SVK 2018 -

101 - Ústav anorganické chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Filip Antončík	M1	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Syntéza a charakterizace supravodivých keramických kompozitů založených na YBa₂Cu₃O_7-δ matrici	detail Syntéza a charakterizace supravodivých keramických kompozitů založených na YBa₂Cu₃O_7-δ matrici Tématem této práce je příprava a charakterizace supravodivých keramických kompozitů založených na matrici směsného oxidu mědi YBCO obsahující sekundární fáze, které fungují jako umělá pinningová centra. Fáze se strukturou Y₂Ba₄CuMO_x byly připraveny reakcí v pevné fázi z oxidů nebo uhličitanů příslušných prvků, zatímco fáze BaZrO₃ a BaHfO₃ byly připraveny mokrou cestou. Takto připravené sekundární fáze byly přidány v různých koncentracích do prekurzoru obsahující Y₂BaCuO_5-δ, YBa₂Cu₃O_7-δ, CeO₂ a Sm₂O₃. Z těchto směsí byly metodou TSMG připraveny supravodivé tablety o průměrech 1,35 cm a 2,70 cm. Prekurzory i výsledné supravodivé kompozity byly důkladně analyzovány širokým spektrem analytických metod. Pro analýzu tvaru a velkosti částic byla použity SEM, HRTEM a LD. Chemické složení bylo studováno pomocí XRF a EDS, zatímco fázové složení bylo analyzováno metodou XRD. Mřížové parametry byly upřesněny Rietveldovou metodou. Fyzikální a termické vlastnosti byly analyzovány pomocí STA a PPMS. V neposlední řadě byly změřeny supravodivé charakteristiky kompozitů; jejich levitační síla a zachycené magnetické pole. Výsledky výzkumu najdou široké uplatnění v aplikacích vysokoteplotní supravodivé keramiky jako je energetika nebo doprava.
2	Lukáš Blažek	B3	Ing. Ladislav Nádherný, Ph.D.	Studium rozpustnosti Mn v nanostrukturovaném ZnO	detail Studium rozpustnosti Mn v nanostrukturovaném ZnO Prezentovaná práce se zabývá přípravou a charakterizací nanostrukturovaného ZnO dopovaného manganem. Cílem je připravit polovodič, který bude vykazovat feromagnetické chování při pokojové teplotě. Takový materiál má aplikační potenciál ve spintronice – novém oboru informatiky. Jelikož magnetický signál je především funkcí materiálového složení, záměrem této práce bylo připravit ZnO s co nejvyšší koncentrací Mn. Vyšší koncentrace dopantu lze docílit například v nanomateriálech. Pro přípravu nanostrukturovaného oxidu zinečnatého jsem použil citrátovou sol-gel metodu, při které vznikají již při teplotě 250 °C nanočástice ZnO, kolem kterých je však stále vysoký obsah amorfní a organické složky. Připravený materiál na bázi ZnO(Mn) byl charakterizován z hlediska strukturní a fázové analýzy, velikosti částic, termického a magnetického chování (XRD, SEM, TEM, DLS (dynamický rozptyl světla), STA a PPMS). Fázově čistý oxid zinečnatý s velikostí částic 20–100 nm jsem připravil při teplotě 650 °C. Za velký úspěch lze považovat dosažení relativně vysoké koncentrace manganu ≈15 at. % v ZnO, aniž by došlo ke vzniku nežádoucí sekundární spinelové fáze.
3	Bc. Jan Havlíček	M2	doc. Ing. Kateřina Rubešová, Ph.D.	Příprava keramiky metodou SPS	detail Příprava keramiky metodou SPS Spark plasma sintering (SPS) je metoda určená ke slinování práškových prekurzorů pomocí vysokých teplot a tlaků. Je to jedna z metod umožňující přípravu transparentní keramiky. Aby byl polykrystalický materiál transparentní pro viditelné 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. Těchto vlastností materiálu lze docílit vhodným slinovacím režimem SPS a velice kvalitním práškovým prekurzorem. Cílem mé práce je připravit metodou SPS transparentní keramiku z cerem dopovaného yttrito-hlinitého granántu (Ce:YAG), tedy optimalizovat režim SPS a připravit vhodný práškový prekurzor. 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.
4	Bc. Adéla Jiříčková	M1	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Nano-funkcionalizace keramických filtrů oxidem ceričitým a oxidy grafenu	detail Nano-funkcionalizace keramických filtrů oxidem ceričitým a oxidy grafenu Nanočástice oxidu ceričitého i oxidů grafenu patří mezi nanomateriály s velkým aktivním povrchem, díky kterému našly tyto nanočástice široké využití především v environmentálních aplikacích, v elektronice, v medicíně či v biotechnologiích. V rámci této práce byly funkcionalizovány různé typy keramických filtrů nanesením tenké vrstvy pomocí dip-coatingu (ponořováním) či spray-coatingu (sprejováním). Oxid ceričitý i oxidy grafenu byly charakterizovány pomocí transmisní elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením (HRTEM) a rentgenové difrakce (XRD), připravené filtry byly analyzovány skenovací elektronovou mikroskopií (SEM) a energiově disperzní spektroskopií (EDS). Pro studium dekontaminačních účinků filtrů s oxidy grafenu byla provedena sorpce iontů těžkých kovů (Cd2+, Zn2+ a Pb2+) a byla studována koncentrace kovů v roztoku před a po experimentu. Tyto filtry mohou nalézt uplatnění především k dekontaminaci vod od organických či anorganických polutantů.
5	Anna-Marie Lauermannová	B3	Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.	Chemické a fázové složení biomasových popílků a jejich potenciální využití v kompozitních materiálech	detail Chemické a fázové složení biomasových popílků a jejich potenciální využití v kompozitních materiálech Při spalování biomasy, která představuje jeden z obnovitelných zdrojů energie, dochází ke vzniku velkého množství biomasového popela vhodného k dalšímu využití. V tomto příspěvku je studováno fázové a chemické složení popela z dřevní štěpky, slámy nebo ozdobnice velké (Miscanthus Giganteus). Složení vzorků bylo charakterizováno pomocí rentgenové fluorescenční analýzy, rentgenové difrakční analýzy, skenovací elektronové mikroskopie a energiově disperzním analyzátorem. Tepelné chování bylo zjištěno pomocí simultánní termické analýzy. Vzhledem ke složení popílků se nabízí jejich využití při přípravě kompozitních materiálů, například jako příměs do cementů nebo alkalických aluminosilikátových materiálů.
