje s kompresí plsti a elektrickým odporem, který se naopak se zvyšující se kompresí snižuje. K tomuto účelu byly navrženy dvě aparatury. Jedna, která umožňuje sledovat elektrický odpor plsti v závislosti na stlačení a druhá, která umožňuje sledovat tlakovou ztrátu v experimentální cele v závislosti na stlačení plsti, průtoku elektrolytu a vnitřní geometrii cely.
9	Suada Dukaj	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Particle Size Effect on Release Kinetics of Drug From Suspension	detail Particle Size Effect on Release Kinetics of Drug From Suspension Intramuscular depot formulations are considered as a way of providing constant plasma levels of a drug over extended periods of time and improving patient compliance. The principle of a depot formulation in the form of a suspension is based on the intramuscular injection of a poorly water-soluble drug, whereby the particles gradually dissolve and release the drug into systemic circulation. One of the modalities to improve the efficiency of a sustain release injectable suspensions of a poorly soluble drug into systematic circulation is to control the particle size distribution of the formulation. It is the main key parameter which controls the kinetic release of a drug delivery system. The aim of the present study is to investigate the properties of different size fractions in order to delineate how particle size governs the release profile. In order to describe the behaviour of single particle in drug dissolution, Noyes – Whitney equation was used to develop a mathematical model. This model will be used to extend the prediction of mono particle size class and later for the whole particle size distribution for understanding the mechanism and designing of drug release particles.
10	Ondřej Dupal	B3	prof. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.	Vliv elektrického pole na rovnovážné koeficienty v systémech dvou nemísitelných vodných fází	detail Vliv elektrického pole na rovnovážné koeficienty v systémech dvou nemísitelných vodných fází Tato práce je věnována stanovení rovnovážných rozdělovacích koeficientů reakčních složek v systémech dvou nemísitelných vodných fází v závislosti na intenzitě vloženého stejnosměrného elektrického pole. Zvoleným systémem dvou nemísitelných vodných fází je směs polyethylenglykolu 4000, fosforečnanových solí a vody. Pro stanovení rovnovážných rozdělovacích koeficientů bylo sestaveno zařízení z plexiskla obsahující dvě elektrodové komory pro zdrojové elektrody, které jsou po stranách, a dvě měřící komůrky opatřené měřícími elektrodami. Měřící komůrky jsou od sebe odděleny dialyzační membránou. Mezi měřícími komůrkami a elektrodovými komorami jsou umístěny iontově-výměnné membrány. V systému dvou nemísitelných vodných fází je rozpuštěna kyselina fenyloctová. Po ustavení rovnováhy jsou vzorky obou fází odpipetovány do měřících komůrek. Systematicky je zkoumán vliv intenzity vloženého elektrického pole a doby působení elektrického pole na změny koncentrace kyseliny fenyloctové v obou fázích. Koncentrace kyseliny fenyloctové je určována pomocí kapalinové chromatografie. Získané výsledky budou použity k vývoji integrovaných mikrobioreaktorů-mikroseparátorů pro přípravu antibiotik nebo jejich prekurzorů.
11	Bc. Daniel Götz	M1	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Experimentální studium transportních jevů v membráně vanadové redoxní průtočné baterie	detail Experimentální studium transportních jevů v membráně vanadové redoxní průtočné baterie Dlouhodobý trend zvyšování časově nerovnoměrné poptávky po elektrické energii s sebou nese potřebu stabilizovat síť pomocí stacionárních uložišť, kupř. ve formě akumulátorů. Na ty jsou ale v této funkci kladené specifické požadavky zejména dlouhodobé výdrže, spolehlivosti a v neposlední řadě také nízké ceny. Právě tyto vlastnosti nabízejí vanadové redoxní průtočné baterie. Jednou z klíčových komponent, která rozhoduje o technických a ekonomických parametrech baterie, je membrána oddělující kladný a záporný elektrolyt a zajišťuje iontové propojení mezi poločlánky. Cílem mé práce bylo experimentální studium transportních jevů probíhajících v membráně při provozu baterie. Pro experimenty jsem zkonstruoval aparaturu umožňující základní charakterizaci laboratorního monočlánku a průběžné monitorování změn objemu a složení elektrolytu. Aparatura byla využita k charakterizaci několika zástupců anion a kation výměnných membrán a porézních separátorů. Byl sledován významný vliv vlastností membrány (náboj, tloušťka, iontovýměnná kapacita) na transport jednotlivých složek elektrolytu membránou a pokles kapacity v průběhu nabíjecích a vybíjecích cyklů. Tato data pak mohou sloužit k individuálnímu výběru membrány daných parametrů pro jednotlivé aplikace.
12	Bc. Štěpán Halada	M1	doc. Ing., Zdeněk Slouka, Ph.D.	Výroba mikrofluidních systémů	detail Výroba mikrofluidních systémů Mikrofluidní systémy s integrovaným polem kovových elektrod nalézají mnoho zajímavých aplikací jak v oblasti základního (např. měření prostorového rozložení elektrického potenciálu) tak aplikovaného výzkumu (elektrochemické a elektrokinetické biosenzory). Tato práce popisuje souhrnný postup pro výrobu epoxidových mikrofluidiních čipů se zlatým polem mikroelektrod, který kombinuje techniky fotolitografie, galvanického pokovování a odlévání. Fotolitografie se provádí do speciálního fotorezistu SU-8, který umožňuje dosahovat velmi vysokých poměrů výška ku šířce struktur. V rámci této práce jsme provedli studii týkající se nanášení vrstev fotorezistů SU-8 pro dosažení různých výšek vrstvy a následně optimalizovali proudové hustoty během elektrodepozice zlata do strukturovaného fotorezistu naneseného na elektricky vodivém substrátu. Díky vlastnostem fotorezistu a kombinací těchto dvou technologií lze dosáhnout vyšších elektrod než u známé technologie obětovaného substrátu. Dále byl vyvinut postup pro celkovou kompletaci čipů a jejich uvedení do provozu. Čipy vyrobené pomocí SU-8 fotorezistu jsme porovnali s čipy vyrobenými pomocí tradiční technologie obětovaného substrátu a vyhodnotili výhody a nevýhody z hlediska jejich výroby.
13	Bc. Tomáš Havlín	M1	prof. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.	Vývoj čipu pro separaci produktů enzymové reakce pomocí dvoufázového vodného systému	detail Vývoj čipu pro separaci produktů enzymové reakce pomocí dvoufázového vodného systému Práce je věnována vývoji a testování mikrofluidního čipu sloužícího k separaci produktů enzymové reakce pomocí dvoufázového vodného systému. V našem případě se jedná o dvoufázový tok tvořený vodným roztokem anorganické soli a vodným roztokem polyetylenglykolu (PEG). Daný mikrofluidní čip obsahuje polopropustnou dialyzační membránu, která plní dvě funkce: (i) zajišťuje stabilní kontaktování dvou vodných fází umožňující provádět separace v souproudém i protiproudém uspořádání a (ii) zlepšuje selektivitu vlastní separace. V prvních pokusech je čip testován pomocí lehce detekovatelného fluoresceinu, který je do čipu dávkován v solné fázi a přes membránu prochází do vodného roztoku PEG4000. Hlavními studovanými parametry ovlivňujícími vlastní separaci jsou především průtoky fází (doba kontaktu fází) a jejich vzájemné uspořádání (souproud a protiproud). V dané práci budou představeny budou dva prototypy čipu. Budou diskutovány výsledky kvantitativního měření přechodu fluoresceinu mezi fázemi. Bude nastíněn další vývoj pokusu a prezentováno budoucí praktické využití metody – separace produktů enzymatické reakce od vlastního enzymu.
14	Bc. Jan Haša	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Pseudo-peptide Grafted Magnetic Nanoparticles	detail Pseudo-peptide Grafted Magnetic Nanoparticles One of the recent challenges drug delivery systems are fronting is endosomal escape which can be prevented by co-delivery of endosomolytic pseudo-peptidic polymers. Co-delivery can be facilitated via various means such as loading the polymer directly inside a carrier or grafting the polymer on the surface of the delivery system components. Our focus turned to magnetic nanoparticles which can be employed in drug delivery systems as carriers, release triggers, contrast agent in magnetic resonance or for navigating the drug delivery system by magnetic field. In this work, a method of preparation of magnetic nanoparticles grafted with endosomolytic PP75 is described. Firstly, the surface chemistry that facilitates the grafting was studied and a standard operating protocol was optimized. The influence of the preparation method on the size distribution, colloidal stability, zeta-potential and pH responsiveness of the particles was studied.
15	Bc. Anna Hnátková	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Vliv vzniku PtO_x a PdO_x na oxidaci NO na automobilovém katalyzátoru	detail Vliv vzniku PtO_x a PdO_x na oxidaci NO na automobilovém katalyzátoru U dieselových automobilů je pro splnění aktuálně platné emisní normy EURO 6 součástí výfukového potrubí vedle dieselového oxidačního katalyzátoru (DOC) a filtru pevných částic katalyzátor pro selektivní katalytickou redukci (SCR) využívající močovinu jako externí zdroj redukčního činidla NH₃, neboť povaha výfukového plynu vycházejícího z naftového motoru je silně oxidační. Pro dosažení maximální účinnosti odstranění NO_x (rychlá SCR reakce) je zapotřebí zajistit poměr NO₂:NO_x 1:2 pomocí oxidace části NO na DOC. Oxidační katalyzátor obsahuje drahé kovy ze skupiny platiny, nejčastěji Pt a/nebo Pd. V přítomnosti O₂a NO₂ dochází ke vzniku oxidů těchto kovů (PtO_xa PdO_x) a tím ke značnému poklesu aktivity pro oxidaci NO. Deaktivace je vratná, avšak výrazně ovlivňuje účinnost katalyzátoru. Tento jev byl zakomponován do kinetického modelu DOC, který byl následně testován při simulaci jízdních cyklů používaných pro určení spotřeby paliva a emisí v EU a USA. Byl sledován pokles výtěžku NO₂ v důsledku vzniku oxidů Pt a Pd při opakování cyklů. Platinový katalyzátor vykazoval výrazně vyšší aktivitu pro oxidaci NO, ale zároveň podléhal více deaktivaci. Z výsledků je patrná důležitost zohlednění deaktivace v modelu pro přesnou predikci účinnosti DOC a následné řízení SCR katalyzátoru.
16	Petr Jelínek	B3	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Příprava zlatých nanočástic a jejich agregátů	detail Příprava zlatých nanočástic a jejich agregátů Zlaté nanočástice jsou intenzivně zkoumány pro své optické a elektrické vlastnosti. Důležitou výhodou je též biokompatibilita, pro kterou je možné použít nanočástice zlata v lékařské diagnostice nebo k cílenému transportu léčiv, kterému napomáhá i snadná modifikace jejich povrchu. Unikátní vlastnosti lze využít i v některých analytických metodách, jako je například povrchově zesílená Ramanova spektroskopie, jejíž princip je založen na jevu povrchové plasmonové rezonance. Turkevichova metoda přípravy zlatých nanočástic je výchozí metodou této práce. Úpravou iontové síly roztoku během syntézy lze dosáhnout cíleného shlukování vznikajících nanočástic, a připravit tak zlaté agregáty. Cílem této práce je příprava a optimalizace podmínek přípravy agregátů požadovaných velikostí a tvarů. Byly připraveny fraktální a kulové agregáty v závislosti na množství přidané soli. Primární nanočástice byly charakterizovány metodou dynamického rozptylu světla (DLS), agregáty pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM).
17	Bc. Kateřina Kholyavytská	M1	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	AFM charakterizace morfologie a mechanických vlastností houževnatého polypropylenu	detail AFM charakterizace morfologie a mechanických vlastností houževnatého polypropylenu Houževnatý polypropylen (hiPP) je typickým produktem moderního polymerního průmyslu. Díky svým unikátním vlastnostem, tj. vysoké pevnosti, houževnatosti a odolnosti nachází své využití především v automobilovém průmyslu. HiPP je heterofázový kopolymer skládající se ze dvou nemísitelných fází – z pevné izotaktické polypropylenové matrice (iPP) a z měkkých ethylen-propylenových kaučukových domén (EPR). Právě tato heterofázová morfologie poskytuje houževnatému polypropylenu jeho jedinečné vlastnosti. Tato práce představuje systematický výzkum hiPP za pomoci mikroskopie atomárních sil (AFM). Je představena morfologická studie houževnatého polypropylenu s ohledem na distribuci ethylen-propylenových kaučukových domén uvnitř polypropylenové matrice. Nově je v této práci představeno mapování adhezních vlastností jednotlivých fází hiPP pomocí silové spektroskopie. Kombinace morfologického mapování se silovou spektroskopií přináší přesnější pohled na mechanické chování daného polymeru na mikroměřítku a napomáhá celistvému porozumění heterofázové struktury houževnatého polypropylenu. Ukazujeme, že naše práce může posloužit jako klíč k syntéze nových houževnatých polymerních materiálů s nadstandardními mechanickými vlastnosti.
18	Jakub Klimošek	B3	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Optimalizace procesu měření difuze v polymerech metodou "pressure-decay"	detail Optimalizace procesu měření difuze v polymerech metodou "pressure-decay" Dynamika transportu plynných složek v polymerních materiálech je jednou z důležitých charakteristik, které je nutno znát pro celou řadu aplikací v polymerním průmyslu. V této práci je kladen důraz na optimalizaci dosavadní metody měření difuzních koeficientů pomocí dynamiky tlakové odezvy a rozšíření knihovny difuzních dat. Byla studována difuze pro různé penetranty v rozdílných polymerních vzorcích při odlišných teplotách. Díky optimalizacím stávající aparatury, metody měření a zpracování naměřených dat můžeme měřit difuzní koeficienty i u uhlovodíků, které mají nízké hodnoty tlaku nasycených par při studovaných teplotách, jako jsou n-hexan, 1-hexen, iso-heptan či cyklopentan. Výsledná data byla porovnávána s gravimetrickým měřením rozpustnosti, což vede k dalšímu zkvalitnění výsledných difuzivit a porozumění probíhajícím dějům. Stávající proces měření je ale stále časově náročný a proto jsme se rozhodli celý proces automatizovat. Díky automatizaci budeme schopni naměřit velké množství experimentů v kratším čase a získat tak statisticky přesnější hodnoty difuzivit. Přispějeme tak k systematickému mapování difúzního transportu v průmyslově relevantních vzorcích polyethylenu s hustotou 900 až 970 kg/m³.
19	Bc. Vojtěch Klimša	M2	Ing. Ondřej Kašpar, Ph.D.	Continuous spray drying with variable inlet formulation - design and optimization	detail Continuous spray drying with variable inlet formulation - design and optimization Spray drying is one of the most known unit operations for the production of powder materials and because of short contact times also one of least likely to damage heat-sensitive components. Therefore, it is widely used in pharmaceutical and food industry. The focus of this study is to design and optimize a system that converts conventional batch-wise spray drying operation into continuous one with the minimal risk of product cross-contamination. The proposed set-up allows time-efficient screening of products with various composition. For this task, a custom designed valve was developed along with a procedure allowing effective cleaning of separation cyclone during the run. Finally, the experiment was carried out to demonstrate the feasibility of modification and degree of cross-contamination across all sample fractions.
20	Lenka Kolářová	B3	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Elektrostatické nabíjení komerčních plastů za účelem jejich separace	detail Elektrostatické nabíjení komerčních plastů za účelem jejich separace Demands for plastic are still increasing, especially in car industry, packaging, construction or electronics. Hundreds of megatons of plastic waste is produced each year. Recycling is limited due to the lack of effective and efficient separation method. Thus, majority of plastic waste is burned in furnaces instead of being recycled. Our long-term vision is to develop a cost-efficient plastic separator based on the principle of tribocharging. The goal of this work was to determine parameters affecting the charging of common plastic materials (PP, HDPE, PS, PET and PMMA) and to find conditions leading to the different charging of each material. First, we charged grinded plastics by corona charging unit to see particle performance, especially what is the saturation charge for studied materials. Then, we constructed an apparatus for triboelectric charging of powders with a possibility to control stress applied on our samples. Bigger applied stress led to bigger charge on the powder. This is mostly because the rough particle surface is flattening and consequently the total particle area available for charging is increasing. We showed that colorants are important additives affecting the charging of plastic.
21	Bc. Jakub Kovačovič	M1	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Impact of process conditions on the conductivity of PANI copolymers	detail Impact of process conditions on the conductivity of PANI copolymers Polyaniline (PANI) is the oldest known conductive polymer, first time used as a cotton dye over century ago. Nowadays, it is the most investigated conductive polymers, thanks to its valuable electronic properties, low cost, good stability and processability. In this work, impact of process conditions on the conductivity of PANI copolymers was studied. The size of synthesized aggregates was measured by static light scattering, while the thickness of conductive polymer shell and morphology of formed aggregates were characterized by scanning electron microscope. The goal of this study was to compare freeze-drying with drying in vacuum oven and their influence on porosity and conductive properties of prepared copolymer. Achieved knowledge could help us to have better understanding and optimize the production process of PANI composites.
22	Bc. Petr Kovář	M2	doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Senzory s iontově-výměnnými membránami, určené k detekci nukleových kyselin	detail Senzory s iontově-výměnnými membránami, určené k detekci nukleových kyselin Mikrozařízení se zabudovanou iontově-výměnnou membránou nabízí celou řadu aplikací zaměřených např. na čerpání tekutin, úpravu pH roztoků, či separaci, zakoncentrování a detekci určitých (bio-)molekul. Tato práce pojednává o poslední ze zmíněných aplikací. Cílem je vyvinout sensor detekující přítomnost DNA/RNA molekul o dané sekvenci nukleotidů a stanovit jejich koncentraci. Tento sensor bude v budoucnu součástí zařízení detekující nukleové kyseliny ve vzorku krve, které jsou potencionálními biomarkery různých typů rakovin. Princip zařízení je založen na skutečnosti, že jednovláknová, záporně nabitá DNA/RNA významně ovlivňuje tok iontů aniontově-výměnnou membránou. Na povrchu takovéto membrány je nejdříve kovalentně navázána jednovláknová DNA sonda, která zajišťuje specificitu vůči hledané komplementární molekule DNA/RNA. Při úspěšné hybridizaci dochází ke zvýšení koncentrace záporného náboje neseného nukleovými kyselinami na membráně, jež obsahuje kladný fixovaný náboj. Vzniká systém podobný bipolární membráně, která zapříčiňuje přechod z elektrokonvektivně řízeného transportu iontů na transport řízený štěpením vody. Tento příspěvek bude zaměřen na vysvětlení principu fungování senzoru a prezentaci vybraných výsledků týkajících se specifické detekce nukleových kyselin.
23	Aliye Hazal Koyuncu	M1	Ing. Viola Tokarová, Ph.D.	Synthesis and Characterization of Sio₂Nanoparticles Using Microfluidics	detail Synthesis and Characterization of Sio₂Nanoparticles Using Microfluidics In recent years, there has been increasing demand for using nanoparticles in biomedical studies. These applications can only be successful with a high degree of control over the process parameters. Nucleation phase and growth of nanoparticles, desired size distribution of particles and their morphology are main objectives of a synthesis process. For further use of nanocarriers towards targeted cells or tissue, the surface modification of nanoparticles is the next step. The aim of this work is the production of uniform silica nanoparticles by the continuous microfluidic system. Silica nanoparticles are produced based on Stöber process in a microchip prepared from PDMS (Polydimethylsiloxane) by a standard soft lithography method. The dispersed phase of the system forms ethanol with reagents (ammonia and TEOS) and the continuous phase is fluorinated oil FC-40. The surface of all microfluidic channels is modified with a silanizing agent (1H,1H,2H,2H-perfluorodecylsilane). Final particle size and morphology are analysed using SEM (Scanning Electron Microscope), TEM (Transmission Electron Microscope) and DLS (Dynamic Light Scattering) are used.
24	Bc. Dominik Kralik	M2	doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Vývoj technologie ke sledování změn v průsakových vodách z oblastí uložišť jaderného odpadu	detail Vývoj technologie ke sledování změn v průsakových vodách z oblastí uložišť jaderného odpadu I přesto, že se místa pro trvalá uložiště jaderného odpadu vybírají s největší pečlivostí, stále existuje riziko kontaminace okolní půdy nebo podzemní či průsakové vody. V současné době se pro analýzu průsakových vod využívají klasické analytické metody, které jsou sice přesné, ale samotná analýza trvá příliš dlouho. Cílem vědců je vyvinout senzor, který by byl integrován na místě uložiště a poskytoval by data v reálném čase pro včasný zásah proti případné kontaminaci. Tato práce se věnuje vývoji průtočného elektrochemického senzoru, který by umožňoval kontinuální sledování změn v impedanci průsakových vod v místě jaderného uložiště, např. v prasklinách skal. V současné době testujeme tento přístup na modelovém systému skládajícího se z jednoduchého fluidního kanálku a tyčové měřicí elektrody. Zatímco kanálek má za úkol imitovat reálnou štěrbinu, tyčová elektroda je prvním prototypem měřidla, jenž by se později do reálných uložišť montoval. Tento systém se testuje pomocí měření elektrochemické impedanční spektroskopie na kanálcích naplněných různě koncentrovanými roztoky KCl za různých podmínek měření v různých režimech. V příspěvku budou prodiskutovány experimenty s vodnými roztoky KCl o přesně daných vodivostech (koncentracích) jak v ustáleném stavu, tak v průtočném systému.
25	Bc. Iveta Kršková	M2	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Modelovanie vplyvu reologických vlastností na tvorbu morfológie polymérnych pien	detail Modelovanie vplyvu reologických vlastností na tvorbu morfológie polymérnych pien S polymérnymi penami prichádzame do styku každý deň. V modernom svete majú využitie ako tepelné izolanty, odľahčené plasty pre automobily, posteľové matrace, baliace materiály, atď. Použitie v takto širokej škále aplikácii je možné predovšetkým vďaka ich výborným vlastnostiam. Polymérne peny získavajú svoje vlastnosti vhodnou voľbou polymérneho materiálu a vnútornej štruktúry. V závislosti na vypěňovacích podmienkach potom peny majú veľmi nízku hustotu, nízku tepelnú vodivosť alebo sú veľmi elastické. Polymérne peny zohrajú významnú rolu aj v budúcnosti a preto sa snažíme pripraviť model, ktorý bude popisovať vznik morfológie pien a dovolí nám študovať fyzikálne javy prebiehajúce pri vypeňovaní.Presný matematický model nám potom pomôže objasniť odlišnosti v štruktúre medzi polystyrénovými (PS) a polyuretánovými (PU) penami, prípadne predikovať zmenu morfológie v závislosti na podmienkach vypeňovacieho procesu.Vyvinutý model sa skladá z dvoch častí. Prvá časť popisuje rast ciel spôsobený difúziou a vyparovaním vypěňovacieho činidla. Druhá časť potom popisuje utváranie stien a strutov, ktoré vychádza z lubrikačnej teórie toku tekutín. Do modelu sme zakompovali vývoj reologických vlastností pri raste cely a vplyv gradientu povrchového napätia pri utváraní stien.
26	Bc. Jarmila Kučerová	M1	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Disipace energie při kolizích částic nepravidelných tvarů: experimenty a modelování	detail Disipace energie při kolizích částic nepravidelných tvarů: experimenty a modelování The description of energy dissipation during particle collisions is necessary for prediction of behaviour of systems involving manufacture or transport of granular materials (polymers, drugs etc.). However, the knowledge of dissipative parameters is limited and extends mostly just on the case of ideal (spherical) particles. Our work focuses on PE particles. As a measure of dissipated energy, we use restitution coefficient (the ratio of velocity after and before impact). First, we determined the coefficient experimentally, then we developed DEM based model that enabled us to predict restitution coefficient of particles of various shapes. We recorded particles impacting a metal plate and by image analysis obtained their velocities pre- and post-impact. We used this data to fit dissipative force parameter in one element model. Then, we developed a model that represents the particle as an aggregate of elements and thus determined the behaviour of differently shaped particles. Our results provide information about energy dissipation during collisions of PE particles and show that their behaviour depends significantly on their shape. It is crucial to take particle shape into consideration in models of particulate systems; especially in those regarding particle agglomeration or fouling.
27	Bc. Patrik Labík	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Porovnávání chování suspenzí mikročástic Al₂O₃ a Pt/Al₂O₃ při nanášení katalytických vrstev do kanálků monolitického reaktoru	detail Porovnávání chování suspenzí mikročástic Al₂O₃ a Pt/Al₂O₃ při nanášení katalytických vrstev do kanálků monolitického reaktoru V důsledku stále se zpřísňujících emisních norem musí být dnes každé vozidlo vybaveno katalytickým konvertorem, který snižuje množství škodlivin ve výfukových plynech. Automobilové katalyzátory sestávají z keramického nebo kovového nosiče s velkým množstvím souběžných kanálků, na který je nanesena porézní katalytická vrstva obsahující nanočástice vzácných kovů (Pt, Pd, Rh), které zajišťují chemickou přeměnu škodlivin. Tato práce navazuje na předchozí studii zabývající se nanášením tenkých vrstev tvořených pouze mikročásticemi γ-Al₂O₃ do kanálků monolitického reaktoru, ve které byl zkoumán vliv parametrů přípravy (např. viskozita a pH suspenze nebo velikost mikročástic) na konečnou tloušťku, porozitu a rovnoměrnost nanesené vrstvy. Cílem této práce bylo porovnání chování suspenze obsahující pouze mikročástice Al₂O₃ a stejné částice naimpregnované platinou (1% hm.), tak aby bylo možné využít poznatky z předchozí studie při nanášení vrstev Pt/Al₂O₃ s definovanou tloušťkou a makroporozitou. Připravené monolity s vrstvou Pt/Al₂O₃ pak mohou být otestovány v laboratorním reaktoru. Získané výsledky v budoucnu poslouží k přípravě katalyzátorů se složitější formulací a také pro ověření a vývoj matematického modelu reakcí a transportu v porézních katalyzátorech.
28	Gerson Martinez	B3	Ing. František Muzika,Ph.D.	Dynamic behaviour of Urea-Urease system in a membrane reactor	detail Dynamic behaviour of Urea-Urease system in a membrane reactor The objective of this research is to assess the pH dynamic behaviour of Urea-Urease system in a membrane reactor by varying pH of stock solutions, flow rate and concentrations of urea and urease solutions. The urease performs enzyme-catalyzed hydrolysis of urea under acidic conditions to yield ammonia and CO2. The membrane reactor consists of the main reactor, where the urease with specific pH is fed and the flow-through reservoir, where urea with specific pH is fed. Both the reactor and reservoir were coupled via dialysis membrane Spectra/Por 7 MWCO:1000, both the reactor and reservoir were stirred at 1050 rpm, the pH was monitored using a pH electrode immersed in the reactor part. The system was closed to the atmosphere. According to work of Bánsági, Jr. et al., (2014), J. Phys. Chem. B 118, 6092-6097, pH oscillations can occur in a membrane system loaded with urease when ratio of permeances of H+ ions and urea is between 3.3 and 20 towards the H+ ions. Our measurement shows the membrane have unequal permeances for both H+ and urea, the ratio is 2.7 towards the H+ ions. Parameter space has been mapped by marking multiple stationary states and oscillatory regions. pH oscillatory behavior has been found with the difference between minima and maxima ~1.2 pH units.
29	Michaela Mikešová	B3	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Metodika stanovení složení elektrolytu vanadové průtočné baterie	detail Metodika stanovení složení elektrolytu vanadové průtočné baterie Elektrická energie je neodmyslitelnou součástí našich každodenních aktivit, a proto je nutné ji nejen efektivně vyrábět, ale zároveň i uchovávat. K ukládání velkého množství elektrické energie je za potřebí specifických řešení. Vanadová redoxní průtočná baterie patří mezi perspektivní typy stacionárních úložišť, dokladem budiž instalace řady pilotních systémů tohoto typu. Energie je zde uchovávána v elektrolytech tvořených vanadovými ionty rozpuštěnými ve vodném roztoku kyseliny sírové. Složení elektrolytů zásadním způsobem ovlivňuje technické a ekonomické parametry baterie, jako je hustota energie, účinnost provozu, životnost a v neposlední řadě i cena. Analýza složení elektrolytů je proto esenciální pro vývoj účinných, bezpečných a životných baterií. Cílem této práce je vyvinout jednoduchou, levnou a zároveň robustní metodiku stanovení obsahu jednotlivých složek v elektrolytu. Stanovení obsahu jednotlivých vanadových iontů bylo prováděno potenciometrickou titrací. Jako titrační činidlo byl použit manganistan draselný. Vyvinutá metodika je důležitá nejen pro studium procesů uvnitř vanadové baterie, ale i pro následnou průmyslovou aplikaci těchto baterií, kdy je třeba myslet na likvidaci a recyklaci technologie po ukončení provozu.
30	Bc. Mária Minichová	M2	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Density functional theory as a tool for a calculation of l-g interface properties	detail Density functional theory as a tool for a calculation of l-g interface properties Interfacial properties can be often difficult to measure. An alternative approach is to derive all missing information about interfaces from thermodynamics in a self-consistent manner. Density functional theory (DFT) is a powerful tool enabling to calculate thermodynamic properties. The theory works with energy functionals of density functions distributed along spatial coordinate(s). Subsequent minimization of this functionals lead to finding the density profiles which are starting points towards physical properties of systems such as surface tension, etc. In this work we simplified the description of one-component system with (l)-(g) interface as a spatially one-dimensional problem employing Van der Waals equation. DFT was applied to the mentioned system in order to find density profiles. Further steps involved numerical solution of boundary value problem for the nonlinear second order differential equation. As this work is a familiarization with the DFT theory the next step will be a closer approach to real systems and thus a three-dimensional model with a more accurate description of state behaviour of two-component systems to find desired interface properties and thus to participate in a building of the self-consistent model for foaming and other applications.
31	Bc. David Minx	M1	doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Chování heterogenních iontově-výměnných membrán v přítomnosti DNA	detail Chování heterogenních iontově-výměnných membrán v přítomnosti DNA Iontově-výměnné membrány (IVM) se používají napříč celým spektrem elektromembránových procesů. Typickými příklady jsou elektrodialýza či elektrodeionizace. Během těchto procesů může v závislosti na složitosti odsolovaného vzorku docházet k usazování anorganických a organických částic na IVM. Kromě toho, že toto znečištění zvyšuje odpor membrán, může též za určitých podmínek dojít ke vzniku neočekávaných jevů, které můžou výrazně snížit účinnost elektromembránových procesů. Jedním z takových jevů může být štěpení vody. Tato práce je věnována zanášení IVM molekulami nukleových kyselin (DNA). Především na aniontové heterogenní výměnné membráně je toto zanášení podpořeno elektrostatickými přitažlivými silami, které vedou k intenzivní adsorbci molekul DNA na membránu. Tenká vrstvička naadsorbované DNA společně s aniontovou IVM obsahující kladné funkční skupiny tvoří bipolární spojení, na kterém po aplikaci vnějšího elektrického pole běžně dochází ke štěpení vody. V této práci se zaměřuji na interakce mezi IVM a molekulami DNA. Tyto interakce jsou studovány pomocí měření chronoampérometrických a napěťoproudových křivek na mikročipech pro různé koncentrace DNA v 10 mM roztocích KCl. Zároveň pomocí trasovacích částic je sledována intenzita vírů vznikajících na diluátové straně IVM.
32	Bc. Jindřich Mrlík	M2	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Elektrokatalytické vlastnosti záporné elektrody vanadové redoxní průtočné baterie	detail Elektrokatalytické vlastnosti záporné elektrody vanadové redoxní průtočné baterie Vanadové redoxní průtočné baterie skýtají možnost efektivního stacionárního ukládání elektrické energie. To je v současné době zásadní pro další rozvoj nestabilních obnovitelných zdrojů energie. Hlavní výhodou je zde nezávislost mezi výkonem a kapacitou, vysoká účinnost a téměř neomezená životnost. Baterii tvoří bateriový svazek a externě uložené elektrolyty s ionty vanadu ve čtyřech oxidačních stavech. Elektrolyty se čerpají skrz svazek a na inertních elektrodách zde dochází ke konverzi energie. Jako elektrod se používá uhlíkových plstí pro jejich velký povrch, stabilitu a nízký elektrický i hydrodynamický odpor. Elektrody jsou odděleny membránou a spojeny do série pomocí kompozitních desek. Elektrokatalytické vlastnosti plstí je obvyklé vylepšovat tepelnou úpravou, jejíž optimální teplota se liší. V předchozím výzkumu jsme při hledání optimální teploty zjistili, že tato úprava má významný přínos pouze pro kinetiku záporné elektrodové reakce. Aktivace je souhrou oxidace a zvětšení povrchu plstí. Cílem této práce je vysvětlení těchto vlivů na vlastnosti záporné elektrody pomocí komplexní analýzy plstí upravených při různých teplotách.
33	Bc. Jakub Mužík	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	In situ drug amorphisation by microwave irradiation stabilized by mesoporous silica	detail In situ drug amorphisation by microwave irradiation stabilized by mesoporous silica A common issue in the pharmaceutical industry is low solubility and dissolution rate of Active Pharmaceutical Ingredients (APIs). The dissolution rate might be significantly enhanced by changing state of the matter from crystalline to amorphous one. Carriers or stabiliser such as polymer or porous materials, which can absorb or lock the molecules of API in its structure, are used to keep amorphous state of the API. Powders composed from ibuprofen as model API and mesoporous silica micro-particles as a carrier were experimentally investigated for in situ amorphization of ibuprofen by microwave (MW) radiation. As a source of microwaves commercially available MW oven was used and characterized. The MW power input and composition of the tablets (excipients/ibuprofen) were tested with respect to the melting point of ibuprofen (78°C). The changes of the crystalline structure before and after MW treatment were analysed by X-Ray Diffractometry (XRD) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Dissolution profiles of samples were evaluated by HPLC. Scanning electron and optical microscopy were used for the particle structure characterization. For further scale-up fabrication a fluid amorphiztor was constructed and experimentally tested.