6	Bc. Laura Pavlíková	M1	Ing. Vlastimil Mazánek, Ph.D.	Parciálně fluorovaný grafen jako pokročilý biosenzor.	detail Parciálně fluorovaný grafen jako pokročilý biosenzor. Jedním z aktuálních témat ve světě materiálů a nanotechnologií je příprava a zkoumání modifikací grafenu. Jedním z těchto derivátů je fluorografen, který je na rozdíl od grafenu izolant s širokým pásem zakázaných energií. Tak jako grafen vzbudil značnou pozornost pro svoje jedinečné vlastnosti, jako je vysoká optická propustnost, extrémně vysoká elektrická a tepelná vodivost či mechanická odolnost, tak i fluorografen na sebe upoutal pozornost pro své možné využití v optice, optoelektronice či mikroelektronice. Cílem mé práce bylo připravit a charakterizovat částečně fluorovaný grafen se zaměřením na jeho využití v elektrochemické detekci biologicky aktivních látek. Nejprve byl připraven termicky redukovaný grafen z oxidu grafitu připraveného Hoffmanovou metodou. Redukce probíhala v mikrovlnném reaktoru ve vodíkové atmosféře. Následně byl grafen fluorován v atmosféře F₂:N₂ (1:4 obj.) za různých reakčních podmínek. Připravené vzorky se lišily obsahem fluoru, jehož množství dramaticky ovlivnilo vlastnosti grafenu jako: smáčivost, vodivost a šířku zakázaného pásu. Následně bylo vybráno několik vzorků, které byly použity jako elektrodový materiál pro detekci dopaminu, kyseliny askorbové a nukleových bází.
7	Bc. Kryštof Skrbek	M1	Ing. Vilém Bartůněk, Ph.D.	Vliv nanočástic oxidu ceričitého na rozklad chlorovaných fenolů	detail Vliv nanočástic oxidu ceričitého na rozklad chlorovaných fenolů V současné době představují halogenované pesticidy významný problém z hlediska kontaminace vody i půdy. Tato práce se zabývá dekontaminací chlorfenolů, a to zejména 2,4,6-trichlorfenolu (2,4,6-TCP), pomocí katalytického rozkladu působením nanočástic oxidu ceričitého. Tento chlorovaný fenol je ve vodě relativně dobře rozpustný a jeho rozklad byl sledován pomocí UV-Vis spektroskopie ve vodném prostředí. Výsledky potvrdily katalytickou aktivitu nanočástic oxidu ceričitého při rozkladu chlorovaných fenolů a jejich potenciál v této oblasti. Dále byla studována možnost inhibice nanočástic v porézním pouzdře amorfního oxidu křemičitého, vytvořeného pomocí hydrolýzy tetraethylorthosilikátu (TEOS).
8	Lucie Spejchalová	B3	Ing. Martin Pižl	Studium vlivu substituentů ligandů typu Schiffových bází při syntéze Fe³⁺ komplexů	detail Studium vlivu substituentů ligandů typu Schiffových bází při syntéze Fe³⁺ komplexů Železo je druhý nejrozšířenější kov na zemi, významnou roli hraje i v organismech. Nejčastěji se železo vyskytuje v oxidačním stavu Fe²⁺ a Fe³⁺. Tato práce se zabývá studiem komplexů železitého kationtu s ligandy typu Schiffových bází, které obecně vznikají reakcí primárních aminů (např. aminokyselin) s aldehydy či ketony. V této práci jsme použili aminokyseliny fenylalanin (Phe) a serin (Ser) a aldehydy pyridoxal (PL) a pyridoxal-5-fosfát (PLP) - deriváty vitaminu B6. Cílem této práce bylo studium vlivu postranního řetězce ligandu na koordinaci Fe³⁺ iontu při syntéze komplexů. Metodou kontinuálních variací (Jobova metoda) byl určen stechiometrický poměr ligandu a kovu pro následnou syntézu komplexů. Při syntézách se vycházelo z neizolovaných ligandů a jako železitý prekurzor byl použit [Fe(acac)₃]. Komplexy byly izolovány a charakterizovány pomocí elementární analýzy, FT-IR, UV-VIS, hmotnostní spektrometrie, obsah železa byl stanoven kolorimetricky.
9	Bc. Markéta Tomandlová	M2	Ing. Irena Hoskovcová, CSc.	Syntéza komplexů kovů první přechodné řady s N,N´-ethylen-bis(pyridoxylideniminem) a thiokyanatanovým aniontem	detail Syntéza komplexů kovů první přechodné řady s N,N´-ethylen-bis(pyridoxylideniminem) a thiokyanatanovým aniontem Pyridoxal-5-fosfát (PLP) je kofaktorem vitamínu B6, má tedy v organismu důležitou katalytickou funkci při metabolismu aminokyselin a štěpení glykogenu. N,N´-ethylen-bis(pyridoxylidenimin), ligand typu Schiffovy báze, byl připraven reakcí ethylendiaminu s pyridoxalem (bezfosfátová forma PLP). Schiffovy báze (iminy) vznikají reakcí primárního aminu s aldehydem či ketonem za vzniku dvojné vazby mezi uhlíkem a dusíkem, a tedy struktura Schiffových bází je vhodná pro komplexaci iontů kovů. V této práci jsme se zaměřili na syntézu komplexů N,N´-ethylen-bis(pyridoxylideniminu) s ionty Ni(+II), Cu(+II), Co(+II), Mn(+II) a Fe(+III). Připravené komplexy byly charakterizovány pomocí IČ spektroskopie, elementární analýzy a UV-VIS spektroskopie. Do volného koordinačního místa jsme navázali thiokyanatanový anion, který byl zvolen pro své charakteristickou vibraci v IČ spektroskopii. Komplexy, které ho obsahují, jsou vhodné pro IČ spektroelektrochemii.