34	Ondřej Navrátil	B3	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Manufacturability of core-shell particles made by alginate encapsulation	detail Manufacturability of core-shell particles made by alginate encapsulation Moderní lékové formy s cíleným uvolňováním umožňují efektivnější využití účinné látky v organismu, kdy je látka uvolněna pouze v žádoucím místě účinku a tím jsou minimalizovány nežádoucí systémové účinky. Tyto formy výrazně snižují množství použitých materiálů, neboť minimalizují ztráty vzniklé ve vnitřních procesech organismu. Existuje široké spektrum lékových forem s tímto mechanismem, jako jsou tablety s retardovaným uvolňováním nebo rychle rozpadavé tablety. Zde navrhovaná forma umožňuje uložení API do alginátových mikrokapslí se strukturou jádro-slupka. Cílem této práce je výzkum produkce alginátových částic s následnou analýzou jejich vlastností. Částice byly vyráběny enkapsulátorem BÜCHI B-395 PRO, kdy vznikaly frekvenčním rozrušováním laminárního toku tekutiny proudícího skrze soustřednou soustavu vnější a vnitřní trysky variabilních rozměrů. Vytvořené částice byly následně polymerizovány v roztoku CaCl₂ procesem externí cross-polymerace. Byla provedena parametrická studie zkoumající vliv velikosti trysek, frekvence vibrací a její amplitudy nebo průtoku roztoků na tvarovou uniformitu částic a efektivitu procesu. Na výsledných částicích byly následně testovány různé způsoby sušení a zkoumána jejich použitelnost a skladovatelnost.
35	Maria Raquel Nunes	M1	Ing. Gabriela Ruphuy, Ph.D.	Yeast-derived beta glucan particles for the encapsulation of low-water soluble payloads	detail Yeast-derived beta glucan particles for the encapsulation of low-water soluble payloads Yeast-derived glucan particles (GPs) are biopolymeric microspheres consisting of the cell wall of Saccharomyces cerevisiae (baker’s yeast). They are obtained after the removal of yeast internal organelles, resulting in hollow and porous particles that are mainly composed of β-glucan. These particles exhibit immunomodulatory activity, which is the main reason for its use in different applications, such as the production of functional foods and targeted drug delivery. Previous investigations regarding the encapsulation in glucan particles has been focused mainly in water-soluble payloads, such as DNA, liposomes, siRNA peptides and small molecules. However, the encapsulation of low water-soluble payloads, such as curcumin, ibuprofen and other active pharmaceutical ingredients (APIs) is still an area to explore, being the focus of this work. Spray drying technique was used for the formulation of the β-glucan particles loaded with the low-water soluble payloads, where different parameters and different API/GP mass ratios were used, in order to analyze their influence in encapsulation efficiency and dissolution kinetics. Curcumin was used as low-water soluble model drug, thus, pure curcumin and curcumin/GP composites were produced and characterized by UV-Vis spectrophotometry.
36	Vladimír Němec	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Effect of granulation process parameters on the dissolution of IBU-lactose formulations	detail Effect of granulation process parameters on the dissolution of IBU-lactose formulations The aim of the study is to create a method, which allows the processing of a powder mixture of ibuprofen and lactose by high shear granulation in a laboratory scale granulator. Mapping of the parametric space and optimization of the granulation process are two crucial points, thus various experimental set-ups will be examined (i.e. batch volumes and different impeller speed). Granules will be prepared from different size fractions of ibuprofen and lactose. Powders for granulation will be prepared by sieving and the chosen fractions will be used for the size effect study. The produced granulate will be characterized by measuring particle size distribution, liquid to solid ratio necessary for achieving a properly granulated batch, and granule strength. The granulated powders will serve as a material for a further study of granule microstructure, content uniformity, dissolution and tabletting.
37	Bc. Jan Němec	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Analýza a modelování automobilových filtrů pevných částic	detail Analýza a modelování automobilových filtrů pevných částic Výfukové plyny obsahují mikroskopické částice sazí, na jejichž povrchu mohou být navázány další škodlivé látky. Množství sazí je proto regulováno emisními normami. Filtry pevných částic jsou dnes nepostradatelnou součástí všech automobilů s dieselovými motory a nově jsou řazeny také za některé benzinové motory. Toto zařízení však představuje překážku ve výfukovém potrubí, která způsobuje tlakovou ztrátu a snižuje účinnost motoru. V případě moderních katalytických filtrů pevných částic, které mají uvnitř porézní struktury nanesen katalyzátor, je nutné nalézt kompromis mezi nízkou tlakovou ztrátou, vysokou filtrační účinností a katalytickou aktivitou. Celková tlaková ztráta se skládá z několika příspěvků, konkrétně z kontrakce/expanze plynu na vstupu/výstupu z filtru, jeho proudění kanálkem a průchodu skrz porézní stěnu. V této práci je diskutován význam jednotlivých příspěvků. Jejich velikost je stanovena porovnáním tlakových ztrát naměřených pro filtry o různé délce a výsledků matematického modelu filtru pevných částic. Zkoumán byl také vliv přítomnosti katalyzátoru v pórech filtru na efektivní permeabilitu stěny.
38	Tomáš Pachl	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Studie reakční kinetiky oxidace CO a C₃H₆ na katalyzátoru automobilových výfukových plynů	detail Studie reakční kinetiky oxidace CO a C₃H₆ na katalyzátoru automobilových výfukových plynů V současnosti se kladou stále větší nároky na složení výfukových plynů u automobilů, a proto je nutné porozumět chování katalyzátorů a správně jej předvídat. Tato studie se zabývá deaktivací katalyzátoru při oxidaci propenu v široké škále reakčních podmínek typických pro trojcestný (TWC) a dieselový oxidační (DOC) katalyzátor obsahující platinu a/nebo palladium. Deaktivace je způsobena částečnou oxidací propenu na meziprodukty, které se akumulují na povrchu, blokují aktivní centra a snižují tak jeho efektivnost zejména při oxidaci CO. To má za následek v úzkém teplotním pásmu pokles konverze CO s rostoucí teplotou. Za vyšších teplot a relativně vyššího obsahu O₂ vůči redukujícím složkám (chudé podmínky) se meziprodukty stačí oxidovat a nehromadí se na povrchu. Tento efekt byl nejmarkantnější na Pt katalyzátoru v přítomnosti NO za stechiometrických a mírně chudých podmínek. Experimentálně pozorované jevy byly zohledněny v počítačových simulacích. Do kinetického modelu byly zahrnuty rovnice popisující částečnou oxidaci propenu na povrchové meziprodukty, které blokují katalytická centra a inhibují reakce, jejich oxidace a dále částečná oxidace propenu na CO, přispívající k dočasnému nárůstu koncentrace CO. Vyvinutý model umožňuje preciznější předpověď konverze klíčových složek.
39	Bc. Rudolf Pečinka	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Porovnání kinetiky oxidace CO a propenu na automobilových katalyzátorech obsahujících platinu a palladium	detail Porovnání kinetiky oxidace CO a propenu na automobilových katalyzátorech obsahujících platinu a palladium Zvyšující se nároky na kvalitu životního prostředí vedou ke zpřísňování legislativy týkající se škodlivých látek vypouštěných do ovzduší. V Evropě je pro automobily platný systém emisních norem EURO, jehož snižující se limity vedou k vývoji účinnějších katalytických konvertorů a ke snaze o potlačení dalších nežádoucích jevů vyskytujících se při čištění spalin. Tato studie porovnává kinetiku katalytické oxidace, CO a C₃H₆ při ohřevu automobilových katalyzátorů typu Pt/γ‑Al₂O₃ a Pd/γ-Al₂O₃. Bylo zjištěno, že s rostoucí teplotou může dojít, paradoxně, k dočasnému snížení konverze CO. K tomuto nežádoucímu jevu dochází na počátku konverze propenu, kdy vznikají meziprodukty jeho neúplné oxidace jako etylén, octany a mravenčany, které obsazují a blokují centra katalyticky aktivních kovů. K oxidaci meziproduktů dochází až při vyšších teplotách, což vede k uvolnění katalytických center a postupně k úplné konverzi CO. Z porovnávaných výsledků experimentů je patrné, že paladium má významný vliv na potlačení dočasného snížení konverze, CO při souběžné oxidaci C₃H₆. U vzorku Pd/γ-Al₂O₃k tomuto nechtěnému jevu dochází pouze minimálně.
40	Bc. Ivana Pivarníková	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Synthesis of magnetic nanoparticles for remotely controlled PCR reaction	detail Synthesis of magnetic nanoparticles for remotely controlled PCR reaction Owing to their exceptional properties, magnetic iron oxide nanoparticles (MIONs) serve promising applications in molecular biology and biomedical research. Currently, one of the objectives is to investigate the conjugation of MIONs with nucleic acid molecules (DNA/RNA). Such systems can be significant for progress in applications including detecting molecules at very low concentrations or manipulation and targeting by external magnetic field. One of the important techniques in molecular biology is the polymerase chain reaction (PCR), which allows in vitro reproduction and amplification of DNA sequences using DNA polymerase. The combination of MIONs with PCR can have beneficial but also inhibitory effect on the reaction. MIONs are widely used due to their low toxicity, physicochemical stability and ease of preparation. In presented work, dextran coated MIONs were prepared by co-precipitation method and characterized by Dynamic Light Scattering, Transmission Electron Microscopy and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Their heating properties were measured by Radio Frequency heating (RF). Finally, MIONs were used in PCR reaction to define the conditions for an effective PCR in the presence of MIONs and regulate the temperature cycles for PCR by RF heating.
41	Přemysl Richtr	B3	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Laboratorní zinko-vzduchová průtočná baterie	detail Laboratorní zinko-vzduchová průtočná baterie V dnešní době je elektrická energie nedílnou součástí každé minuty našeho života. Jelikož spotřeba elektřiny bude stále růst, je třeba hledat nové zdroje na její výrobu a možnosti její akumulace. S ukládáním elektrické energie se nejčastěji skloňují technologie jako Li-iontové baterie, vanadové redoxní průtočné baterie či vodíková energetika. Avšak masové uplatnění zmíněných technologií bude čelit problémům s nedostatečným nerostným bohatstvím či nedostatečnou energetickou účinností technologií, a proto je potřeba se poohlížet po alternativních redoxních párech. Jednou z možností je chemie zinek-vzduch, která poskytuje kompromis mezi energetickou účinností a nerostnými zásobami základní surovin, což ovlivňuje výslednou cenu baterií. Nevýhodou je ovšem nízký počet nabíjecích a vybíjecích cyklů způsobený změnou tvaru zikové elektrody a růstu zinkových dendritů. Jednou z možností, jak vyřešit zmíněné nevýhody, je depozice zinku za kontrolovaných podmínek, čehož lze dosáhnout v průtočných bateriích. Jelikož je chování chemie zinek-vzduch v průtočných bateriích málo prozkoumanou oblastí, nelze spoléhat na komerční řešení. Proto si dává tato práce za cíl vývoj laboratorní sekundární průtočné zinko-vzduchové baterie, která umožní následný výzkum v této oblasti.
42	Bc. Zuzana Ruberová	M2	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Synthesis of hydrogel microparticles for specific adhesion	detail Synthesis of hydrogel microparticles for specific adhesion Biocompatible materials are widely used in a field of targeted drug delivery, as microparticle carriers of active pharmaceutical ingredients (API). Cancer cells are known to produce specific molecules that can be used for targeted adhesion, one example of such molecule is transmembrane antigen carbonic anhydrase IX. Microparticles functionalised by complementary antibody (IgG-M75) to this antigen are consequently specifically attached to the cancer cells. In this work, sodium alginate was used for fabrication of microparticles acting as API carrier. Iron oxide nanoparticles were incorporated into microparticles for easier separation using magnetic field and to enable their visualization in a living body. The microparticles were prepared by external gelation of microdroplets formed by encapsulator Buchi B-395 and their stability was increased by curing with chitosan. Chitosan also acts as a binder for glutaraldehyde that reacts with the specific monoclonal antibody. Therefore, surface coverage of alginate microparticles by chitosan is an important parameter that was also investigated in this work. Both chitosan and antibody were fluorescently labelled to determine surface modification of the microparticles by using scanning confocal microscopy.
43	Jakub Smutek	B3	Ing. Martin Isoz	Numerical simulation of flow in the Super-pak packing family	detail Numerical simulation of flow in the Super-pak packing family The distillation is currently the most energy-intensive technology of the chemical industry. Commonly, the distillation is performed in the columns filled with a structured packing. Structured packings are complex structures used to increase the size of the interface available for the mass transfer. Because of the complexity of the packings and of the physical phenomena occurring during the distillation, the design of the distillation columns is based mostly on empirical data. In this work, we focus on modeling the gas flow in the SuperPak family of structured packings. First, we propose an algorithm for generation of the packing geometry. Next, we construct and validate a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model of gas flow through SuperPak 250.Y and SuperPak 350.Y packings. The model validation is done by comparing experimental data of dry pressure loss to the values computed by our model. The obtained difference between the CFD estimates and experiments is bellow 10%. Finally, we present a parametric study of the SuperPak 250.Y packing geometry. The devised modeling approach may be used for optimization of the SuperPak type packing geometry with respect to the gas flow. Furthermore, the proposed CFD model may be extended to account for the multiphase flow.
44	Bc. Erik Sonntag	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Dissolution Kinetics of Poorly Soluble Injectable Suspension	detail Dissolution Kinetics of Poorly Soluble Injectable Suspension Sustained release injectable suspensions (also called “nanoparticle depot systems“) are relatively new phenomenon in clinical practice. Compare to the conventional treatment methods, these dosage forms provide a number of benefits such as: lower frequency of administration, blood level remains within therapeutic range, etc. These suspensions may be administered in the form of a poorly soluble drug and the release time of the Active Pharmaceutical Ingredient (API) of such medication is dependent on the particle size and the specific surface area of drug particles. The conversion from the insoluble drug to the soluble API occurs through natural mechanisms of the human body (enzymatic hydrolysis). In drug development, it is very important to have reliable method how to evaluate drug dissolution profile in in vitro conditions before clinical trials on animals and humans. For this purpose we have developed a dissolution method that can provide the data of dissolution kinetics. Within this method a parametric study on the laboratory mill was carried out that allows us to prepare suspnesions of defined particle size distribution, two analytical methods (HPLC an LC-MS) to determine concentration of API and prodrug were created and a sample preparation procedure was designed.
45	Jakub Strnad	B3	doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Elektrochemická charakterizace homogenních iontově-výměnných membrán	detail Elektrochemická charakterizace homogenních iontově-výměnných membrán Homogenní iontově-výměnné membrány se používají v elektrodialyzérech jako permselektivní médium zajišťující vlastní požadovanou separaci iontů v elektrickém poli. Při porovnání s heterogenními iontově-výměnnými membránami, které obsahují značné množství iontově nevodivého materiálu, jsou homogenní membrány tvořeny pouze iontově selektivním materiálem a tedy obecně vykazují lepší separační vlastnosti ovšem často na úkor mechanické a chemické stability. V našem projektu se zaměřujeme na pochopení základních rozdílů v chování homogenních a heterogenních iontově výměnných membrán v elektrickém poli. Jedním ze zásadních pozorovaných rozdílů je jejich odlišná reakce na přítomnost nabitých biopolymerů, které způsobují zanášení membrán. V této experimentální práci provádíme chronopotenciometrickou charakterizaci membrán, která umožňuje studovat časový vývoj napětí na membráně při konstatním vloženém elektrickém proudu. Z naměřených dat se poté vyhodnocují tzv. transientní časy, které se porovnávají s teorií založenou na Sandově rovnici. Ta umožňuje odhadnout množství mikroheterogenit membrány, což je podíl membrány, která aktivně nepřispívá k vlastnímu odsolení. Tento příspěvek bude zaměřen na prezentaci experimentálních dat a diskuzi získaných výsledků.