10	Adam Šrut	B3	Ing. Miroslava Guricová	Syntéza a charakterizace komplexů Cr(III) a Mo(VI) s Schiffovými bázemi polohových izomerů pyridinkarbaldehydu	detail Syntéza a charakterizace komplexů Cr(III) a Mo(VI) s Schiffovými bázemi polohových izomerů pyridinkarbaldehydu Komplexy kovů 6. skupiny s Schiffovými bázemi se již používají jako katalyzátory zejména pro oxidační reakce. V práci byla studována syntéza a charakterizace komplexů Cr(III) a Mo(VI), což jsou nejstabilnější oxidační stavy uvedných prvků. Chemické chování chromu a molybdenu se velmi liší, proto je při syntézách potřeba postupovat jinými způsoby a vycházet z jiných prekurzorů, jimiž byly Mo(acac)₂ a CrCl₃.6H₂O. Cílem práce bylo připravit ligandy odvozené od polohových izomerů pyridinkarbaldehydu (pikolinaldehyd - PA a nikotinaldehyd - NA) s aminokyselinami fenylalaninem (Phe) a glycinem (Gly) a následně jejich komplexy s Cr(III) a Mo(VI). Komplexy i ligandy byly charakterizovány elementární analýzou a IR spektroskopií. V případě ligandů byla naměřena i NMR spektra.

105 - Ústav anorganické technologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Daniel Budáč	M2	doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.	Studium kinetiky reakcí na kyslíkové elektrodě v SOC reaktorech	detail Studium kinetiky reakcí na kyslíkové elektrodě v SOC reaktorech Vysokoteplotní SOC (solid oxide cell) reaktory umožňují provoz v režimech elektrolytického i palivového článku při stejném složení elektrod. V symetrickém uspořádání SOC reaktoru dochází ke generování kyslíku v anodickém prostoru (oxygen evolution reaction – OER) a souběžné jeho spotřebovávání na katodě (oxygen reduction reaction – ORR). V této práci byla testována symetrická cela fungující jako kyslíková pumpa za účelem stanovení kinetických parametrů reakcí na kyslíkové elektrodě. Na lisovaný YSZ (yttriem dopovaný oxid zirkoničitý) elektrolyt byla z obou stran sítotiskem nanesena elektroda ze směsi LSM (manganitan lanthanito strontnatý) a YSZ. Připravená cela byla testována v tříelektrodovém zapojení metodami elektrochemické impedanční spektroskopie a cyklické voltametrie při teplotách 700 a 800 °C a při různých koncentracích kyslíku na straně pracovní elektrody. Z naměřených dat je patrné, že zvýšení teploty vede k dramatickému snížení polarizačních odporů pro ORR a OER a rovněž ohmického odporu cely. Vliv koncentrace kyslíku na straně pracovní elektrody je patrný pouze při jeho odčerpávání z prostoru pracovní elektrody, což odpovídá jeho redukci (ORR). Získaná data pomůžou při návrhu a optimalizaci regenerativního palivového článku.
2	Maksim Gridchin	B3	doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.	Elektrochemická oxidace fenolických nečistot v odpadních vodách	detail Elektrochemická oxidace fenolických nečistot v odpadních vodách Čištění odpadních vod je důležitým průmyslovým procesem pro ochranu životního prostředí, nepřímo ovlivňujícím i kvalitu pitné vody. Jedněmi z nejproblematičtějších persistentních polutantů jsou toxické látky na bázi fenolu. Klasický biologický způsob čištění odpadních vod nemůže být v případě fenolových sloučenin použit. Alternativou je elektrochemická oxidace sloučenin fenolu na borem dopované diamantové elektrodě(BDD). BDD je elektrodový materiál s vynikajícími mechanickými a elektrochemickými vlastnostmi pro oxidaci širokého spektra organických látek. Jako modelovou látku jsem zvolil kresol. V rámci výzkumu jsem studoval průběh elektrochemické oxidace kresolu na BDD elektrodě. Provedl jsem voltametrické studie a vsádkovou elektrolýzu s elektrolytem obsahujícím kresol. Jako základní elektrolyt jsem použil roztok kyseliny sírové a roztok síranu sodného. Zjistil jsem, že k oxidaci kresolu v neutrálním prostředí téměř nedochází. V kyselém prostředí je kresol oxidován při potenciálech nižších než u vývoje kyslíku. Na základě toho jsem vsádkovou elektrolýzou určil rychlost elektrochemické oxidace kresolu na BDD. Prokázal jsem, že kresol je možné elektrochemickou předúpravou rozštěpit na jednodušší látky snadněji odstranitelné biologickým čištěním.
3	Miroslav Hala	B3	Ing. Jakub Mališ, Ph.D.	Charakterizace materiálů pro výrobu bipolárních desek pro PEMFC	detail Charakterizace materiálů pro výrobu bipolárních desek pro PEMFC Bipolární desky jsou jednou z nejdůležitějších částí PEM palivových článků, kde plní hned několik důležitých funkcí. Jejich hlavním úkolem je rovnoměrná distribuce vodíku a kyslíku, a odvod vzniklé vody. Dále slouží k vedení proudu mezi jednotlivými články ve svazku, pasivnímu chlazení a fixaci jednotlivých komponent v celém zařízení. Vzhledem k tomu, že většinu hmotnosti, objemu a značnou část cenových nákladů palivového článku tvoří právě bipolární desky, je na jejich mechanické a chemické vlastnosti kladen velký důraz. Jedním z materiálů, který se využívá k jejich výrobě, je polymerní uhlíkový kompozit. Tato práce se zabývá měřením několika klíčových vlastností ovlivňujících funkci komerčně dostupných kompozitních desek. Získaná data poslouží k výběru nejlepších materiálů, které budou použity pro výrobu bipolárních desek, které poslouží ke stavbě svazku o výkonu 200 W.
4	Michal Hozman	M2	doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla	Model kontaktního reaktoru pro oxidaci SO2	detail Model kontaktního reaktoru pro oxidaci SO2 Katalytická oxidace oxidu siřičitého na oxid sírový je významnou reakcí nacházející široké uplatnění v chemickém průmyslu. Rychlost reakce stejně jako celková konverze oxidu siřičitého významně závisí na teplotě. Vhodný návrh kontaktního reaktoru se systémem chlazení je proto klíčový k dosažení optimálního teplotního profilu a maximálního stupně konverze. Vzhledem ke svému průmyslovému využití byla tato reakce předmětem rozsáhlého vědeckého zájmu a pro její popis byla navržena řada kinetických rovnic. Cílem této práce bylo srovnání vybraných publikovaných kinetických rovnic popisujících tuto reakci a vytvoření modelu reaktoru, který bude následně použit při optimalizaci procesu výroby dodecylbenzensulfonátu sodného, v němž je oxid sírový využíván jako sulfonační činidlo.