46	Bc. Daniela Tamaškovičová	M1	doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha	Objemový koeficient přestupu hmoty v probublávaných fermentorech	detail Objemový koeficient přestupu hmoty v probublávaných fermentorech Při konstrukci mechanicky míchaných fermentorů se koeficient přestupu hmoty k_La často stává klíčovým parametrem. V průmyslových fermentačních procesech je většina kapalin nekoalescentní a často vykazují zvýšenou viskozitu. V případě viskózních kapalin je k_La, předpověděné na základě literárních korelací, zatíženo širokou distribucí hodnot. Cílem této práce je poskytnout spolehlivé korelace pro k_La založené na velkém množství experimentálních dat získaných tlakovou dynamickou metodou (DPM). Experimentální uspořádání bylo upraveno pro měření ve viskózních kapalinách. Byly použity dva fermentory, jeden v laboratorní a druhý v poloprovozní velikosti. Měření bylo provedeno pro různé typy míchadel s různými průměry. V této práci budou korelace získané z odborné literatury porovnány s námi vytvořenými korelacemi [Graf.1]. Budou diskutovány výsledky získaných nejistot měření a bude nastíněn další vývoj pokusů. Graf.1: Srovnání naměřených a predikovaných hodnot k_La.
47	David Tichý	B3	doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Předkoncentrace a separace v mikrofluidním čipu s gradientem elektrického pole	detail Předkoncentrace a separace v mikrofluidním čipu s gradientem elektrického pole Mikrofluidní zařízení nachází v poslední době široké uplatnění v oblasti point-of-care diagnostiky, tedy při konstrukci kompaktních diagnostických přístrojů pro domácí použití, bez nutnosti laboratorního zázemí. Mezi zmíněné nástroje patří například přenosné glukózové nebo těhotenské testy. Tato práce se zaměřuje na konstrukci elektrokinetického mikrofluidního zařízení vhodného pro předkoncentraci a separaci biomolekul a zkoumá jeho vlastnosti. K předkoncentraci dochází v průtočném mikrofluidním kanálku díky aplikaci elektrického pole s nelineárním profilem zajištěným dvěma iontovýměnnými membránami. Místo předkoncentrace záporně nabitých biomolekul je kontrolováno vloženým napětím a použitým průtokem. Testy byly provedeny s molekulami floresceinu, jejichž roztok byl 20 minut pumpován do mikrofluidního čipu a byla zaznamenávána poloha a tvar vzniklého předkoncentrovaného pásu. Byl zkoumán vliv rozdílných hodnot průtoků a aplikovaného napětí na pozici a tvar vytvořeného zakoncentrovaného pásku. Tyto parametry byly porovnány pro tři různé geometrie pouzitého kanálku, dva kónické a jeden rovnoběžný.
48	Adam Waněk	B3	Ing. Matěj Novák	Manufacturing of tablets containing two APIs by FDM 3D printing	detail Manufacturing of tablets containing two APIs by FDM 3D printing 3D printing is nowadays fast-growing sector with high perspective in pharmaceutical industry. Large number of pharmaceutical companies is trying to enlarge their traditional ways of producing drugs with techniques based on 3D printing, especially FDM 3D printing (Fused deposition modeling). First achievements were already reached and the first 3D printed drug called Spiritam is available in the USA. The goal of this work is to print tablets by commercial FDM printer that will contain two active pharmaceutical ingredients (APIs). Main advantage of such tablet is dissolution kinetic controlled by designed porosity and internal surface area of the tablet. The spatial concentration of the API in the tablet is also well defined according to required treatment. As a printing material, the FDM 3D printers use filaments that are produced by hot-melt extrusion technique. Mixture of carrier polymers, API and plasticizers were melted together in nozzle of an extruder to produce homogenous filament. Filaments were analyzed and results were compared with fully printable referent filament (obtained from previous project). In the final step two filaments (containing different API) will be used to print a tablet according to model designed in AutoCAD software.
49	Kateřina Wodwudová	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Charakterizace porézních katalytických vrstev	detail Charakterizace porézních katalytických vrstev Katalytické konvertory výfukových plynů jsou ve formě keramických monolitů s mnoha rovnoběžnými kanálky, na jejichž povrch je nanesena porézní katalytická vrstva. Tato vrstva je tvořena částicemi γ-Al₂O₃, mezi kterými se nacházejí makropóry. Částice γ-Al₂O₃ obsahují mesopóry, ve kterých jsou rozmístěny nanočástice vzácných kovů, na kterých probíhají reakce. Jak porézní struktura, tak velikost nanočástic kovů zásadně ovlivňují účinnost konvertoru, při jeho vývoji je proto nutné obojí detailně popsat, což platí nejen pro automobilové, ale také naprostou většinu heterogenních katalyzátorů. Cílem této práce je charakterizace vrstev γ-Al₂O₃ a Pt/γ-Al₂O₃ pomocí sorpce plynů, rastrovacího a transmisního elektronového mikroskopu. Důležitými parametry pro zvolení vhodného postupu nanášení vrstvy do kanálků monolitu je její tloušťka, makroporozita a rovnoměrnost. Tyto parametry jsme vyhodnotili pomocí obrazové analýzy snímků z rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM). V transmisním elektronovém mikroskopu (TEM) jsme zkoumali nanokrystalky Pt v mesopórech částic γ-Al₂O₃ "(viz obrázek)" a z pořízených snímků jsme obrazovou analýzou vyhodnotili průměrnou velikost krystalků. Velikost mesopórů a měrný povrch vzorku byly změřeny pomocí fyzisorpce dusíku.
50	Bc. Boleslav Zahradník	M2	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Effect of shell thickness on the properties of fractal aggregates created by physical locking	detail Effect of shell thickness on the properties of fractal aggregates created by physical locking In this work, porous microparticles, so called microclusters, were prepared by aggregation of polymeric primary particles under completely destabilized conditions. The polymeric nanoparticles have core-shell structure, where the core is formed by highly crosslinked polymethyl methacrylate and the shell is formed by mixture of polymethyl methacrylate and polybutylacrylate, resulting in different mechanical properties of core and shell. The soft character of the shell increases the adhesion of the nanoparticles, resulting in variable mechanical strength of formed microcluster. Main goal of this work was to investigate impact of operating conditions on the mechanical properties of these microclusters. Parameters included in the work are temperature, stirring speed and shell thickness. Analysis of the microcluster properties was done by static light scattering. Creating of microclusters by physical locking method over the chemical polymerization method has several advantages like reduction of aggregation time, reduction of the need to use chemicals and higher flexibility of the process.
51	David Zůza	B3	Ing. Tokárová Viola, PhD.	Design of micro-reaction apparatus for continuous synthesis of silica particles	detail Design of micro-reaction apparatus for continuous synthesis of silica particles Silica particles are subject of intense research in the last 20 years especially, because they are thermally and chemically stable and can be prepared in various shapes and sizes with a porous structure. One of the possible utilizations is their use as drug carriers for an oral drug delivery where some variants are FDA approved. However, usual batch preparation methods of silica with high porosities usually lead to polydispersity of final particles. Transferring the synthesis into a flow-through device with higher control over hydrodynamic conditions could lower the polydispersity and provide a continuous production process. This can be done using a CSTR, a plug-flow reactor or even a microfluidic chip. However, it is necessary to take into account a wide spectrum of parameters that needs to be set, such as reaction stoichiometry, reaction time and hydrodynamic conditions. In this work, a system for continuous preparation of silica microparticles with high porosity (800 m²/g) is designed and tested. After considering all aspects described above, several reactor designs are proposed and 3D printed from ABS. Synthetized silica microparticle in purposefully-designed reactors are characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy and static light scattering.
52	Bc. Dominik Čapkovič	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Nastavení komunikace a kalibrace dálkově ovládaného zdroje pro regulaci topného okruhu reaktoru	detail Nastavení komunikace a kalibrace dálkově ovládaného zdroje pro regulaci topného okruhu reaktoru LabVIEW (akronym ze slova Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) je prostředí založené na grafickém programování, jež bylo vyvinuto firmou National Instruments. Výhoda tohoto grafického prostředí tkví v intuitivním programování komunikace mezi zařízeními, výměnou, vyhodnocováním a ukládáním dat v řídícím počítači. Zařízení mohou být připojena k počítači například pomocí DAQ (Data Acquisition) modulu, který poskytuje analogovou komunikaci 0 – 10 V. Takto připojená zařízení lze dálkově řídit, což usnadňuje práci. Měření experimentu se tak stává přesnějším a rychlejším. V této práci je naprogramováno dálkové řízení zdroje elektrické energie pro vytápění experimentálního reaktoru. Zdroj topného okruhu je připojen k DAQ kartě a pro jeho nastavení musela být změřena kalibrační křivka závislosti ovládacího napětí 0 – 10 V na napětí poskytovaného zdrojem. Takto změřená kalibrační křivka byla implementována do virtuálního prostředí LabVIEW. Tímto je umožněno ovládat výkon topení reaktoru z řídícího počítače, čímž je přesněji řízena teplota v průběhu experimentu, což vede k vyšší opakovatelnosti výsledků.
53	Bc. Anna Čižinská	M2	doc. Dr. Ing. Milan Jahoda	Experimentální měření vlivu požáru na zásobník CNG	detail Experimentální měření vlivu požáru na zásobník CNG S rostoucí poptávkou po automobilech na stlačený zemní plyn jsou diskutovány otázky bezpečnosti. Zásobníky na CNG jsou opatřeny bezpečnostním ventilem, který se otevírá při teplotě 110°C. Při lokálním ohřevu zásobníku, například při požáru, a současném chlazení ventilu, například při hašení, může dojít k nárůstu tlaku nad kritickou hodnotu a roztržení tlakové láhve. Příspěvek je zaměřen na popis a vyhodnocení experimentů, kde dochází k lokálnímu zahřívání tlakového zásobníku propanbutanovým hořákem. Hlavním cílem bylo zjistit, za jakých podmínek dojde k otevření bezpečnostního ventilu. Během experimentu byla sledována povrchová teplota, teplota bezpečnostní pojistky a tlak uvnitř zásobníku. Bylo ověřeno, že bezpečnostní pojistka se otevře při dosažení požadované teploty, avšak následný průběh a doba výtoku jsou ovlivněny okolními podmínkami v blízkosti bezpečnostní pojistky.
54	Martin Šourek	B3	Ing. Martin Isoz	DEM-CFD study of flow in a random packed bed	detail DEM-CFD study of flow in a random packed bed Most catalytic surface reactions as well as other industrial applications take advantage of fixed packed bed reactors. Designers of these reactors rely mostly on empirical formulas derived for various simplifying assumptions, e.g. uniformly distributed porosity. The made simplifications and especially the assumption of uniformly distributed porosity fail if the tube to particle diameter ratio goes under 10 and the „wall effect“ becomes more significant. Thus, the complete three-dimensional structure of the packed bed has to be considered. Thanks to ongoing improvements in numerical mathematics and computational power, the methods of computational fluid dynamics (CFD) have become a great tool for comprehensive description of these problematic packed beds. Three-dimensional simulations of the flow through two fixed beds differing in the type of the used particle are presented and compared with available experimental and empirical results. To generate the random fixed beds, we propose a custom method based on DEM code implemented in open-source software Blender. Thereafter, OpenFOAM tools (snappyHexMesh, simpleFoam) are used for creation of the computational mesh and solution of the governing equations describing a single-phase flow in the packed bed.
55	Bc. Jiří Štěrba	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Vznik PtO_x v automobilovém oxidačním katalyzátoru a jeho vliv na konverzi NO	detail Vznik PtO_x v automobilovém oxidačním katalyzátoru a jeho vliv na konverzi NO Emise produkované spalovacími motory automobilů přispívají ke znečištění životního prostředí. Za účelem snížení těchto emisí jsou do výfukového systému zařazeny automobilové katalyzátory, které pomocí chemických reakcí přeměňují nespálené zbytky uhlovodíků, oxidy dusíku a oxid uhelnatý na dusík, oxid uhličitý a vodu. Cílem této práce je posoudit vliv vratné deaktivace platinových aktivních center na povrchu dieselového oxidačního katalyzátoru typu Pt/Al₂O₃. Byla provedena série izotermních experimentů při teplotách 150 °C a 200 °C s pulzy oxidu uhličitého a propenu. Při těchto experimentech byla sledována nejen deaktivace katalytických center (vznik PtO_X) v chudých podmínkách, ale i zpětná aktivace částic platiny způsobená pulzy CO a C₃H₆. Dále byla provedena série experimentů v podobě teplotních ramp se vstupní teplotou rostoucí od 80°C do 400°C a následně klesající zpět od 400°C do 80°C. U těchto experimentů byla sledována hystereze, neboli rozdíl mezi teplotou zapálení a zhasnutí oxidace NO. Tato hystereze je způsobena citlivostí reakce na stav katalytických center (Pt versus PtO_x), který se v průběhu experimentů měnil.
56	Bc. Dominik Švára	M2	Ing. Jitka Čejková, Ph.D.	Vliv elektrického pole na systém dekanol-dekanoát	detail Vliv elektrického pole na systém dekanol-dekanoát Existuje velké množství systémů, které jsou schopny za určitých podmínek vytvářet obrazce a větvící se dendritické struktury. Příkladem neživého systému je Bělousova-Žabotinského reakce nebo tvorba sněhových vloček. V živých systémech se tyto struktury vyskytují například v lidském dýchacím systému nebo v kořenových systémech rostlin. V nedávné době jsme pozorovali tvorbu dendritických struktur v systému, kdy je kapka dekanolu umístěna na tenké vrstvě vodného roztoku dekanoátu sodného. V tomto systému má vliv na samotný tvar obrazce jednak rychlost odpařování a pak i přítomnost anorganických solí a její přidané množství. Na tvorbu obrazců ve výše zmíněných příkladech jiných systémů může mít také vliv přítomnost elektrického pole. Proto jsme se v této práci rozhodli zkoumat možný vliv stejnosměrného elektrického pole na systém dekanol-dekanoát. Pro zkoumání vlivu jsme si museli vytvořit experimentální zařízení. Při jeho konstrukci jsme prošli několika verzemi. Jednotlivé verze jsme otestovali a výsledky jsme použili pro zlepšení konstrukce další verze. Poslední verzi zařízení jsme pak použili ke studiu vlivu stejnosměrného pole na systém dekanol-dekanoát. Experimenty jsme prováděli pro různé hodnoty napětí, které bylo nastaveno na elektrodách.
57	Bc. Vojtěch Šálek	M2	doc. Dr. Ing. Milan Jahoda	Tepelné charakteristiky pevných materiálů pro modelování šíření požáru	detail Tepelné charakteristiky pevných materiálů pro modelování šíření požáru Práce se zabývá měřením tepelných charakteristik pevných materiálů pro účely matematického modelování šíření tepla a požáru. Matematické modelování, jakožto rozvíjející se nástroj požárního inženýrství, vede ke snížení počtu finančně nákladných požárních zkoušek a zefektivnění volby požárně bezpečnostních systémů. Předpokladem k vytvoření kvalitního modelu šíření požáru je zadání velkého počtu vstupních materiálových parametrů, které jsou často nedohledatelné v literatuře, ve formátu nevhodném pro model, nebo zcela nedostupné a jedinou možností k jejich získání je provedení experimentálních měření. V rámci práce byly provedeny měření metodou termogravimetrické analýzy (TGA) za účelem stanovení kinetických parametrů pevných materiálů při různých podmínkách tepelného rozkladu. Měřeny jsou běžně komerčně dostupné dřevěné velkoplošné materiály (OSB, dřevovláknité a překližkové desky), tedy zástupci nejhojněji používaných materiálů používaných např. pro výstavbu dřevostaveb, tepelné izolace nebo nábytkovou výbavu interiérů včetně chemických laboratoří.
58	Adrián Žák	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Porovnanie kinetiky vzniku povrchových oxidov na automobilových katalyzátoroch Pt/Al₂O₃ a Pd/Al₂O₃.	detail Porovnanie kinetiky vzniku povrchových oxidov na automobilových katalyzátoroch Pt/Al₂O₃ a Pd/Al₂O₃. V dnešnom svete sa stále kladie väčší dôraz na kvalitu životného prostredia. Dôsledkom toho je neustále sprísňovanie emisných limitov cestných motorových vozidiel so spaľovacími motormi. Z tohoto dôvodu sme nútení vylepšovať zariadenia a technológie, ktoré slúžia k riadeniu spaľovania zmesi v motoru a následnému čisteniu spalín a redukcií škodlivín. K takýmto technológiám patria automobilové katalyzátory. V tejto práci sú zvlášť porovnané dva typy katalytických kovov, využívaných v oxidačných katalyzátoroch za rovnakých pracovných podmienok (plynná zmes, veľkosť častíc, teplota,...). S pozornosťou venovanou vzniku oxidov daných kovov. Tento dej je sledovaný pomocou konverzie oxidu dusnatého v plynnej zmesi, keďže pri vzniku oxidov platiny a oxidov paládia dochádza k zníženiu aktivity katalyzátoru, čo je príčinou zníženia konverzie oxidu dusnatého na oxid dusičitý.

409 - Chemical engineering (EN)

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Sarah Akhlasová	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Personalised medicine dosing via API printing on porous placebo tablets	detail Personalised medicine dosing via API printing on porous placebo tablets Today’s medicine dosing is very limited – drugs are manufactured on a large scale and usually only in one variety of API (Active Pharmaceutical Ingredient) dosage strength in order to keep the cost of manufacturing low. A possible improvement of this inflexible state is personalised medicine dosing. With it every patient will have his or her own tailor-made medicaments. That means appropriate dosing of API or the possibility to combine more than one API into the substrate to reduce the overall number of pills the patient has to take. The goal of this work is to find a simple, automated and cost-effective method of preparing personalised medicaments, which could take place directly in the pharmacy shops or at people’s homes. The method consists of precise dosing of API into an already prepared substrate. In the present work, the prepared tablets are characterized using XRPD, DSC and FT-IR spectroscopy to determine the API form and deposition uniformity, and then dissolution tests are conducted to confirm the API content and to study the release profile. So far, several BCS Class II APIs were successfully infused into the substrates using on-demand dosing. Later characterization revealed that no crystalline API was present, and the dissolution profiles were very satisfactory.
2	Mauricio Arrastúa	M2	Ing. František Muzika, Ph.D.	Influence of the coupling strength on the chimera states and transitions between its regimes	detail Influence of the coupling strength on the chimera states and transitions between its regimes This paper is focused on the influence of time delayed coupling on the occurrence of discrete chimera states in coupled cells with glycolytic oscillatory reaction in a cyclic array. The experimental setup is constructed as two measured, stirred and thermostated cuvettes with continuous feed and outflow, which are coupled via peristaltic pump with reciprocal pumping of reaction solution. Each coupling tube works as a cascade of continuous stirred tank reactors. The time delay coupling simulates the length of a continuous stirred tank reactors cascade to substitute multicellular communication between two distant cells in neural network. By measuring absorbance levels of both reactors simultaneously, we can determine the constant concentration levels of adenosine metabolic pools and NAD metabolic pools. While the adenosines and NAD+ are transmitted to 260nm, NADH concentration is transmitted separately to 340nm, indicating dynamic behavior of ATP and thus the whole glycolytic reaction chain. We report the occurrence of synchronized and desynchronized states of glycolytic oscillatory reaction providing basic steps on the study of animal neuronal behavior, because neurons run on glucose fuel and therefore glycolytic oscillations can also affect neuronal activity.
3	Martin Balouch	B3	prof. Ing. Štěpánek František, Ph.D.	Preparation of silica nanoparticles encapsulated in liposomes	detail Preparation of silica nanoparticles encapsulated in liposomes Liposomes, lipid bilayer vesicles, are the subject of intensive research for many possible applications in drug delivery. Active pharmaceutical ingredients (APIs) are encapsulated directly in the lipid bilayer or in the aqueous solution inside the liposome capsule. The liposome prevents a premature release of API and also protects it from the environment. However, the loading capacity of liposomes is relatively small, thus a method of increasing the API content inside liposomes is desired. Silica nanoparticles are well known for their good sorption properties and various APIs can be easily loaded inside their small mesopores, which would increase the loading capacity of liposomes. The aim of this work is to prepare silica nanoparticles of sufficiently small size to be suitable for intravenous applications (below 50 nm), load them with API and then encapsulate them into liposomes. An extensive assay of various silica preparation methods was conducted to identify a suitable synthesis yielding nanoparticles fulfilling the specified requirements (diameter below 50 nm and being able to adsorb API). Silica nanoparticles with various surface chemistry in combination with liposomes made of variously charged lipids have been tested and suitable combinations have been identified.
4	Luna Azul Cantillo	B3	Ing. Matěj Novák	Analysis and optimization of 3D printed farmaceutical tablets	detail Analysis and optimization of 3D printed farmaceutical tablets This work is focused on development of biocompatible filaments fabricated by hot melt extrusion and used as feed material for Fused Deposition Modeling 3D printer in order to produce drug-containing tablets. The composition and mechanical properties of the filaments, which are objects of analysis of the research, have the key impact on 3D printability. Consequently, the excipient was modified by incorporating plasticizer and other additives or by changing ratios of used polymers. Homogeneity and content of API of filaments were also analyzed to modify properties of filaments to almost ideally printable ones. The aim of this project is automatize analytical methods appropriate for filaments and to create their composition permitting automatization and simple maintenance in future mass production of pharmaceutical companies. Advantages of tablets produced by 3D printing include their predefined porosity and possibility to make tablets out of sections with different solubility to incorporate multiple drugs in a single tablet or to create personalized pharmaceutical tablets with predefined drug dosage, optimized for a specific patient needs or with easily modified shapes making their appearance more attractive.
5	Sara Patricia Ferreira Da Silva	M1	Ing. Jitka Čejková, Ph.D.	Artificial chemotaxis of droplet groups	detail Artificial chemotaxis of droplet groups This project is focused on the directional movement of non-living objects in chemical gradients, in order to discover and to better understand some analogies between the behaviour of chemotactic liquid droplets groups and living systems, like tumour cells, or between the behaviour of chemotactic liquid droplets groups and liquid robots, comparing the movement, the self-division and the group dynamics. In order to achieve what was mentioned, some experiments were done adding a varied number of decanol droplets in one side of the glass slide and the salt solution in the opposite side of the glass slide, in order to create the concentration gradient to observe the chemotactic movement. In this paperwork, the discussion of the results will be about how the size and the number of droplets effects the induction time and speed of droplets.
6	Andre Haiek,	B3	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Formulation of hydrophobic drugs in the form of nano-suspensions with tunable release kinetics	detail Formulation of hydrophobic drugs in the form of nano-suspensions with tunable release kinetics The project is part of a large initiative to prepare active pharmaceutical ingredients (API), i.e. Ibuprofen in the form of nano-particle dispersion through several techniques. Bottom-up approach using emulsification and anti-solvent precipitation will be adopted, what allows to produce nanoparticles where API will be stabilized by suitable surfactant or polymer. To tune the release profile of the API and its duration, different polymers will be tested and a combination of techniques will be used to characterize the prepared nanoparticles, content and localization of API as well as its release kinetics.
7	Bc. Jan Haša	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Magnetic Multi-Compartment Nano Carriers for Active Release	detail Magnetic Multi-Compartment Nano Carriers for Active Release This paper is addressing the challenge of targeted delivery of unstable active pharmaceutical ingredients that can be synthesized in situ from stable precursors. For such application, a multi-compartment carrier that would allow the encapsulation of the precursors needs to be prepared. In this work, one specific implementation of such multi-compartment carriers is discussed. It comprises of liposomes, which function as compartments for the encapsulation of active substances or their precursors, an oppositely charged polyelectrolyte (poly-L-lysine), which serves as a linker between liposomes and iron oxide nanoparticles, which allow magnetic navigation and radiofrequency heating induced release from the liposomes. The properties of these complexcarriers and their stability in physiologically relevant fluids with respect to both size and the encapsulation of actives will be discussed. The magneto-tactic behaviour and stimuli-responsive release properties of the carriers will be demonstrated.
8	Bc. Anna Hubatová-Vacková	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Surface modification of alginate microparticles prepared by microfluidic technique	detail Surface modification of alginate microparticles prepared by microfluidic technique The main goal of the proposed work is to prepare composite alginate microparticles for use in targeted drug delivery systems. The aim of targeted drug delivery is to increase the concentration of a drug in a specific part of the body, and therefore improve its efficiency, decrease side-effects, avoid interaction with healthy tissue etc. Alginate microparticles were prepared by the extractive gelation technique in a microfluidic chip. Effects of the varying flow rates of continuous and disperse phase on the final size of the microparticles were evaluated. Their sizes varied between 5 and 10 µm which is a size comparable to those of red blood cells. The modification of the microparticle’s surface is important for their specific adhesion to the cancer cells. First methods of antibody immobilization on the surface of the microparticles were evaluated.
9	Bc. Tomáš Kracík	M1	doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha	The experimental study of oscillation dynamics of free vortex surface in the uncovered unbaffled stirred vessel	detail The experimental study of oscillation dynamics of free vortex surface in the uncovered unbaffled stirred vessel In chemical, biochemical and food processes, apparatuses for mixing are used, among which there are unbaffled stirred tank reactors. Often, a batch used in these apparatuses exhibits increased viscosity in the comparison with water. The knowledge of oscillation characteristics is essential for the determination of system resonances. The oscillation characteristic could be observed as a free vortex surface resonance which creates the oscillation waves. The case of small amount of oscillation waves with the high amplitude can lead to the hazardous situations. The oscillation characteristics depend on several input parameters. Commonly used equation for the natural oscillation frequency estimation does not reflect the effect of increased viscosity. In this work, experimental data and results for the natural oscillation frequencies in water and viscous batches are presented. Natural oscillation frequencies were measured on a laboratory vessel (with the diameter of 0.49 m) by collecting velocity time series with the Pitot tube system for various impeller configurations, impeller speed and two viscosities of the batch. Description and prediction of the sloshing behavior could lead to the more precise industrial design and to the better understanding of mixing overall.
10	Ing. Anna Krejčí	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	3D tissue model for specific adhesion studies of modified nanoparticles to cancer cells	detail 3D tissue model for specific adhesion studies of modified nanoparticles to cancer cells This work is concerned with measuring of specific adhesion of nanoparticles modified by a monoclonal IgG M75 antibody to cancer cells expressing a specific transmembrane protein – carbonic anhydrase IX (CA IX). HT-29 (expression of CA IX) and DLD1 (negative control), both colon carcinoma cell lines, were used for the experiment. 3D model was printed by a 3D printer from biocompatible material poly-L-lactic acid (PLA). For the purpose of the experiment, the inner surface of the 3D tissue model had to be completely covered by cells. Since observing the inner surface of the complex scaffolds forming the 3D model with a microscope was difficult, kinetics of cell growth was studied on simplified structures with the same surface morphology in order to determine cell number in the model and time needed to get a fully covered surface. At first, the specific adhesion of silica nanoparticles modified by IgG M75 antibody to HT-29 cells was verified by flow cytometry. Silica nanoparticles with surface covered with HPMA were used as a negative control. To simulate physiologically relevant conditions, adhesion studies were conducted under laminar flow in the 3D tissue model. Preliminary studies confirmed the specific adhesion of the nanoparticles modified by IgG M75 antibody to HT-29 cells.
11	Bc. Marek Michalko	M1	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Control of electrospinning processes using image analysis	detail Control of electrospinning processes using image analysis Electrospinning process is difficult to control and to optimize because of the complicated control of final fibre quality during the process. Strong electric field and very precise requirement for air condition preclude usage of wide spectrum of measurement sensors. At the moment the only control of the process is restricted to measurement of air conditions at the beginning of the process and measurement of prepared nanofiber sample, which however, cannot be used for on-line control of the process. In this respect an application of imaging technique with its direct observation of the electrospinning process and consequent its control is very attractive alternative. This work will be focused on the application of the image analysis technique to monitor the behaviour of polymer solution during the electrospinning processes, determination of the key physical parameters as well as optimization of the electrospinning process based on on-line measurement using a digital camera.
12	Bc. Gabriele Pancaldi	M2	doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha	Measurements of Power Input and Gas Hold-Up in a Three-Phase system	detail Measurements of Power Input and Gas Hold-Up in a Three-Phase system Volumetric mass transfer coefficient plays a fundamental role in all those applications where the gas-liquid and gas-liquid-solid mass transfer occur. For decades many authors tried to find valid correlations to predict the k_La in order to use them in industrial scale; despite many applications, no one has managed to get a valid correlation for three-phase systems. Literature shows that power input and gas hold-up are fundamental parameters for the prediction of k_La. The aim of this work is to develop valid correlations for the prediction of power input and gas hold-up in a three-phase stirred vessel containing settling particles, under a wide range of experimental conditions. Measurements were conducted in a single-impeller and flat-bottomed vessel with a coalescent batch. Were developed several correlations both for the power input and gas hold-up, using Rushton Turbine, which represent well the experimental data. It is found out that solids affect more the behavior of gas hold-up then the power input one and that the power input values increase with increasing of solid concentration. Results from measurements carried out with the Pitched Blade Turbine are more difficult to understand and process due to the not homogeneity of the three-phase system.
13	Joana Pereira	M1	Ing. Jan Tomas	Parametric Characterization of Microencapsulation Process	detail Parametric Characterization of Microencapsulation Process Hydrogel beads are being used for encapsulation of active ingredients and for their protection. The sodium alginate beads represent one of the most widely used system for enzymes and proteins immobilization and their controlled release. In this paper the fabrication of calcium-alginate beads by Encapsulator (Buchi B-395) is presented. The encapsulator works on the principle of breaking up a laminar jet of a liquid stream into equally sized droplets by applying controlled vibrational frequency to the liquid stream (creating a dripping mode). The optimal process parameters of the encapsulator (flow rate, vibration frequency and applied voltage) with respect to the final shape, particle size distribution and quantity of the alginate beads were experimentally investigated. Image analysis (Quick Photo Camera software) was used to characterize the fabricated beads.
14	Bc. Zuzana Ruberová	M1	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Experimental validation of the models to predict the transport of nanoparticles in in vitro cell cultures	detail Experimental validation of the models to predict the transport of nanoparticles in in vitro cell cultures Modern technologies use nanoparticles in several consumer products (cosmetics, clothing etc.) although their toxicity has not been exactly determined. Since behavior of nanoparticles and molecules in in vitro system is different, new approach to toxicity assays is required. Recently, mathematical models describing transport processes of nanoparticles in cell culture were developed. The aim of this work was to experimentally validate and provide an opinion on usability of ‘In Vitro Sedimentation, Diffusion and Dosimetry’ model. For the model validation the human cells were exposed to the gold nanoparticles for given time (3 or 24 hours). The exposure was stopped by removing the supernatant and detaching cells from the well. The amount of gold nanoparticles in both supernatant and cells was measured by ICP-AES method. It was shown that the deposited dose increases with increasing time (by comparing 3 and 24 hours’ exposure) but in none of the cases, 100% initial dosage was deposited to the cells. Nevertheless, values obtained from mathematical model were in agreement to the experimental ones, hence, the mathematical model is reasonable for estimation of nanoparticles toxicity for in vitro experiments.
15	Bc. Kateřina Soušková	M2	Dr. Ing. Pavlína Basařová	Bubble adhesion onto solid surface during plastics flotation	detail Bubble adhesion onto solid surface during plastics flotation Flotation as a selective process to separate hydrophobic and hydrophilic materials recently found its application in plastics separation. Gamma flotation is one of the methods to achieve selective wetting and can be performed using surface active compounds. The bubble stability and dynamics of bubble adhesion onto solid surface influence the flotation recovery. The aim of this project is to extend knowledge of the dynamics of bubble adhesion focusing mainly on the three-phase contact (TPC) line expansion. The experiments were carried out in demineralized water and two surface active compounds solutions, Terpineol and SDS. Hydrophobic silanized glass and piece of PET bottle were used to represent solid surface. The results were obtained by image analysis. There are several theoretical models suggested for the three-phase contact line expansion. The image capturing velocity of 16 000 fps enabled detailed study of the velocity of TPC line expansion, which together with dynamic contact angles will be used to study the suitability of theoretical models for description of TPC line expansion.
16	Adam Tywoniak	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	In-situ production of garlic-based antibacterial agents using encapsulated alliinase	detail In-situ production of garlic-based antibacterial agents using encapsulated alliinase The work presents development of a system for controlled in-situ production of allicin, a potent antibacterial and cytotoxic agent naturally occurring in garlic. Therapeutical application of allicin is limited by its high reactivity and rapid biotransformation upon administration. This limitation can be overcome by producing allicin from non-protein amino acid alliin, a stable precursor, by action of the enzyme alliinase. A protocol for extraction of both alliin and alliinase from garlic will be presented together with analytical methods for evaluation of the purification process. Multiple strategies for preparation of the enzyme/precursor system will be discussed, starting with addition of alliin to a suspension of alginate microbeads with immobilized alliinase. To reduce loss of precursor due to passive diffusion, encapsulation of both components is suggested, either into oppositely charged microparticles containing each substance or using structured core-shell alginate beads. The presented approaches allow for targeted production of allicin, paving the way for cutaneous treatment of infections caused by multi-drug resistant bacteria.
17	Bc. Otakar Vinklář	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Study of nanoparticle interaction with plasma proteins	detail Study of nanoparticle interaction with plasma proteins The use of drug delivery systems employing nanoparticle (NP) carriers is spreading rapidly. In some cases, undesirable opsonization of these NPs with blood proteins occurs after intravenous administration which leads to lowering the plasmatic half-life and accumulation of NPs in Mononuclear Phagocyte System (MPS). This work focuses on a reduction of phagocytic NP uptake by modifying NPs with hydrophilic polymer poly N-(2-Hydroxypropyl) methacrylamide (pHPMA), which grants NP stealth properties (avoids recognition by MPS). NP stability and the ability to resist opsonization in conditions within blood vessels was studied by Nanoparticle Tracking Analysis (NTA). Semi quantification and verification of modifying layers was accomplished by Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy-dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). The reduction of opsonization and increased stability of NPs modified by pHPMA will be shown and discussed in the presented work.
18	Bc. Marie Vyhlídková	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Development of Lattice Boltzmann model for flow in porous filters	detail Development of Lattice Boltzmann model for flow in porous filters Particulate filters for soot removal have become standard equipment in diesel exhaust after-treatment systems. With the upcoming emission legislation, even gasoline cars will be fitted with a filter to meet the restrictions. Recent developments have focused on the integration of catalyst for abatement of gaseous pollutants (CO, hydrocarbons and NO_x) into the filter. The combined system benefits from the reduced size as well as cost savings. However, the distribution of catalytic material in the filter can affect the catalytic activity, soot trapping efficiency as well as pressure drop, which has to be understood to design a system with optimal performance. This contribution introduces the newly developed mathematical model based on the Lattice Boltzmann equations for gas transport through a porous medium with complex geometry. This approach represents an alternative to standard description by Navier-Stokes equations for continuum flow. The simulation results – velocity profiles and pressure fields – will be presented for several case studies such as flow in pipe, flow passing single obstacle including formation of von Kármán’s vortices, and flow in porous filter.
19	Bc. Boleslav Zahradník	M1	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Investigation of properties of porous materials created by physical locking	detail Investigation of properties of porous materials created by physical locking Porous materials is the field with intensive research due to their unique properties and wide range of applications, namely in mechanics, geoscience, material science, engineering, biology and biophysics. The porous materials are composed of the skeleton and the pores. The skeleton is usually formed by the solid phase and the pores are filled with fluid, liquid or gas. The size, structure and properties of the porous materials depend on the method of preparation, the type of material used for the skeleton and fluid which fills the pores. In this work, porous microparticles, so called microclusters, were prepared by aggregation of polymeric primary particles. The polymeric nanoparticles have core-shell structure where the core is formed by highly crosslinked polymethyl methacrylate and the shell is formed by partially crosslinked polymethyl methacrylate and polybutylacrylate. The partially crosslinked structure of the shell increase the adhesivity of the nanoparticles which leads to the physical locking of the primary particles and creation of the microcluster. The adhesivity of the shell can be influenced by the temperature. The effect of temperature and speed of stirring on the structure and size of the microclusters was investigated.
20	Bc. Viktorie Čermochová	M2	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Fabrication and Characterization of Magnetic Core-shell Nanofibers	detail Fabrication and Characterization of Magnetic Core-shell Nanofibers The goal of this research is fabrication and characterization of magnetic biodegradable membrane consisting of composite core-shell nanofibers for tissue scaffold and membrane applications. In the presence of an alternating magnetic field, such membrane could provide mechanical stress and strain on cells cultured on its surface, and so enhance the cell growth. The membrane permeability can also be affected. In addition, nanofibrous structure adds number of other benefits to a bio applications, as, for instance, high specific surface area, high porosity, fast degradability or short diffusion length. Polyvinyl alcohol (PVA) and polycaprolactone (PCL) are chosen as two suitable polymers - materials commonly used in wound dressing and scaffold engineering. Electrospinning method is used to produce core-shell structured nanofibers, shell of the fiber from polymer and core from the polymer and iron oxide nanoparticles (hydrodynamic diameter of 30 nm). The successful fabrication of the nanofibers is verified with scanning electron microscopy (SEM) and the core-shell structure investigated with transmission electron microscopy (TEM) technique. The diffusion of small molecules through the membranes is investigated in Franz diffusion cells.
21	Bc. Jan Šmidrkal	M1	doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha	Effect of aeration and stirring on the 2,3-butanediol production using non-pathogenic bacteria	detail Effect of aeration and stirring on the 2,3-butanediol production using non-pathogenic bacteria 2,3-butanediol is a platform chemical with various applications in the industry. It can be produced by the fermentation of sugars. To this date, the best results has had the production of 2,3-butanediol using group risk 2 bacteria like Klebsiella oxytoca. However, the pathogenicity is a big obstacle for the future large scale production. Furthermore the 2,3-butanediol pathway is strictly connected with the oxygen supply conditions. The aim of this work was to evaluate the effect of different values of aeration and stirring in order to evaluate the fermentation performances in terms of concentration of product and byproducts, employing the non-pathogenic microorganisms Bacillus licheniformis ATCC 9789. Fermentations were carried out with glucose as carbon source. Each experiment was carried out at the certain aeration and agitation. Agitation was varied in the range of 250 – 500 rpm and aeration in the range of 0,1 – 0,5 vvm. For each fermentation the k_La was evaluated for determining the relationship between the fermentation performances and the k_La. The k_La was measured by dynamic method. The highest yield and productivity were obtained at 425 rpm and 0,43 vvm. In particular the concentration of by-products was the lowest.