5	Bc. Aneta Hrubantová	M1	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Kompozitní materiály na bázi TiO₂ pro katalytické čištění vzduchu	detail Kompozitní materiály na bázi TiO₂ pro katalytické čištění vzduchu Práce se zabývá přípravou a charakterizací kompozitních materiálů s obsahem TiO₂ a aktivního uhlí (AC) a jejich aplikací pro fotokatalytické čištění vzduchu. Kompozitní fotokatalyzátory na bázi TiO₂ a aktivního uhlí s výhodou kombinují fotokatalytickou aktivitu TiO₂ a vysokou adsorpční kapacitu aktivního uhlí. Byly připraveny kompozitní fotokatalyzátory obsahující vysoce aktivní komerční TiO₂fotokatalyzátor (P25 Evonik) a tři typy aktivního uhlí lišící se svými texturními vlastnostmi. Fotokatalytická aktivita vrstev kompozitů byla sledována pomocí odbourávání toluenu v průtočném deskovém reaktoru (standardní metoda ISO 22197-3). Koncentrace toluenu byla stanovena pomocí plynového chromatografu (FID). Kromě vlivu poměru AC/TiO₂ a typu AC na adsorpci a konverzi toluenu způsobenou fotokatalytickou oxidací byl dále sledován vliv mletí AC, předcházející přípravě kompozitu.
6	Tomáš Imrich	B3	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Světlem aktivované nanostrukturované materiály pro solární produkci vodíku	detail Světlem aktivované nanostrukturované materiály pro solární produkci vodíku V záujme rozvoja čistých zdrojov energie sa venuje veľká pozornosť vodíku a jeho výrobe z obnoviteľných zdrojov. Jednu z metód predstavuje fotoelektrochemický rozklad vody pomocou slnečného žiarenia, kde významnú úlohu majú nanoštruktúrované materiály. Tie sú využité na prípravu fotoanód a fotokatód. Fotoanódy sú tvorené n – polovodičovými materiálmi, najmä na báze primárnych oxidov Ti, W, Fe, pričom táto práca popisuje prípravu a vlastnosti hematitu, α-Fe₂O₃. Metódou prípravy bola zvolená aerosólová pyrolýza, na sklo s vodivou vrstvou fluórom dopovaného SnO₂. Charakterizácia pripravených vrstiev hematitu sa zameriava na hodnoty fotoprúdov, ako na jeden z hlavných parametrov. Ďalším významným prvkom u pripravených vrstiev hematitu je miera ich fotokorózie v priebehu ožarovania a polarizácie vo vodnom elektrolyte. Významná pozornosť bola preto venovaná pokrytiu hematitových vrstiev ochrannou vrstvou oxidu titánu (TiO₂) a porovnanie ich vlastností s čistými hematitovými vrstvami. Výsledky sú diskutované v závislosti na príprave jednotlivých TiO₂ ochranných vrstiev (sol-gel, sprejová pyrolýza) a type prostredia, v ktorom bola fotoanóda exponovaná.
7	Anna Kloužková	B3	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Kompozitní fotokatalyzátory na bázi TiO₂ a SiO₂	detail Kompozitní fotokatalyzátory na bázi TiO₂ a SiO₂ Oxid titaničitý je polovodič, který je aktivován světelnou energií. Jeho fotokatalytická aktivita je předmětem rozsáhlého výzkumu směřujícímu k jeho využití v řadě aplikací. Příkladem jsou kryty lamp v dálničních tunelech nebo nátěry obkladů operačních sálů, kde se předpokládá uplatnění samočisticího a antibakteriálního působení TiO₂. Pro zvýšení účinnosti oxidu titaničitého se provádějí různé úpravy nebo modifikace. Jednou z možností je příprava kompozitních fotokatalytizátorů s přídavkem oxidu křemičitého směřující ke zlepšení adsorpčních vlastností. V prezentované práci bylo vytvořeno několik typů suspenzí lišících se dobou a intenzitou mletí obou složek (fotokatalyzátoru a SiO₂) a jejich poměrem. Fotokatalytická aktivita vrstev v kapalné fázi byla hodnocena pomocí oxidace modelového barviva Acid Orange 7.
8	Bc. Ondřej Kršek	M2	doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla	Polysulfonová dutá vlákna s vrstvou PDMS pro separaci plynů	detail Polysulfonová dutá vlákna s vrstvou PDMS pro separaci plynů Membránové procesy pro separaci plynů je v posledních dekádách dynamicky rozvíjející se obor, kterému je věnována významná pozornost ve výzkumné i průmyslové sféře. Ke stávajícím technologiím pro dělení plynných směsí nabízí membránová separace ekologicky a ekonomicky schůdnou variantu, slučitelnou s principy trvale udržitelného rozvoje. Separace směsí obsahujících oxid uhličitý a vodík jsou důležitou operací několika průmyslově významných technologií, jakými jsou například parní reforming, regenerace vodíku z rafinérských procesů nebo úprava syntézního plynu. Cílem této práce bylo připravit několik modulů s dutými vlákny a charakterizovat jejich separační vlastnosti. Porézní dutá vlákna z polysulfonového nosiče byla následně potažena tenkou dělící vrstvou polydimethylsiloxanu (PDMS). PDMS patří do skupiny kaučukovitých polymerů a vyznačuje se vysokou permeabilitou pro CO₂. Ze získaných dat byla stanovena selektivita, permeance CO₂ a stage cut. Připravené moduly byly dále porovnány s komerčním modulem s vlákny z čistého PDMS. Morfologie připravených vláken byla charakterizována metodami SEM a EDX.