437 - Katedra ekonomiky a managementu

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Martina Holá	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Chléb včera, dnes a zítra - analýza spotřeby v souvislostech	detail Chléb včera, dnes a zítra - analýza spotřeby v souvislostech Tato práce se zaměřuje na současný stav pekárenského odvětví u nás, popis současných trendů a problémů, s kterými se pekárenské podniky musí vypořádat. Podkladem pro tuto práci byla statistická data a rozhovory s odborníky ve svém oboru. Teoretická část práce obecně popisuje historii pekárenství a technologií používaných v oboru. V praktické části je analyzována spotřeba chleba a testovány metody pro předpověď poptávky.
2	Bc. Kristýna Kamlarová	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Analýza trhu s pekárenskými produkty	detail Analýza trhu s pekárenskými produkty Prezentovaná práce popisuje současný stav pekárenského odvětví a přítomné trendy manifestované zejména klesající spotřebou chleba. Analyzovány byly jak přítomný pokles spotřeby, tak možné příčiny tohoto jevy. K tomuto bylo využito dotazování odborníku, analýza s pomocí software a dotazníkového šetření mezi spotřebiteli. Kvalitní popsání problému umožní v budoucnu podnikům v odvětví adekvátně reagovat na vzniklou situaci na trhu, což bude mít pozitivní dopad na situaci v odvětví, tak i na konečného spotřebitele.
3	Bc. Ondřej Knop	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Reorganizace logistických toků a činností ve skladu L1	detail Reorganizace logistických toků a činností ve skladu L1 Předložená práce se zaměřuje na regionalizaci logistických toků a činností na skladu L1 ve firmě Knorr-Bremse v Liberci. Tato firma je světovým výrobcem brzdných systémů pro kolejová a užitková vozidla. Firma měla celkem dva sklady, sklad H5 a L1. Ve stávajícím procesu probíhala výroba a skladování v budově H5. V novém projektu došlo k přesunu skladování na L1 a mou náplní práce bylo zmapování procesů souvisejících s novým systémem skladování a tvorba SOS návodek. Cílem mé práce bylo zmapování nových procesů a vypracování SOS návodek především pro nově příchozí pracovníky z důvodu rychlého zaškolení do procesu, mapování a vizualizace procesu.
4	Bc. Leoš Kořený	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Analýza DP pro MITAS/Optimalizace analytického testování v gumárenské výrobě	detail Analýza DP pro MITAS/Optimalizace analytického testování v gumárenské výrobě Práce se zabývá analýzou vědeckých prací na VŠCHT Praha, jež byly za posledních 20 let řešeny ve spolupráci se společností MITAS a.s. Prvním východiskem této práce je revaluace stávajících řešených témat a nalezení nových pro dlouhodobou spolupráci. Zkoumané práce pocházejí z různých ústavů (ústav polymerů, ústav analytické chemie, ústav ekonomiky a managementu), a poukazují na široké portfolio projektů, jež jsou na škole zpracovávány. Součástí práce je i obsáhlá analýza technologického procesu výroby pneumatik se zaměřením na jednotlivé dílčí kroky a ekonomická analýza celého systému včetně podrobného rozboru.
5	Bc. Alena Krausová	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Optimalizace práce v chemické laboratoři	detail Optimalizace práce v chemické laboratoři Práce se zaměřuje na optimalizaci práce v chemické laboratoři. Obsah je tedy zaměřen na možné metody identifikace plýtvání, zvolení vhodné metodiky sběru dat, analýze zjištěných dat a následné optimalizaci vedoucí k efektivnímu využití pracovního času. Cílem práce je tedy identifikace plýtvání při práci v laboratořia zefektivnění využívaného času práce.
6	Bc. Jakub Ottenschläger	M2	Ing. Petra Zemanová, Ph.D.	Optimalizace produktového portfolia	detail Optimalizace produktového portfolia Redukce skladových zásob aneb „Produktová zabijačka“. Práce se zabývá optimalizací produktového portfolia firmy s cílem snížení kapitálu vázaného ve skladových zásobách. Jedná se o projekt zpracovaný v rámci stáže ve firmě Logio s.r.o., využívající pokročilého reportingového programu MS Power BI desktop. Tento nástroj Business Inteligence umožňuje sestavení relační databáze všech podstatných dat, analytické zpracování obsahu a interaktivní vizualizaci výsledků. Na základě multikriteriální Paretovy analýzy jsou roztřízeny produkty a navržena optimalizace, která je předána jednotlivým obchodním vedoucím k odbornému posouzení.
7	Bc. Jakub Rosák	M2	Ing. Olga Kutnohorská, Ph.D.	Získávání nových retailových zákazníků v Linde Gas	detail Získávání nových retailových zákazníků v Linde Gas Práce popisuje přípravu, průběh a výsledky telemarketingové kampaně ve společnosti Linde Gas a.s., kde autor působí jako stážista. Vychází z teoretických poznatků v oblasti přímého marketingu a jeho nástrojů, dále na základě hospodářských výsledků podniku a makroekonomických dat analyzuje pozici sledované firmy v rámci českého trhu s technickými plyny a věnuje se také problematice segmentace zákazníků a trhu, a to jak teoreticky, tak z hlediska podnikové praxe. Na těchto základech pak zkoumá ve třech fázích (segmentace, cílení a umisťování) proces tvorby konkrétní kampaně na získávání nových retailových zákazníků, rozebírá její výsledky z obchodního i marketingového hlediska a srovnává je s teoretickými východisky práce.
8	Bc. Michal Špalek	M2	Ing. Olga Kutnohorská, Ph.D.	Trendová Analýza	detail Trendová Analýza Statistická regulace (ve farmacii trendová analýza) patří mezi hlavní statistické metody, které se uplatňují v podnikové praxi. Pomocí statistické regulace se dá zjistit, zda je výrobní proces pod statistickou kontrolou, což bylo i hlavním úkolem práce. Jedním z úkolů práce bylo zjistit, zda se jednotlivé výtěžky uvedeného meziproduktu pohybují uvnitř regulačních mezí. V teoretické části práce je popsána statistická regulace výrobního procesu, její princip, dále jsou v této práci uvedeny jednotlivé typy regulačních diagramů, které se mohou využívat, kde hlavní část této kapitoly je věnována Shewhartovým diagramům. Poslední kapitola teoretické části práce popisuje princip testu odlehlých hodnot, který bude proveden v praktické části práce. V praktické části práce je znázorněný rovněž regulační diagram, který by měl potvrdit, že je výrobní proces pod statistickou kontrolou a v pořádku. Dílčím úkolem, jehož výsledek bude na konferenci prezentován, je znázornění výrobního schématu jednotlivých meziproduktů, které podnik, kde prezentující působil v rámci letní praxe, vyrábí. Práce zahrnuje i Shewhartovy diagramy, a v neposlední řadě byl proveden test odlehlosti hodnot, aby bylo zjištěno, zda je možné nesouhlasnou hodnotu z výběrového souboru naměřených hodnot výtěžků vyloučit.
9	Bc. Veronika Šímová	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.; Ing. Petra Zemanová, Ph.D.	Časová studie práce v chemické laboratoři	detail Časová studie práce v chemické laboratoři Chemická laboratoř není typickým místem, kde se provádí měření práce pomocí sledování času potřebného k odvedení zadaných pracovních úkolů. Časové studie se ovšem využívají v mnoha oblastech průmyslu, kde přinášejí velké efekty, a proto bylo rozhodnuto pokusit se vybrané techniky aplikovat i v chemické laboratoři. Konkrétně se jednalo o časový snímek dne. Byla jsem součástí týmu, který vytvořil komplexní výstup z těchto měření. Tento výstup je bohužel utajován a nemůže být veřejně prezentován, a proto budu v rámci Studentské vědecké konference prezentovat především to, jakým způsobem byl časový snímek dne zaimplementován do prostředí chemické laboratoře, jaká to přináší úskalí, čeho se vyvarovat a jaké jsou přínosy. Byla provedena dvě měření dvou různých směn v dubnu a květnu roku 2017. Získaná data byla využita pro zvýšení efektivity práce v laboratoři.

444 - Fyzika a měřicí technika

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Aleksandra Atanasova	B2	Ing. Hana Soušková, Ph. D.	Test aparatury generující nízkoteplotní plazma pro veterinární účely.	detail Test aparatury generující nízkoteplotní plazma pro veterinární účely. Práce se zabývá testováním mikrobicidních účinků nízkoteplotního plazmatu generovaného v elekrodovém systému hrot–spirála. Testování bylo provedeno na plísních Aspergillus oryzae, Alternaria alternata, Byssochlamys nivea, Paccilomyces variotii, které byly naočkovány na povrchu živného média. Jako zdroj nízkoteplotního plazmatu byly použity kometární výboj a přechodová jiskra, které byly generovány ve výše uvedeném elektrodovém systému. Testování bylo provedeno pří různých dobách expozice od jednotek do desitek minut. Bylo zjištěno, že pro některé druhy plísní dochází k poklesu přeživších spor o 3 řády již po 5 minutách expozice plazmatu. Mezi režimem přechodové jiskry a kometárním výbojem nebyly pozorovány z hlediska aplikace významné rozdíly.
2	Bc. Jan Herbst	M2	Ing. Ladislav Fišer, Ph.D.	Studium vlastností senzorové platformy KBI2	detail Studium vlastností senzorové platformy KBI2 Platformy na CHVS jsou nedílnou a nezbytnou součástí oboru zabývajícího se chemickými senzory. Platformy dříve využívané na Ústavu fyziky a měřící techniky již dnes nejsou dostupné, jednou z možných náhrad jsou tedy platformy KBI2 komerčně dodávané firmou Tesla Blatná. Tyto platformy nejsou ovšem s těmi dříve používanými identické, je tedy třeba proměřit jejich vlastnosti tak, aby je bylo možné používat při experimentech s CHVS. V rámci této práce byla tedy naměřena statické a dynamické charakteristiky pro napájení topení platformy a její následné ohřívání, pomocí termokamery naměřeno rozložení teplot na povrchu platformy a určení teplotních profilů. Po nanesení aktivní vrstvy bylo dále provedeno měření dynamických vlastností senzoru. Tyto vlastnosti platformy KBI2 byly porovnány s aktuálně používaným senzorovým substrátem. V rámci této práce byla tedy naměřena statické a dynamické charakteristiky pro napájení topení platformy a její následné ohřívání a pomocí termokamery naměřeno rozložení teplot na povrchu platformy, určení teplotních profilů. Po nanesení aktivní vrstvy bylo dále provedeno měření dynamických vlastností senzoru. Tyto vlastnosti platformy KBI2 byly porovnány s aktuálně používaným senzorovým substrátem.
3	Petr Holánek	B3	Dr. Mgr. Jana Jirešová	Příprava samoorganizovaných vrstev ITO pro chemické senzory	detail Příprava samoorganizovaných vrstev ITO pro chemické senzory V současnosti roste zájem veřejnosti o sledování škodlivin v ovzduší. QCM senzory se využívají k detekci znečišťujících látek vznikajících ve formě plynů. Pro jejich negativní dopad na životní prostředí jsou QCM senzory užívané jako prevence znečištění. Cílem mé práce je příprava samoorganizovaných vrstev ITO na povrch QCM senzorů a zjišťování citlivosti takto upravených senzorů na znečišťující plyny.
4	Bc. Lucie Kujalová	M1	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Porovnání mikrobicidního působení dostupných zdrojů nízkoteplotního plazmatu referenční metodou	detail Porovnání mikrobicidního působení dostupných zdrojů nízkoteplotního plazmatu referenční metodou Cílem této práce bylo porovnat dekontaminační účinnost různých zdrojů nízkoteplotního plazmatu na grampozitivní sporulující bakterii Bacillus subtilis. Spory této bakterie byly naneseny na polykarbonátovou membránu a exponovány nízkoteplotnímu plazmatu různých elektrických výbojů. Účinnost jednotlivých typů výbojů byla vyhodnocována podle počtu přeživších spor. Použitými zdroji nízkoteplotního plazmatu byly kladný a záporný korónový výboj, kometární výboj a přechodová jiskra. Všechny typy výbojů byly testovány jak v otevřené tak v uzavřené aparatuře. V literární části práce jsem se zaměřila na popis jednotlivých elektrických výbojů produkujících nízkoteplotní plazma a na jeho možné mikrobicidní faktory. Dále jsem se zaměřila na informace o použité bakterii, tvorbě jejích spor a na popis převzaté referenční metody pro vyhodnocení dekontaminační účinnosti. Experimentální část zahrnuje nejprve modifikaci a optimalizaci převzaté referenční metody, která je následně použita pro vyhodnocení dekontaminační účinnosti použitých plazmatických výbojů.
5	Bc. Dominika Mertová	M2	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Analytické metody pro analýzu mrtvé vody	detail Analytické metody pro analýzu mrtvé vody Tento příspěvek je součástí diplomové práce zabývající se účinky plazmatem aktivované vody (tzv. "mrtvé vody") na bakteriální kultury. Cílem samotného příspěvku je vytvoření metodiky pro stanovení jednotlivých komponent mrtvé vody - peroxid vodíku, dusičnany, dusitany a stanovení celkového množství oxidantů ve vzorku; a dále pak provedení těchto analýz včetně porovnání změn v koncentracích zkoumaných komponent v určitém časovém rozmezí.
6	Anna Petrová	B3	Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.	Elektronová mikroanalýza kosterních pozůstatků	detail Elektronová mikroanalýza kosterních pozůstatků Mikroskopická struktura kostní tkáně lidí a zvířat je rozlišitelná. Toho lze využít ve forenzní antropologii, kdy se na místě činu naleznou kosterní pozůstatky a je třeba určit, zda šlo o osobu či zvíře, případně o jaký druh zvířete se jednalo. Tato práce se zabývá vhodnou přípravou vzorku kostní tkáně a nastavením optimálních parametrů skenovacího elektronového mikroskopu Mira 3 LMH, který byl v této práci použit k mikroanalýze kosterních pozůstatků. Sledována byla mikroskopická struktura kostní tkáně hovězí dlouhé kosti a její prvkové složení. Ze získaných poznatků se bude vycházet v bakalářské práci věnující se porovnávání mikrostruktury zvířecích kostí.
7	Stanislav Valtera	B3	Ing. Kopecká Jitka, Ph.D.	Příprava a charakterizace 3D struktur polypyrrolu	detail Příprava a charakterizace 3D struktur polypyrrolu Práce je zaměřena na přípravu polypyrrolu metodou měkké šablony, kterou v tomto případě tvoří azobarvivo Sunset Yellow, běžně používané v potravinářském průmyslu. Vniklý polymer byl následně charakterizován pomocí elektronové mikroskopie a to jak z hlediska prvkového složení, metodou EDX, tak i z hlediska morfologického, metodou SEM. Elektrické vlastnosti polymeru, konkrétně vodivost a její změna v čase, byly měřeny metodou van der Pauw, ve spolupráci s MFF UK.
8	Lenka Voltrová	B3	Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.	Analýza prvkového složení temperových barev pomocí energiově disperzní spektrometrie	detail Analýza prvkového složení temperových barev pomocí energiově disperzní spektrometrie Práce se zabývá možností využití energiově disperzní spektrometrie (EDS) pro analýzu malířských barev. Forenzní zkoumání těchto materiálů je velice důležité, jelikož identifikace pigmentů spolu se znalostí jejich historického (popřípadě i zeměpisného) zařazení mohou sloužit k určení autentičnosti obrazů a k odhalení falzifikátů. Pomocí EDS byla provedena elementární analýza 10 temperových barev značky UMTON (běloba titanová, kraplak tmavý, okr červený, kadmium oranžové tmavé, kadmium žluté světlé, smaragdová zeleň, chromoxid ohnivý, kobalt tmavý, ultramarín tmavý, čerň kostní). Na základě znalosti výrob těchto pigmentů byla zdůvodněna přítomnost všech prvků. Získaná spektra budou sloužit jako vodítko k odhalení padělku obrazu „Z Korčuly“ českého malíře Václava Špály.
9	Bc. Lenka Wiesnerová	M2	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Impedanční spektroskopie medů	detail Impedanční spektroskopie medů Cílem práce je rozlišení původu jednodruhových medů impedanční spektroskopií a následně porovnání chování medů při jejich falšování pomocí nejčastěji používaných metod, a to příměsí kukuřičného sirupu, škrobu nebo melasy. Práce spočívá v přípravě vzorků jak čistých medů, tak i medů s přídavkem příměsí, jejich ředění destilovanou vodou v poměru 1:5 hmotnostního poměru a analýza pomocí LCR Metru ve frekvenčním rozsahu 100 Hz až 1 MHz. Výsledky ukazují, že použitou metodou je možné jednotlivé vzorky medů od sebe odlišit, jakožto i detekovat jejich falšování.
10	Matej Černý	B3	RNDr. Galář Pavel, Ph.D.	Separace zlatých a křemíkových nanočástic dle velikosti a náboje	detail Separace zlatých a křemíkových nanočástic dle velikosti a náboje Cílem mojí práce je separovat nanočástice zlata a křemíku dle jejich velikostí, a to na základě buď jejich tvaru a velikosti, nebo dle jejich povrchového náboje. V prvním případě používám metodu gradientní centrifugace – částice na základě rozdílnosti tvaru a velikosti při centrifugace různě prostupují hustotním gradientem vodného roztoku glycerolu. Pro druhý případ, separaci dle náboje, zkouším využít metodu gelové elektroforézy, jež se v současnosti s úspěchem používá pro separaci DNA a malých organických molekul. Předpokládám, že částice podle svého povrchového náboje poputují ke kladné nebo záporné elektrodě. Takto získané vzorky následně vyhodnocuji pomocí AFM mikroskopu.