9	Veronika Marková	B3	Ing. Jakub Mališ, Ph.D.	Optimalizace přípravy MEA metodou hot-press	detail Optimalizace přípravy MEA metodou hot-press Technologie palivových článků typu PEM představuje vhodný zdroj elektrické energie pro řadu aplikací. Klíčovou součástí je tzv. MEA, skládající se z katody, anody a membrány. V současné době existuje několik různých postupů pro přípravu MEA. Jako potenciálně vhodná se ukazuje příprava metodou hot-press, kdy elektrody i membrána jsou slisovány za zvýšené teploty. Tímto postupem lze zlepšit využití katalyzátoru, které se projeví zvýšením výkonu. V procesu přípravy je nutné optimalizovat nejrůznější parametry. Velikost tlaku použitého pro lisování se odvíjí od mechanických vlastností elektrod, aby nedošlo k zborcení jejich struktury a aby se tak nestaly nepropustnými pro reaktanty a reakční produkty. Hodnota aplikované teploty závisí na vlastnostech ionomerů, použitých pro výrobu membrány, a pojiva katalytické vrstvy. Cílem práce je optimalizace teploty a tlaku použitých při přípravě MEA metodou hot-press.
10	Bc. Darina Plecitá	M2	doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.	Studium rozsahu reakce vápence (dolomitu) v tavenině dusičnanu amonného při výrobě hnojiv	detail Studium rozsahu reakce vápence (dolomitu) v tavenině dusičnanu amonného při výrobě hnojiv V současné době je značný problém s nedostatkem živin v půdách, které jsou nezbytné pro správný růst rostlin. Proto se vyrábí řada průmyslových hnojiv, která vyrovnávají tento deficit. Dusík řadíme mezi jednu z nejdůležitějších živin v hnojivech, protože jeho zdroje v půdě jsou omezené. Nejrozšířenější hnojiva obsahující dusík jsou na bázi dusičnanu amonného. Ten však má značné negativní vlastnosti (výbušnost, hygroskopičnost a s tím související spékavost), které se snažíme omezit přídavkem například vápence či dolomitu. Tyto příměsi ve výrobě částečně reagují při mísení s taveninou dusičnanu amonného za vzniku nežádoucího produktu – dusičnanu vápenatého, případně dusičnanu hořečnatého. Průběh této reakce se omezuje přídavkem kyseliny sírové, případně rozpustných síranů. Tato práce se zabývá určením rozsahu reakce vápence s taveninou dusičnanu amonného. Jeho zreagované množství bylo určeno pomocí analýz kapalné i pevné fáze výchozích ve vodě rozpuštěných vzorků hnojiva. Do výpočtu je dále zahrnuto množství v kyselině dusičné nerozpustného zbytku přidávaného vápence.
11	Bc. Veronika Rečková	M1	Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.	Příprava a charakterizace vrstev redukovaného grafen oxidu pro elektrolytický vývoj vodíku.	detail Příprava a charakterizace vrstev redukovaného grafen oxidu pro elektrolytický vývoj vodíku. Spotřeba neobnovitelných zdrojů energie je součástí našeho každodenního života. Snahou vyspělého světa je najít a zavést nové obnovitelné zdroje energie, které by mohly vést ke snížení zátěže pro životní prostředí. Pro zvýšení účinnosti těchto zdrojů je vhodné využít vodík jako nosič energie. Vodík může být za tímto účelem získán např. alkalickou elektrolýzou vody. Alkalická elektrolýza je jednou z metod výroby vodíku, stejně jako například PEM elektrolýza. Zatímco PEM elektrolýza dosahuje vysoké intenzity produkce, cena ušlechtilých kovů (Pt) využívané jako katalyzátory brání jejímu rozšíření. U alkalické elektrolýzy se využívají niklové katalyzátory, které mají vysokou aktivitu pro vývoj H₂. Ta ovšem s časem klesá. K poklesu aktivity vývoje vodíku na niklové elektrodě může dojít již v řádu jednotek hodin. Tento pokles je způsoben tvorbou hydridové vrstvy na elektrodě. Tomu může být zabráněno povrchovou modifikací Ni, která by umožnila rychlejší desorpci H₂. V rámci této práce byly na niklovém podkladu elektrochemicky připraveny vrstvy redukovaného grafen oxidu. Připravené vrstvy byly následně testovány pomocí metod cyklické voltametrie, lineární voltametrie a elektrochemické impedanční spektroskopie za účelem ověření jejich vlivu na zachování vysoké aktivity Ni pro vývoj H₂.
12	Jakub Rusek	B3	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Nanotrubicové vrstvy TiO₂ pro fotoelektrochemické aplikace	detail Nanotrubicové vrstvy TiO₂ pro fotoelektrochemické aplikace Oxid titaničitý patří již několik let k nejstudovanějším polovodičovým materiálům v oblasti fotokatalýzy, zejména z důvodu vysoké fotochemické stability a aktivity. Největší pozornost je věnována nanotrubicovým 1D strukturám TiO₂. Předmětem této práce je příprava a optimalizace vlastností nanotrubicových vrstev TiO₂ (TNT) za účelem jejich aplikace jako fotoanod i) v barvivem sensitizovaném solárním článku (DSSC) a ii) pro fotoelektrochemickou oxidaci polutantů ve vodě. Syntéza TNT vrstev probíhala elektrochemickou anodizací titanového substrátu. Pro zlepšení fotoelektrochemických vlastností byly takto vzniklé amorfní oxidické vrstvy podrobeny tepelné a povrchové úpravě. Připravené TNT vrstvy byly charakterizovány pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM), rentgenové difrakce (XRD) a měřením fotoproudů ve vodném elektrolytu. Klíčovým parametrem pro účinnost DSSC je míra adsorpce barviva na povrchu TiO₂. Proto byla metodou UV-VIS spektrofotometrie sledována adsorpce modelového barviva N719 ([(cis – bis (isothiokyanato) bis (2,2‘ – bipyridyl – 4,4‘ – dikarboxylato) ruthenium (II))] bis – tetrabutylammonium) na povrchu TNT vrstev a provedeno srovnání s komerčně dostupnou vrstvou TiO₂ částic.
13	Bc. Hedvika Schwarzová	M2	doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla	Separace plynů membránami na bázi tenké vrstvy	detail Separace plynů membránami na bázi tenké vrstvy Biometan může být použit jak pro výrobu energie, tak jako surovina pro chemický průmysl. Současně používané techniky pro zvýšení čistoty biometanu, zaměřené zejména na odstranění CO₂ a sirných sloučenin, například absorpce a adsorpce, vyžadují velké množství energie a zařízení velkých rozměrů. Proto je v posledních desetiletích značný zájem o výzkum, vývoj a komercializaci membránových materiálů a technologií. Membránové čištění bioplynu je energeticky méně náročné než výše zmíněné techniky, ale jeho většímu rozšíření zatím brání obtížná a komplikovaná výroba membránových materiálů velkých rozměrů a snižování výkonu materiálů s časem. V rámci této práce byly připraveny polymerní asymetrické kompozitní membrány, které se skládají z polyetherimidové nosné vrsty a tenkého polyimidového filmu na jejím povrchu. U připravených membrán byla provedena strukturní a materiálová charakterizace pomocí metod FTIR, SEM, TGA, DSC a byly stanoveny jejich separační vlastnosti v binární směsi CO₂/CH₄. Pro jednu vybranou membránu byla provedena studie vlivu času na její separační charakteristiky.