444 - Ústav fyziky a měřicí techniky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Jan Fara	M2	Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.	Software pro měření a řízení senzorové pole se šestnácti vodivostními senzory	detail Software pro měření a řízení senzorové pole se šestnácti vodivostními senzory V rámci této práce je vyvíjen měřicí a řídicí software pro 16-senzorový elektronický nos v prostředí NI LabVIEW. Tento software zajišťuje komplexní automatizaci celého měření – měření elektrického odporu chemirezistivních vrstev, měření a řízení jejich teploty a ovládání plynového hospodářství. V současné době je hotova architektura celého softwaru a dva celé podprogramy. Jeden je určen pro kalibraci platinových topných meandrů jako teploměrů a druhý pro měření odezev 1 až 16 chemirezistorů při různých teplotách a působících plynech. Program pro komunikaci s hardwarem využívá ovladače DAQmx, NI-VISA a DAQNavi.
2	Bc. Martin Hruška	M1	Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.	Fotoregenerace chemických senzorů na bázi ftalocyaninů	detail Fotoregenerace chemických senzorů na bázi ftalocyaninů Tenké filmy makromolekulárních organických látek, jako jsou ftalocyaniny, či jiná analoga porfyrinového kruhu, jsou často využívány jako aktivní vrstvy pro chemické senzory. Tyto senzory vykazují změny elektrických vlastností při expozici elektrofilními plyny a díky tomu mohou sloužit jako jednoduché analytické prostředky pro detekci celé řady chemických látek, jejichž sledování je pro lidskou společnost významné. Pro správnou funkci těchto senzorů a možnost jejich opakovaného použití je však potřeba, aby interakce mezi analyzovanými látkami a aktivní vrstvou senzoru byly reverzibilní, a senzor určitým způsobem regeneroval. Nejčastěji se u vodivostních senzorů na bázi ftalocyaninů používá takzvaná teplotní regenerace, kterou však provází četná úskalí. Nedávné experimenty ukázaly, že se teplotní regeneraci můžeme vyhnout, pokud použijeme světelné záření o definované vlnové délce a intenzitě. Cílem této práce je blíže prozkoumat foto-indukované děje probíhající na aktivní vrstvě chemických senzorů a analyzovat proces fotoregenerace i z dlouhodobějšího hlediska. Nabyté poznatky by mohli přispět jak k lepšímu pochopení fyzikální podstaty interakce mezi ftalocyaninovým filmem a vázaným plynem, tak k nasazení jednoduše regenerovatelných ftalocyaninových senzorů do praktického použití.
3	Kateřina Jarkovská	B3	prof. Dr. Ing. Martin Vrňata	Nanostrukturované oxidy pro aktivní vrstvy chemirezistorů	detail Nanostrukturované oxidy pro aktivní vrstvy chemirezistorů Nanostrukturované materiály jsou v současné době intenzivně studovány, především díky svým fyzikálně-chemickým vlastnostem, které se u běžných materiálů nevyskytují. Své uplatnění by mohly mimo jiné najít v odvětví chemických plynových senzorů. Důležitou součástí takových senzorů je aktivní vrstva, která interaguje s plynným analytem a mění své elektrofyzikální vlastnosti. Citlivost senzoru může být ovlivněna např. specifickým povrchem aktivní vrstvy, selektivita senzoru pak např. její morfologií. Nanostrukturováním aktivní vrstvy je možné zvýšit její specifický povrch a tím přímo ovlivnit citlivost senzoru. Selektivitu lze ovlivnit např. velikostí pórů či kanálků apod. Materiálem pro aktivní vrstvu chemických plynových senzorů jsou zpravidla anorganické nebo organické polovodiče. Z anorganických materiálů se jedná převážně o oxidy kovů. Tato práce se zabývá přípravou nanodrátů Cu₂O, které slouží jednak jako materiál pro aktivní vrstvu chemických senzorů a jednak jako výchozí materiál pro přípravu nanotrubek SnO₂, které budou v další části práce rovněž využity jako materiál aktivní vrstvy senzorů. V rámci experimentů byla studována morfologie připravených struktur pomocí SEM a TEM. Byly provedeny prvotní experimenty pro zjištění senzorických vlastností připravených materiálů.
4	Bc. Lucie Kujalová	M2	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Výsledky předběžné studie léčby onychomykóz nízkoteplotním plazmatem	detail Výsledky předběžné studie léčby onychomykóz nízkoteplotním plazmatem Práce se zabývá dekontaminačními účinky nízkoteplotního plazmatu generovaného korónovým výbojem na různé druhy mikroorganismů zahrnující plísně a bakterie. Účinky jsou testovány pro různé doby expozice v podmínkách in vitro, a také in vivo. V prvním případě byly mikroorganismy naneseny na živné médium a zde exponovány, v druhém případě byly plazmatem ošetřovány prsty nohou napadené plísní u vybrané skupiny pacientů.
5	Bc. Lukáš Machek	M1	RNDr. Pavel Galář, Ph.D.	Studium povrchové modifikace nanostrukturního diamantu plazmatem	detail Studium povrchové modifikace nanostrukturního diamantu plazmatem Nanostrukturní diamanty s modifikovaným povrchem jsou v posledních desetiletích studovány především pro důležitá uplatnění v medicíně a mikroelektronice, také ale z dalších důvodů. Cílená změna povrchu totiž umožňuje snížit chemickou inertnost tohoto polovodiče a aplikačně využít mnoho jeho výjimečných vlastností. V rámci experimentů byl studován vliv nízkoteplotního plazmatu na povrchové vlastnosti nanodiamantových klastrů. Snahou bylo vzorky diamantu vhodnými metodami charakterizovat a dokázat účinnost ověřované modifikační metody založené na plazmatu a dále určit vliv chemického prostředí (vody, ethanolu a chloroformu) a energie generující plazma. Bylo prokázáno, že nízkoteplotní plazma je schopno již v rámci několika minut efektivního zakončení povrchu diamantu kyslíkem a chlorem. Modifikované vzorky také vykazovaly změny luminiscenčních vlastností, vodivosti a zeta potenciálu. Analýzou snímků z elektronového mikroskopu byl navíc vyvrácen destrukční vliv na klastry diamantu.
6	Bc. Jaroslav Otta	M2	Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.	Příprava mikrosenzorů plynů pomocí přímého laserového psaní	detail Příprava mikrosenzorů plynů pomocí přímého laserového psaní Oblastí s uplatněním tenkovrstvých plynových senzorů je mnoho (zdravotnictví, ochrana životního prostředí…). S rostoucími požadavky je potřeba vyvíjet nové metody detekce a nové citlivé vrstvy, které vykazují nízkou mez detekce, vysokou citlivost a vysokou selektivitu. Tato práce se zabývá tvorbou senzorů plynů pomocí depozice citlivé vrstvy laserovým psaním s využitím kontinuálního polovodičového laseru s vlnovou délkou 405 nm. V práci se zabývám optimalizací technologie pro přípravu vodivostních senzorů (chemirezistorů) vyžívajících mikrostrukturu tvořenou citlivým materiálem (ftalocyaninem zinku) o šířce v rozmezí 3–10 μm která je nanesena na systém mikroelektrod. Dalším možným využitím je příprava mikrostruktur pro optické plynové senzory využívající difrakčních vlastností. V rámci optimalizace aparatury a litografie se zlepšila nejmenší litografická stopa laseru na 4μm. Fokusace laseru a určení ohniska se optimalizovalo připojením kamery do okuláru a umístěním přísvitu k objektivu. Dalším krokem optimalizace bude sjednotit z-souřadnici ohniska laseru a fokus optiky pomocí dalších optických prvků (např. čoček), aby bylo možné povrchové jevy (krystalizace, odpařování, vytvrzování…) při laserování sledovat v reálném čase.
7	Bc. Jakub Svoboda	M1	Ing. Josef Khun, Ph.D.	Příprava nanostrukturního křemíku a její optimalizace	detail Příprava nanostrukturního křemíku a její optimalizace Práce pojednává o přípravě nanoporézního křemíku elektrochemickým leptáním a o optimalizaci jeho přípravy na nově vyrobené aparatuře. Optimalizaci jsme prováděli změnou doby leptání a změnou proudu procházejícího elektrolytem. Leptání probíhalo v elektrolytu složeném z kyseliny fluorovodíkové a ethanolu při působení malých proudů. Vzorky vyrobeného porézního křemíku byly z hlediska morfologie povrchu charakterizovány na skenovacím elektronovém mikroskopu. Chemické složení bylo zkoumáno pomocí EDS sondy.
8	Bc. Stanislav Valtera	M1	Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.	Vliv pH prostředí na stabilitu elektrické vodivosti polypyrrolu	detail Vliv pH prostředí na stabilitu elektrické vodivosti polypyrrolu Vodivé polymery vystavené alkalickým činidlům snadno podléhají tzv. deprotonaci, která se projevuje v řádovém poklesu jejich měrné elektrické vodivosti. Pomocí anorganických kyselin lze jejich elektrickou vodivost částečně obnovit – tj. polymer reprotonovat. Znalost mechanismu cyklu deprotonace/reprotonace je stěžejní pro využití vodivých polymerů zejména v oblasti skladování energie (např. v alkalických bateriích) či biokompatibilních povrchů (např. pro implantovatelné senzory, elektrody apod.). Práce se proto zabývá studiem stability měrné elektrické vodivosti vodivého polymeru polypyrrolu v zásaditém prostředí (vodný roztok NaOH a NH₄OH) a možnostmi jeho revitalizace pomocí anorganických kyselin (vodný roztok HCl a HBr).

445 - Počítačová a řídicí technika

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kristyna Dánová	M1	prof. Ing. Aleš Procházka, CSc.	Klasifikační a vizualizační metody pro detekci spánkových stádii	detail Klasifikační a vizualizační metody pro detekci spánkových stádii Práce je věnovaná obecné mezioborové oblasti zpracování a analýzy vícekanálových dat, pomocí uživatelského prostředí s aplikací na záznamy dat z polysomnografie. Popis obecných metod spektrální analýzy, diskrétní Fourierovy transformace a číslicové filtrace je následován detekcí vlastností spánku na základě analýzy EEG záznamů v průběhů vybraných spánkových stádií pro detekci jeho nepravidelností. Pro usnadnění nalezení správných vlastností a následné klasifikace, práce obsahuje GUI, ve kterém si uživatel může vybrat různé vstupní informace a předdefinované výpočty vlastností. Navržené GUI je ověřené na vybraných jedincích vyšetřovaných ve spánkové laboratoří fakultní nemocnice v Hradci Králové. Vybrané metody jsou ověřené ve výpočetním prostředí systému MATLAB.
2	Bc. Ema Hrbková	M2	Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Vývoj klasifikátoru vybraných spektralních dat	detail Vývoj klasifikátoru vybraných spektralních dat Cílem práce je vývoj klasifikátoru spekter z Ramanovy mikrosondy, která se v současné době využívá jako in vivo technika v diagnostice karcinomu plic. Práce se zabývá vytvořením programu v systému Matlab, který automatizovaně a v reálném čase zpracovává naměřená spektra. Součástí programu je i uživatelské prostředí. V rámci klasifikace dat bylo využito především odstranění trendu, dekorelace dat analýzou hlavních komponent či využití neuronových sítí.
3	Bc. Jakub Jůzl	M1	Ing. Iva Nachtigalová, Ph.D.	Webová aplikace monitorující změny obsahu webových stránek	detail Webová aplikace monitorující změny obsahu webových stránek Uživatelé webových stránek, které jsou průběžně doplňovány o nový obsah, je často musí sami pravidelně kontrolovat, aby získali nové informace. Práce se zabývá návrhem webové aplikace, která by upozorňovala na změny zadaných webových stránek automaticky. Součástí je průzkum již existujících aplikací tohoto typu z hlediska jejich vlastností, technických metod a omezení. Webová prezentace je realizována s využitím moderních webových standardů HTML5 a CSS3, aplikační data jsou ukládána do databázového systému a výstupy generovány pomocí skriptovacího jazyka PHP.
4	Bc. Jakub Kubík	M2	RNDr. Pavel Cejnar	Návrh a implementace aplikací v jazyku C# za použití moderních vývojových prostředků a programovacích technik	detail Návrh a implementace aplikací v jazyku C# za použití moderních vývojových prostředků a programovacích technik Práce je zaměřena na implementaci moderních nástrojů pro komunikaci různými protokoly, návrh a implementaci rozhraní pro externí výměnu dat či jejich uchovávání a sdílení skrze unifikované úložiště dat v rámci vývojových prostředků pro jazyk C#. Součástí práce je i návrh a vytvoření modelové aplikace v tomto jazyku. Tato aplikace demonstruje různé způsoby propojení databáze Microsoft Access s jazykem C# a je sestavena jako prostředek sloužící k zobrazení a práci s informacemi o studentech a opravování jejich testů. Je tedy schopna zobrazit záznamy z databáze, přidávat, odebírat či upravovat data nebo dynamicky vytvářet nové databáze.
5	Bc. Tomáš Matonoha	M2	RNDr. Pavel Cejnar	Multiplatformní testování výkonnosti hardware implementované v jazyku Java	detail Multiplatformní testování výkonnosti hardware implementované v jazyku Java Cílem práce je navrhnout a implementovat sadu testů pro ověření rychlosti procesoru a datových úložišť. Tyto testy budou implementovány v multiplatformním jazyce Java. Mezi navržené testy pro určení rychlosti procesoru patří rekurzivní implementace výpočtu n-tého čísla Fibonacciho posloupnosti, a to jak s výpočtem v celočíselných tak v neceločíselných operacích. Výpočet testuje rychlost buď na jednom jádře nebo na všech jádrech procesoru. Dalším použitým testem pro určení rychlosti procesoru je rychlost komprese souboru provedená za použití všech jader procesoru. Mezi testy pro určení rychlosti datových úložišť patří rychlost čtení a zápisu malých 1 kB souborů a dále čtení a zápis ve velkých 100 MB souborech sekvenčním přístupem. Součástí projektu je dále příprava jednoduchého grafického uživatelského rozhraní, kde si uživatel zvolí, jaké testy chce na konkrétním hardwaru provést. Výsledky testování budou následně validovány pro použití na různých operačních systémech (Windows, Linux), či různých implementacích Java Virtual Machine.
6	Bc. Denisa Pauerová	M2	Ing. Jan Mareš, Ph. D.	Řízení modelu chemického reaktoru	detail Řízení modelu chemického reaktoru Cílem projetu je seznámit se s modelem reálné průmyslové stanice. Především byla v této části projektu věnována pozornost základním metodám řízení hladiny. Jednotlivé regulační pochody byly porovnány pomocí vybraných metod posuzování kvality regulačních pochodů. Součástí práce je i experimentální určení nelineární průtočné charakteristiky ventilu a návod ke správnému náběhu a odstavení stanice.
7	Bc. Tomáš Rychetský	M1	Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Průmyslová regulace systému modelu nádrže	detail Průmyslová regulace systému modelu nádrže Projekt je svou tématikou zaměřen na průmyslovou regulaci modelu nádrže. Regulace se provádí pomocí RasberryPi a k němu připojené desky UniPi. První část práce je zaměřena na spojení mezi regulovanou soustavou, RasberryPi a počítačem. Druhá část je zaměřena na kalibraci vstupů a výstupů, jejich filtraci a možnosti přepínání mezi různými způsoby regulace. Obsahem třetí části je identifikace a regulace systému včetně analýzy přechodové charakteristiky.
8	Bc. Vojtěch Sedlák	M2	prof. Ing. Aleš Procházka, CSc.	Vyhodnocování obličejové symetrie pomocí MS Kinect	detail Vyhodnocování obličejové symetrie pomocí MS Kinect Cílem práce je vytvoření aplikace, která umožňuje zobrazovat data ze zařízení Kinect v2 a následně vyhodnocovat symetrii obličeje a jeho jednotlivých částí v souvislosti s rehabilitačními cviky po mozkové mrtvičce. Získání a vyhodnocení těchto dat může být nápomocné v diagnostice neurologických poruch.
9	Martin Vejvar	B3	Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Vývoj laboratorní úlohy regulace laserového zaměření	detail Vývoj laboratorní úlohy regulace laserového zaměření Práce se zabývá vývojem laboratorní úlohy pro laserové zaměření. Podstatou práce je sestrojit zařízení po softwarové i hardwarové stránce, které je schopno rozpoznat bod řídicího laseru na ploše snímané kamerou, najít jeho pozici a na tuto pozici se zaměřit druhým, servomotory řízeným laserem. Řídicí data pro servomotory jsou získávána a zpracovávána v prostředí Matlab a následně odesílána do mikropočítače Arduino Uno, který se stará o pohyb servomotorů. Výsledkem práce bude zařízení, které je schopno spolehlivě opisovat trajektorii řídicího laseru.
10	Bc. Klára Zuntová	M1	prof. Ing. Aleš Procházka, CSc.	Využití metod Matching Pursuit a Singular Spectrum Analysis pro zpracování spánkových dat	detail Využití metod Matching Pursuit a Singular Spectrum Analysis pro zpracování spánkových dat Práce se zabývá zkoumání dvou metod – Singular Spectrum Analysis a Matching Pursuit a možnostmi jejich využití v oblasti zpracování EEG signálů pořízených během spánku. Metody jsou studovány za účelem zlepšení klasifikace spánkových stádií. Metody Matching Pursuit je využito k detekci K-komplexů a spánkových vřetének, jevů typických pro NonREM spánkovou fázi, avšak špatně detekovatelných běžnými metodami časově-frekvenční analýzy. Metoda Singular Spectrum Analysis umožňuje dekompozici signálu do různých frekvenčních pásem, čehož je využito k předzpracování signálu (filtraci) a nadále k extrakci parametrů pro klasifikaci spánkových stádií.
11	Bc. Marek Šiman	M2	Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Regulace hydraulické soustavy	detail Regulace hydraulické soustavy Práce se zabývá implementací a zhodnocením vybraných metod nastavení PI regulátorů jako alternativa k běžně známé metodě Zieglera-Nicholse a jejich vlivu na regulaci hydraulicko-pneumatické soustavy. . Efektivnost jednotlivých nastavení PI regulátorů byla vyhodnocena na základě několika kritérii běžně používaných v průmyslové praxi. Součástí práce je i analytická, resp. experimentální identifikace soustavy na základě matematicko-fyzikálního resp. tří-parametrového aproximativního modelu sloužící jako základ pro návrh pokročilých metod řízení, které budou v budoucnu vytvořeny a použity pro regulaci soustavy.
12	Bc. Michal Šíma	M2	Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Vývoj prototypu automatického bodotávku	detail Vývoj prototypu automatického bodotávku Cílem projektu je vytvoření automatizovaného přístroje pro měření hodnot bodů tání u krystalických látek. Současné přístroje, které jsou pro tuto činnost vytvořené vyžadují po celou dobu asistenci člověka a stojí řádově statisíce korun. Cílem je tedy vytvořit přístroj, který nebude vyžadovat asistenci člověka, za cenu v jednotkách nebo desítkách tisíc. Projekt se skládá z rešerše hardwarových periferií, ze kterých bude bodotávek sestavený (jedná se především o počítač, kameru a senzory), poté z vytvoření skriptů, které budou pořizovat, ukládat a upravovat snímky, tak aby se z nich pomocí obrazové analýzy daly zjistit hodnoty bodů tání u krystalických látek. V dalších částech projektu se bude pokračovat na automatizované regulaci teploty, zkompletování celého přístroje do výsledné podoby a vytvoření uživatelského prostředí pro pohodlné ovládání.