14	Bc. Anna Tocháčková	M2	Ing. Roman Kodým, Ph.D.	Studium proudění plynů v palivových článcích typu PEM	detail Studium proudění plynů v palivových článcích typu PEM Distributory toku a přilehlá plynově difuzní vrstva (GDL) představují důležité součásti konstrukce palivových článků typu PEM. Jejich optimální geometrie zajišťuje rovnoměrnou distribuci plynů v aktivní ploše cely a zásadně tak ovlivňuje výkon a životnost palivových článků. Tato práce se zabývá studiem vlivu geometrie distributorů a hydrodynamických vlastností GDL na rovnoměrnost proudění plynů v palivových článcích typu PEM, a to jak pomocí matematického modelování, tak i experimentálně. Byl vyvinut trojrozměrný stacionární CFD model umožňující matematickou simulaci proudění v daném systému. Tento model byl ověřen experimentálně pro případ distributoru s jedením kanálkem o průřezu (1×1 mm²) ve tvaru jednoduché serpentýny s přilehlou s přilehlou GDL o rozměrech 1×10 cm². Byla provedena parametrická studie vlivu hydraulické permeability GDL na rovnoměrnost proudění plynu ve výše popsaném rozvodném kanálku. Dále pak s pomocí matematického modelu byl analyzován vliv nerovnoměrné komprese GDL a její vtlačení do kanálku například v důsledku stlačení cely palivového článku. To vedlo na nutnost uvažovat anisotropii GDL v navrženém modelu. Výsledkem této práce je ověřený matematický model usnadňující zvýšení výkonu, optimalizaci a komercializaci palivových článků typu PEM.
15	Bc. Jan Tomek	M2	Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.	Grafen oxid a jeho katalytické vlastnosti v alkalické elektrolýze vody	detail Grafen oxid a jeho katalytické vlastnosti v alkalické elektrolýze vody Více než 90 % vodíku, označovaného jako palivo budoucnosti, je v dnešní době ve skutečnosti získáváno z fosilních zdrojů. V současné době však, s ohledem na rostoucí zastoupení obnovitelných zdrojů elektrické energie, dochází k rozšiřování zastoupení další technologie – elektrolýzy vody. Z dostupných variant této technologie nachází největší uplatnění alkalická elektrolýza vody a elektrolýza vody s kation selektivní polymerní membránou. Výhoda alkalického procesu spočívá v možnosti využití levných a snadno dostupných katalyzátorů, které nejsou založeny na platinových kovech, jako je tomu u konkurenční membránové technologie. V praxi zavedeným materiálem elektrod v průmyslové alkalické elektrolýze vody je nikl. U tohoto materiálu však s časem dochází k poklesu aktivity. Tomuto lze zabránit nanesením tenké vrstvy redukovaného grafen oxidu. Cílem této práce je elektrochemická příprava a charakterizace grafen oxidu. Následně provést stanovení optimálního způsobu elektroforetického nanesení vrstvy redukovaného grafen oxidu na Ni podklad tak, aby bylo dosaženo maximální účinnosti redukovaného grafen oxidu pro zajištění dlouhodobé stability Ni.
16	Bc. Xénia Vislocká	M2	prof. Dr. Ing. Josef Krýsa	Fotokatalyzátory na báze oxidu titaničitého modifikované uhlíkovými materiálmi - vplyv veľkosti častíc uhlíku na aktivitu.	detail Fotokatalyzátory na báze oxidu titaničitého modifikované uhlíkovými materiálmi - vplyv veľkosti častíc uhlíku na aktivitu. Fotokatalytická aktivita oxidu titaničitého závisí od jeho schopnosti absorbovať žiarenie o vhodnej vlnovej dĺžke za vzniku excitovaného elektrónu a kladne nabitej diery. Vzniknuté elektróny môžu následne reagovať s látkami prítomnými v roztoku a degradovať ich, alebo, čo je častejší prípad, rekombinovať s dierami za uvoľnenia tepelnej energie. Účinnosť fotokatalytickej degradácie teda závisí od životnosti elektrónov, ktorá sa pohybuje v rádoch 10^-9 sekúnd a dá sa zvýšiť napríklad separovaním náboja. Jedným z vhodných spôsobov zvýšenia aktivity oxidu titaničitého je dopovanie uhlíkom. Vo svojej práci som sa zamerala na prípravu kompozitných materiálov na báze oxidu titaničitého s obsahom uhlíku, pričom dôraz bol kladený na veľkosť častíc dopantu. Na zmenšenie častíc aktívneho uhlia bola použitá metóda mokrého mletia, pričom bol sledovaný vplyv mletia na distribúciu veľkosti častíc. Za účelom získania uhlíkových častíc o veľkosti niekoľkých nanometrov bola testovaná elektrochemická metóda prípravy uhlíkových nanobodiek.
17	Bc. Klára Zálohová	M2	Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.	Vliv železnatých iontů na tvar a velikost částic sádrovce	detail Vliv železnatých iontů na tvar a velikost částic sádrovce Průmyslově vznikající sádrovec je v současné době využíván především pro výrobu stavebních materiálů. Jeho další využití je z hlediska ekonomiky a ekologie příslušných výrob velmi významné. Pro využitelnost sádrovce je velmi podstatný zejména tvar a velikost vzniklých částic. Tyto základní vlastnosti jsou ovlivněny mnoha parametry. Ve své práci jsem se zabývala neutralizační reakcí kyseliny sírové uhličitanem vápenatým v přítomnosti zelené skalice, který simuluje proces zpracování odpadní kyseliny sírové při výrobě titanové běloby. Vzorky sádrovce byly připraveny při různých teplotách, koncentraci kyseliny sírové, koncentraci železnatých iontů a navážce uhličitanu vápenatého. Do izotermního vsádkového míchaného reaktoru bylo předloženo vždy 1,5 l roztoku kyseliny sírové a zelené skalice. Vytemperovaný roztok byl následně neutralizován uhličitanem vápenatým po dobu 2 hodin. Reakce byla ukončena oddělením vzniklého produktu od kapalné fáze podtlakovou filtrací. Vysušený produkt byl analyzován na optickém mikroskopu pro posouzení tvaru vznikajících částic, velikost byla měřena metodou laserové difrakce. Získané hodnoty byly použity pro porovnání a zhodnocení vlivu reakčních podmínek na tvar a velikost částic.