445 - Ústav počítačové a řídicí techniky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kristýna Dánová	M2	prof. Ing. Aleš Procházka, CSc.	Využití strojového učení při termoobrazové analýze	detail Využití strojového učení při termoobrazové analýze Zpracování snímků a videosekvencí pořízených termokamerou má v současné době široké uplatnění v různých inženýrských oblastech, ve stavebnictví i v biomedicině. Práce se zabývá popisem pořizování dat a dále návrhem výpočetního systému pro analýzu časového vývoje rozložení teplot na základě příslušných videosekvencí a na základě rozboru posloupností termosnímků vytvořených s danou periodou vzorkování. Navržený výpočetní algoritmus umožňuje detekci pozic údajů o limitních teplotách v každém termosnímku a rozpoznávání příslušných cifer s využitím metod strojového učení. Pro rozpoznávání těchto údajů je využita dvouvrstvá neuronová síť se sigmoidálními a pravděpodobnostními přenosovými funkcemi. Vstupními údaji jsou přitom odstíny šedi matice obsahující elementy šedi ve výřezech s jednotlivými číslicemi. Dosažená přesnost klasifikace se v dané aplikaci blíží 100% a umožňuje průběžnou detekci teplot na základě odstínů šedi dílčích obrazových elementů.
2	Jan Hajíček	B3	Ing. Iva Nachtigalová, Ph.D.	Automatické vyhodnocování přechodových charakteristik v Excelu	detail Automatické vyhodnocování přechodových charakteristik v Excelu Simulační program Process Simulation and Control (PSIC) je doplněk aplikace MS Excel vyvinutý na Ústavu počítačové a řídicí techniky. Tento program slouží jako učební pomůcka při výuce předmětu Laboratoř měřicí a řídicí techniky. Doplněk byl vytvořen, jakožto jednodušší nástroj na modelování, který budou moci ovládat i studenti neznalí složitějších simulačních programů (Matlab, Maple, …). Cílem tohoto projektu je doplnění stávající verze PSIC o možnost automatického vyhodnocení přechodové charakteristiky a její zobrazení. Součástí také bude vykreslení skoku, na který tato odezva vznikla a zvýraznění důležitých vlastností, jako např. zesílení soustavy, pro snadnější pochopení a analýzu vyučované látky.
3	Bc. Tomáš Matonoha	M2	doc. Ing. Jan Mareš, Ph. D.	Možnosti programování nové stavebnice MINDSTORMS EV3	detail Možnosti programování nové stavebnice MINDSTORMS EV3 Práce se zabývá různými možnostmi programování stavebnice Mindstorms EV3 od společnosti Lego. V rámci práce je tato stavebnice představena včetně programu, který je k této stavebnici dodáván Legem. Dále jsou uvedeny další možné programovací jazyky, ve kterých je možné stavebnici Lego Mindstorms programovat. Mezi tyto programovací jazyky patří Java, C# a Matlab. Cílem práce je tyto různé možnosti programování stavebnice Mindstorms EV3 vyzkoušet a porovnat z hlediska náročnosti na instalaci a dostupnosti. Dále je v rámci práce také praktická ukázka využití programovacího jazyka Java pro naprogramování balancujícího robota.
4	Bc. Jaromír Mašek	M1	doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Nelineární model hydraulické soustavy	detail Nelineární model hydraulické soustavy Těžiště práce se nachází v oblasti matematického modelování, které je nedílnou součástí inženýrské praxe. Je využíváno zejména při návrhu nejrůznějších zařízení, či procesu a následně při jejich regulaci. Modelovaným objektem je v tomto případě hydraulicko-pneumatická soustava sloužící k didaktickým účelům. Fyzikální identifikace předlohy vede na soustavu nelineárních diferenciálních rovnic. Pro řešení a celkovou realizaci modelu by použit software MATLAB a to zejména prostředí Simulink. Při tvorbě bylo přirozeně přistoupeno k určitému stupni zjednodušení problému, součástí práce je tedy konfrontace modelu s realitou, ze které vycházejí další korekce a přiblížení výsledků modelované předloze.
5	Lukáš Mrazík	B3	Ing. Jan Vrba	Spektrální analýza signálu měření difuse nZVI	detail Spektrální analýza signálu měření difuse nZVI K sanaci ložisek šestimocného chromu a chlorovaných uhlovodíků lze využít redukční potenciál koloidního roztoku nanočástic železa (nZVI). Za účelem popisu migrace částic nZVI různým typem půdy bylo vyvinuto prototypové měřicí zařízení detekující jednorozměrný průběh koncentrace nZVI skleněnou kolonou. Senzor detekuje změnu rezonanční frekvence LC obvodu s konstantní kapacitou, do jehož cívky je jako jádro umístěna měřená kolona. Přítomnost nZVI mění permeabilitu jádra, tedy i vlastní indukčnost cívky. Cílem práce je analýza a interpretace naměřených hodnot rezonanční frekvence za účelem získání průběhu koncentrace nZVI s použitím matematického modelu a referenčních měření o známém průběhu koncentrace. Přítomnost šumu v měření vynucuje použití Wienerovy dekonvoluce. Rozdílnost vzorkování referenčního měření odezvy na obdélníkový impuls od ostatních experimentů do modelu zavádí interpolační metody.
6	Bc. Tomáš Rychetský	M2	doc. Ing. Jan Mareš, Ph. D.	Průmyslové řízení hydrodynamického systému	detail Průmyslové řízení hydrodynamického systému Projekt je zaměřen na průmyslovou regulaci soustavy nádrží. Regulace se provádí pomocí RasberryPi a desky UniPi. První část je zaměřena na kalibraci vstupů, výstupů a filtraci dat. Obsahem druhé části je identifikace a regulace systému včetně analýzy přechodové charakteristiky. Součástí projektu je také porovnání navržených regulátorů.
7	Jan Vališ	B2	doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Zpracování signálu Ramanovy sondy pro in-vivo diagnostiku karcinomu plic	detail Zpracování signálu Ramanovy sondy pro in-vivo diagnostiku karcinomu plic Pro budoucí využití Ramanovy spektroskopie k in vivo diagnostice karcinomu plic v reálném čase je nezbytné zautomatizovat a zrychlit pre-processing a vyhodnocení naměřených spekter. Prvním krokem je eliminace vlivu pozadí překrývajícího sledované signály. Ústavem analytické chemie dosud užívaná semimanuální metodika zpracování spekter v programu Jasco Spectra Manager, je relativně zdlouhavá a neposkytuje reprodukovatelné výsledky, čímž je pro rutinní aplikaci nevyhovující. Z tohoto důvodu byly testovány nové automatizované postupy založené na použití filtračních algoritmů Savitzky-Golay a Finite Impulse Response (FIR). Výsledná navrhovaná metodika využívá Zero-phase FIR filtrace a jejího odečtení od původního spektra. Na základě srovnání navrhované metodiky s používanými a v literatuře popsanými postupy lze konstatovat, že s využitím navrhované metodiky v podobě funkce v programovém prostředí MATLAB je možné Ramanova spektra zpracovat systematicky a bez zkreslení. Celý proces včetně vykreslení a uložení zpracovaných dat proběhne do 3 sekund od spuštění funkce, a to zcela reprodukovatelně a s vyložením minimálního úsilí.
8	Bc. Martin Vejvar	M1	Ing. Jan Vrba	Vývoj laboratorní úlohy regulace laserového zaměření	detail Vývoj laboratorní úlohy regulace laserového zaměření Práce se zabývá vývojem laser zaměřujícího zařízení, určeného k výukovým a laboratorním účelům. Zařízení je schopno programově sledovat pozici řídicího laseru na ploše snímané kamerou a ovládat řízený laser tak, aby co nejpřesněji zaměřil jeho polohu několika vybranými přístupy, zejména pak za využití číslicového PID regulátoru, který lze díky své jednoduchosti stále považovat za nejpoužívanější typ regulace nejen v průmyslu. Správná činnost regulátoru a vliv nastavení jeho parametrů bylo otestováno za pomocí vybraných inženýrských metod (Ziegler-Nichols, Åström-Hägglund, Vyvážené nastavení). Zařízení je dále opatřeno možností manuálního pozicování obou laserů a případným automatizovaným pohybem řídicího laseru po několika zvolených trajektoriích pro umožnění reprodukovatelnosti experimentů. Průběh procesu zaměření a jeho parametry je možno sledovat, ovládat a zaznamenávat pomocí grafického uživatelského rozhraní (GUI) navrženého v prostředí MATLAB.
9	Kristýna Žemlová	B2	doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Uživatelské rozhraní pro zpracování signálu Ramanovy optické aktivity	detail Uživatelské rozhraní pro zpracování signálu Ramanovy optické aktivity Zpracování dat z Ramanova spektrometru probíhá v současné době převážně manuálně, což představuje rizika spojená s reprodukovatelností postupu. Cílem této práce je proto zjednodušení, zefektivnění a automatizace celého procesu vytvořením univerzální aplikace, včetně intuitivního uživatelského rozhraní, která v sobě zahrne maximum kroků zpracování signálu. Momentálně je kladen důraz na samotný pre-processing dat. V budoucnu bude ale aplikace umožňovat i klasifikaci spekter včetně jejich statistického vyhodnocování.

837 - Ekonomika a management

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Ivan Getta	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Optimalizace zkušebny, expedice a příjmu v nkt cables s.r.o.	detail Optimalizace zkušebny, expedice a příjmu v nkt cables s.r.o. Nkt cables je předním světovým dodavatelem v odvětví energetiky. Navrhuje, vyrábí a nabízí kabely a řešení pro elektrickou infrastrukturu, stavebnictví, železniční a automobilovou dopravu. Praktická část je rozdělena na práci na dvou pracovištích. Prvním pracovištěm je zkušebna a úkolem bylo provedení miniauditu pořádku a čistoty, miniauditu vizualizace, miniauditu údržby strojů, provedení měření směn, vytvořit snímky pracovního dne, charakterizovat plýtvání, přinést návrhy na zlepšení, charakterizovat výkon jednotlivých směn, vytvořit chronometráž procesu, stanovit normy pro zaměstnance. Druhým pracovištěm je expedice a příjem a úkolem na příjmu a expedici bylo stejně provedení miniauditu pořádku a čistoty, miniauditu vizualizace, miniauditu údržby strojů, provedení měření směn, vytvořit snímky pracovního dne, charakterizovat plýtvání, přinést návrhy na zlepšení.
2	Bc. Jana Golianová	M1	Mgr. Ing. Marek Botek, Ph.D.	Využitie Kirkpatrickovho modelu pre hodnotenie efektivity vysokoškolského vzdelávania	detail Využitie Kirkpatrickovho modelu pre hodnotenie efektivity vysokoškolského vzdelávania Predložená práca sa zaoberá hodnotením efektívnosti vzdelávania so špecifikáciou na vzdelávanie na vysokých školách. Jadro práce je tvorené podrobnou analýzou štyroch úrovní Kirkpatrickovho modelu a to Reakcia, Učenie, Správanie a Výsledky. Praktická časť je koncipovaná ako návrh zmien, ktoré by pri zavedení do praxe zabezpečili zvýšenie efektívnosti vzdelávanie. Použitým nástrojom je Dreyov postup. Ten najskôr definuje požadovaný výsledok, kroky sa navrhujú pri spätnom prechádzaní jednotlivých úrovní Kirkpatrickovho modelu.
3	Bc. Eliška Gálová	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Zakladatelský projekt	detail Zakladatelský projekt Cílem této práce je vypracování podnikatelského plánu pro provozování internetového obchodu se sportovními potřebami pro plážové sporty. Práce je tvořena z teoretické a praktické části. Teoretická část obsahuje obecné aspekty podnikání, vypracování strategického záměru, provedení potřebných analýz, výběr vhodné právní formy a zakladatelský rozpočet. Praktická část obsahuje vypracovaný podnikatelský záměr na založení konkrétního podniku Beach4Fun s.r.o. pro provoz e-shopu s vybavením pro plážové sporty a pro pořádání sportovních akcí a obsahuje všechny náležitosti podnikatelského plánu pro tento typ podnikání.
4	Bc. Viera Kováčová	M2	Ing. Ivan Souček, Ph.D.	Aplikace metod Business a Competitive Intelligence ke sledování konkurence a hledání nových obchodních vazeb	detail Aplikace metod Business a Competitive Intelligence ke sledování konkurence a hledání nových obchodních vazeb Cílem práce je pomocí metod Business Intelligence vyhledat nové obchodní příležitosti pro společnost BASF na tuzemském trhu. Teoretická část práce obecně popisuje metody BI a praktická část se zaměřuje na analýzu produktového portfolia společnosti Lučební Závody Draslovka a.s.
5	Bc. Anna Menčíková	M2	Ing. Jakub Dyntar, Ph.D.	Lokalizace skladových prostor společnosti VERKON s.r.o.	detail Lokalizace skladových prostor společnosti VERKON s.r.o. Předložená práce se zabývá problematikou distribučního systému, konkrétně lokalizačními modely. Cílem práce je umístění skladových prostor společnosti VERKON s.r.o., která se zaměřuje na distribuci a maloobchodní prodej laboratorního a technického skla, pomůcek, přístrojů a chemikálií. K nalezení umístění skladu je použit model pro tzv. lokalizaci jednoho objektu v neomezeném počtu míst.
6	Bc. Jaroslav Novotný	M2	prof. Ing. Dušan Baran, Ph.D.	Analýza kvalitativních parametrů gumárenských surovin a směsí	detail Analýza kvalitativních parametrů gumárenských surovin a směsí Tato práce v úvodu představí společnost Mitas a.s., v teoretické části jsou popsány suroviny, které se používají na výrobu gumárenských směsí. Praktická část zkoumá fyzikálně-technické parametry surovin používaných ve výrobě a následná analýza popisuje vývoj parametrů vybraných směsí.
7	Bc. Hana Vacková	M2	prof. Ing. Dušan Baran, Ph.D.	Analýza zpožďování dodávek přírodního kaučuku pro firmu Mitas a.s.	detail Analýza zpožďování dodávek přírodního kaučuku pro firmu Mitas a.s. Práce se věnuje problematice zpožďování dodávek přírodního kaučuku pro firmu Mitas a.s. V úvodu je popsán cíl a metody použité pro zpracování dat. Cílem práce je vyhodnotit zpožďování dodávek jednotlivých dodavatelů a zjistit, jestli zpožďování ovlivňuje i spekulace dodavatelů s cenami přírodního kaučuku. V teoretické části byla vypracována rešerše předchozího výzkumu na téma zpožďování dodávek v námořní dopravě a rešerše týkající se vyhodnocování spolehlivosti dodavatelů. V praktické části byla pomocí bodových a krabicových grafů vyhodnocena spolehlivost jednotlivých dodavatelů. Získané výsledky jsou komentovány v závěru, kde jsem navrhla doporučení pro řešení problému.
8	Bc. Filip Šimáček	M2	doc. Ing. Jan Rančák, CSc.	Strategické řízení podniku	detail Strategické řízení podniku Předložená práce posuzuje a hodnotí investiční projekt společnosti Oberthur Technologies s.r.o jako nástroj realizace její strategie na trhu v oblasti personalizace plastových karet. Stěžejní část tvoří stanovení hodnoty diskontní sazby a analýza citlivosti uvažované investice.

SVK 2017

Sborníky 2017: FCHT, FTOP, FPBT, FCHI

Termín konání SVK

Organizace SVK

Časový harmonogram přípravy SVK 2017

Další informace k soutěži

101 - Ústav anorganické chemie

Zvýšení intenzity luminiscence erbia ve strukturách diamantu pomocí implantace ytterbia

Syntéza a charakterizace supravodivého keramického kompozitu YBa2Cu3O7-δ – Y2Ba4CuWO10,8

Syntéza hexagonálního aluminátu LaMgAl11O19 nehydrolytickými sol-gel metodami

Příprava transparentní keramiky

Optimalizace přípravy oxidu grafenu

Příprava a charakterizace částečně naoxidovaného oxidu nanografitu

Chemické modifikace grafenu sírou a bromem pro využití v elektronice

Příprava a exfoliace vrstevnatých chalkogenidů Ga a In pro senzorické aplikace

Fluorovaný grafen pro elektrochemickou detekci biologicky aktivních látek

Příprava a charakterizace nanoobjektů na bázi oxidu ceričitého

Interakce Fe3+ iontu s ligandy odvozenými od pyridoxalu nebo pyridoxal-fosfátu a serinu

Příprava vícevazných Schiffových bazí reakcí ethylendiaminu s různými aldehydy a jejich reakce s iontem Ni(+II)

Vliv technologie přípravy roztoku na kvalitu tenkých vrstev připravených metodou spin-coating

Příprava tenkých vrstev obsahujících stříbro v zinečnato-křemičitanovém skle dotovaném holmiem a ytterbiem

Vrstevnaté ditelluridy přechodných kovů pro elektrokatalytický vývoj vodíku

Komplexace Schiffových bazí odvozených od vitamínu B3 s kationty Co(+III) a Mn(+II)

105 - Ústav anorganické technologie

Zpracování heptahydrátu síranu železnatého z výroby titanové běloby

Příprava nosiče katalyzátorů pomocí alginátové granulace

Porovnání elektrochemických desalinačních metod

Scale up přípravy neplatinového katalyzátoru pro alkalickou elektrolýzu vody

Příprava dopovaných vrstev hematitu aerosolovou pyrolýzou a jejich fotoelektrochemická charakterizace

Adsorpce CO2 na biochar

Studium nežádoucí reakce karbonátových příměsí při výrobě hnojiv na bázi dusičnanu amonného

Příprava anion selektivní membrány modifikované katalytickou vrstvou

Ověření stability iontově výměnných membrán v oxidačním prostředí

Inkorporace částic oxidovaného grafenu do polymerních membrán pro separace plynů

Fotokatalyzátory na bázi TiO2 využívající UV záření na čistění vzduchu

Studium konverzní reakce sádrovce s uhličitanem sodným

Hodnocení vlastností fotokatalyticky aktivních nátěrů v průběhu expozičních testů

Ověření použitelnosti membránových modulů pro inertizaci palivového článku

Příprava elektrolytu a optimalizace cely pro vysokoteplotní palivový článek.

Adsorpce kyselin fosforu na Pt elektrodě

106 - Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství

Využití hlubokomořských konkrecí k separaci kritických kovů z roztoků

Vlastnosti porézní korozivzdorné oceli vyrobené technologií 3D tisku

Tepelné zpracování titanové slitiny vyrobené technologií 3D tisku

Hodnocení vlivu strukturních změn vysoce legovaných žáropevných ocelí na jejich korozní odolnost

Konzervování - restaurování kadidelnice

Oltářní koruna Panny Marie

Koroze slitiny Mg-Y-Nd-Zr v modelových tělních prostředích

Vysokoteplotní koroze těsnících segmentů parních turbín

Modifikace povrchu titanové beta slitiny a její interakce s modelovým tělním prostředím

Struktura a vlastnosti slitin Ni-Ti-X vyrobených práškovou metalurgií

Nanostrukturování vrstevnatých systémů

Mešní konvičky s podnosem

Ochrana olova v atmosféře s obsahem kyseliny octové pomocí korozních inhibitorů

Porézní materiály na bázi titanu

Svícen

Konzervování-restaurování mešního kalicha

Elektrochemické chování uhlíkové oceli v pórovém roztoku bentonitu s proměnlivým složením

Mikrostruktura a mechanické vlastnosti slitin hořčíku legovaných Y, Nd a Zn

Koroze korodovaného olova v parách kyseliny octové

Struktura a mechanické vlastnosti oceli 316L připravené 3D tiskem

Korozní chování stříbra ve fyziologickém roztoku

Restaurování věčného světla

Hodnocení základních korozních vlastností strukturních složek vyskytujících se v heterogenních svarových spojích

Kinetika a mechanismus vzniku intermetalických fází Ti-Al

Restaurování Naviculy - lodičky na kadidlo

Konzervování-restaurování procesní lucerny z farnosti kostela svatého Jakuba Menšího v Železném Brodě

Ochrana olova v atmosféře s obsahem kyseliny octové pomocí destimulátorů a adsorbentů

Restaurování novobarokního zinkového kalamáře z produkce Komárovských železáren 1889 - 1899

Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti slitiny NiTi46

Vliv orientace vzorků při 3D tisku

Příprava a vlastnosti self-reporting materiálů na bázi hliníku

Příprava a charakterizace jemnozrnné slitiny AlFe7Mn4

PVD na kovovém substrátu

Materiály odolné vůči radiačnímu poškození ve fúzních reaktorech - nová cesta k jejich nalezení

Mechanické a korozní vlastnosti slitin zinku uvažovaných pro aplikace v medicíně

Vliv podmínek kompaktizace slinováním v plazmatu na mechanické vlastnosti a mikrostrukturu slitiny FeAl20Si20

Slitiny Ti-Al-Si vyrobené nekonvenčními postupy práškové metalurgie

107 - Ústav skla a keramiky

Restaurování keramické nádoby na deštníky

Syntéza a charakterizace supravodivého keramického kompozitu YBa₂Cu₃O_7-δ– Y₂Ba₄CuWO_10,8

Syntéza hexagonálního aluminátu LaMgAl₁₁O₁₉ nehydrolytickými sol-gel metodami

Interakce Fe³⁺ iontu s ligandy odvozenými od pyridoxalu nebo pyridoxal-fosfátu a serinu

Adsorpce CO₂ na biochar

Fotokatalyzátory na bázi TiO₂ využívající UV záření na čistění vzduchu

Příprava a vlastnosti granulí BaTiO₃ pro magnetickou rezonanci

Termodynamické vlastnosti misfitového kobaltitu [Bi_2-xCa₂O₄][CoO₂]_1.7

Využití sorbentů na bázi MnO₂ na odstranění arsenů a fosátů z vod