18	Bc. Miroslav Šmíd	M2	Ing. Jakub Mališ, Ph.D.	Vliv čistoty dusíku pro inertizaci na životnost palivového článku	detail Vliv čistoty dusíku pro inertizaci na životnost palivového článku Palivové články typu PEM představují perspektivní zdroj elektrické energie pro celou řadu aplikací, kde se uplatní některé z jejich výhod. Jejich provoz má ale i jistá technická omezení. Například pro zamezení degradace palivového článku mezi jednotlivými použitími je nutné přistoupit k inertizaci, tedy odstranění zbytků paliva 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. Tomu lze předejít právě proplachem inertním plynem, např. dusíkem. Zdrojem dusíku může být tlaková lahev, která však musí být doplňována. Vhodnějším řešením pro mobilní aplikace je separace dusíku ze vzduchu za pomoci membránového modulu. Cílem práce je posouzení vlivu čistoty dusíku použitého k inertizaci na rychlost poklesu napětí při konstantním proudu a tedy životnost palivového článku.

106 - Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Dino Alferi	M1	Ing. Vojtěch Hybášek	Korozní chování slitin NiTiX připravených metodou práškové metalurgie	detail Korozní chování slitin NiTiX připravených metodou práškové metalurgie Slitiny NiTi jsou v biomateriálové oblasti zajímavé zejména díky jevu tvarové paměti, superelasticity a dobré korozní odolnosti. V této práci byl sledován vliv legujících prvků na korozní chování slitiny NiTi . Vzorky byly připravené metodou SHS, rozemlety a následně proběhla kompaktizace metodou SPS. Jako legury byly vybrány křemík, hořčík a hliník, vždy v 5 hmotnostních procentech. Tyto materiály byly porovnávány s NiTi, který byl připravený litím. Měření probíhala ve fosfátem pufrovaném solném roztoku o různých úrovních pH. Korozní odolnost byla hodnocena na základě měření polarizačního odporu. Křemík polarizační odpor zvyšoval, hořčík a hliník ho snižovaly. Snížení pH vedlo k nárůstu korozní rychlosti. Další část práce se zaměřovala na testy nerovnoměrného korozního napadení, což zahrnovalo cyklickou potenciodynamickou a potenciostatickou polarizaci. Z cyklických potenciodynamických křivek při neutrálním pH bylo zjištěno, že se korozní napadení se iniciuje v pórech, které jsou na povrchu materiálů přítomné z výroby. U referenční slitiny se korozní napadení projevilo nejméně. Snížení pH vedlo ke změně korozního mechanismu, napadány byly jednotlivé fáze materiálu.
2	Tomáš Aliger, Dis.	B3	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Restaurování stříbrného stolovacího setu	detail Restaurování stříbrného stolovacího setu Tématem práce je průzkum a restaurování stříbrného stolovacího setu z 2/2 19. století vyrobeného jednou z Pražských zlatnických dílen. Set je zhotoven ze stříbra a železa a na některých dílech se nachází zlacení. K setu také patří dvoupatrová etue zhotovená ze dřeva, potažená textilem, usní, papírem a opatřená mosazným kováním s železným zámkem. V rámci restaurování byly provedeny analýzy kovových materiálů pomocí důkazové zkoušky, XRF analyzátoru a metalografického výtrusu, dále byl analyzován usňový pokryv a to na způsob zpracování usně, její typologie a kvalita koherence kolagenových vláken. Na některých absentujících částech byla řešena možnost jejich doplnění pomocí 3D technologie. V rámci restaurování byly z kovových povrchů odstraněny nečistoty s korozními produkty a následně byly tyto povrchy vyleštěny, tak aby bylo dosaženo jejich původního vzhledu. Etue byla očištěna, nesoudržné spoje slepeny a useň byla tukována. Chybějící části byly doplněny a deformace jednotlivých příborů vyrovnány. Na závěr byl předmět konzervován a byl nastaven jeho ochranný režim.
3	Bc. Ivana Arvajová	M2	Ing. Filip Průša, Ph.D.	Vliv obsahu Mn na mechanické vlastnosti slitiny CoCrFeNiMn s vysokou entropií	detail Vliv obsahu Mn na mechanické vlastnosti slitiny CoCrFeNiMn s vysokou entropií Slitiny s vysokou entropií, známé také pod pojmem HEAs (High Entropy Alloys), jsou novou rozvíjející se skupinou kovových materiálů. Zajímavé jsou svými mechanickými vlastnostmi, které jsou mnohdy lepší než vlastnosti konvenčních slitin, dále také dobrými korozními vlastnostmi a vynikající odolností proti vysokoteplotní oxidaci. Mohou tak najít uplatnění v široké škále odvětví. V této práci byly připraveny mechanickým legováním tři slitiny s vysokou entropií CoCrFeNiMn lišící se v obsahu Mn – s 5, 20 a 35 at. %. Kompaktizace připravených prášků byla provedena technologií slinování v plazmatu SPS (Spark Plasma Sintering). Cílem práce bylo porovnat tyto slitiny z hlediska mikrostruktury a mechanických vlastností (pevnost v tlaku a tvrdost), tepelné stability a odolnosti proti vysokoteplotní oxidaci. Mikrostruktury všech slitin se příliš nelišily, byly jemnozrnné a mírně porézní. Nejvyšší tvrdosti a meze kluzu dosahovala ekviatomární slitina s 20 at. % Mn. U této slitiny byla zaznamenána také nejnižší relativní plastická deformace po tepelném žíhání (800 °C). Vlivem žíhání nedošlo ke změnám tvrdosti, a tak lze považovat tyto slitiny jako tepelně stabilní, čehož lze využít v aplikacích s extrémními podmínkami. V průběhu tepelného žíhání došlo k tvorbě málo přilnavé oxidické vrstvy.
4	Tadeáš Bastl	M1	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Vliv předúpravy rychle ztuhlých pásků slitiny na bázi Al na strukturu a vlastnosti kompaktní slitiny připravené práškovou metalurgií	detail Vliv předúpravy rychle ztuhlých pásků slitiny na bázi Al na strukturu a vlastnosti kompaktní slitiny připravené práškovou metalurgií Cílem práce bylo nalézt optimální metodu předúpravy rychle ztuhlých pásků slitiny AlFe7Mm4. Pásky připravené pomocí melt spinningu byly mechanicky mlety a kryomlety. Prášky byly následně zkompaktizovány slinováním v plazmatu. U kompaktních vzorků i samotných prášků byla zkoumána mikrostruktura, chemické složení a mikrotvrdost. Na základě dosažených výsledků byla posouzena vhodnost mechanického mletí a kryomletí jako předúpravy rychle ztuhlých slitin na bázi Al.
5	Bc. Radek Bečvář	M2	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Optimalizace eloxování pro následné spojování v leteckém průmyslu	detail Optimalizace eloxování pro následné spojování v leteckém průmyslu Technologie výroby součástek pro letecký průmysl se vyznačuje řadou výjimek v porovnání s technologiemi výroby v jiných odvětví. Spolu s technologiemi pro armádní účely se možné používání technologií již zakázaných pro jejich ekologickou nevhodnost, byť výsledné vlastnosti výrobku jsou nenahraditelné. To se týká i zkoumané lepené součástky vyráběné pro použití v letadlech. Její chromeloxovaný povrch (vytvářený elektrolyticky v lázni oxidu chromového) vykazoval špatnou soudržnost lepeného spoje s druhou chromeloxovanou součástkou. Úkolem bylo zjistit příčiny nesoudržnosti těchto součástek.
6	Bc. Jiří Bigas	M1	Ing. Michaela Roudnická	Vlastnosti slitiny Ti-6Al-4V vyrobené 3D tiskem metodou EBM	detail Vlastnosti slitiny Ti-6Al-4V vyrobené 3D tiskem metodou EBM Práce je zaměřena na studium slitiny Ti-6Al-4V zpracované technologií 3D tisku EBM (z angl. electron beam melting). EBM patří k perspektivním metodám zpracování kovových práškových materiálů, a to zejména pro výrobu součástí pro letecký, medicínský a automobilový průmysl. Jedinečnost této metody oproti ostatním technologiím 3D tisku spočívá především v předehřívání stavební komory elektronovým paprskem, které vede ke snížení vnitřních pnutí ve výrobcích. Po EBM proto není nezbytně nutné výrobky tepelně zpracovávat. U studovaného materiálu byla v této práci charakterizována mikrostruktura, byly testovány mechanické vlastnosti v tlaku a tvrdost. Z důvodu anizotropie materiálu související s principem aditivní výroby, byly mikrostruktura i mechanické vlastnosti zkoumány v závislosti na směru tisku, tudíž ve směru souhlasném a ve směru kolmém. Na základě literatury byl tento materiál rovněž vystaven tepelnému zpracování spočívajícímu v rozpouštěcím žíhání a následném stárnutí . Byl ověřen vliv toho zpracování na změnu mikrostruktury a mechanických vlastností, neukázal se však přínosný.
7	Tomáš Blecha	B4	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Restaurování barokního kalichu	detail Restaurování barokního kalichu V rámci semestrální práce byl posuzován a restaurován kalich z Děkanského (farního) kostela sv. Petra a Pavla v Broumově. Památka pochází z první poloviny 18. století a během své existence prošla několika zásahy a výměnami částí. Jako základový materiál byla použita měď, stříbro a mosaz. Památka byla opatřena na převážné části povrchu povrchovou úpravou zlacením a někde i stříbřením. K restaurování bylo přistupováno s vědomím, že vlastník nechce předmět opět používat v aktivní liturgii. Předmět byl nejvíce poškozen mechanicky a druhotnými neodbornými zásahy. Korozním poškozením byl předmět poškozen lehce. Po podrobném průzkumu byl sestaven restaurátorský záměr, podle kterého se přikročilo k zásahu. Zásah zahrnoval demontáž, čištění, odstranění druhotných neodborných zásahů, vyrovnání mechanických deformací, odstranění korozních produktů, výrobu nových krapen k medailonům se smalty a závěrečnou konzervaci.
8	Dominik Chalupník	B3	Ing. Tereza Jamborová	Konzervování – restaurování litinového podnosu	detail Konzervování – restaurování litinového podnosu Konzervování – restaurování litinového podnosu Dominik Chalupník (B3) Školitel: Ing. Tereza Jamborová Práce se zabývá konzervováním a restaurováním litinového podnosu z Krkonošského muzea v Jilemnici. Podle pozdně barokního až rokokového reliéfu lze předpokládat, že předmět byl vyroben na konci 18. století. Nelze však vyloučit, že se jedná o repliku z pozdějšího období. Materiálový průzkum prokázal, že se jedná o litinu s lupínkovým grafitem. Podnos se skládá ze čtyř částí, tácu a tří identických nožiček. Na celém povrchu předmětu se nacházela vrstva druhotně naneseného zeleného laku, z pohledové strany dále překrytá mosaznou barvou. Na některých místech se vyskytovaly korozní produkty železa. Jedné ze tří nožiček chyběla uražená část. Druhotné vrstvy a korozní produkty byly odstraněny kombinací chemického a mechanického čištění. Chybějící část nožičky byla doplněna odlitkem z epoxidové pryskyřice. Pro konzervaci předmětu byl použit mikrokrystalický vosk. Na závěr byly ustanoveny doporučené podmínky uložení a používání památky.
9	David Dušek	B3	Ing. Tereza Jamborová	Konzervování – restaurování mosazného svícnu	detail Konzervování – restaurování mosazného svícnu Tématem práce je průzkum a restaurování liturgického svícnu z kostela sv. Petra a Pavla v Broumově. Svícen je tvořen několika segmenty z mosazného plechu, navlečenými na ocelový trn. Na tyto segmenty jsou pomocí šroubků upevněny zdobné mosazné apliky. Materiálový průzkum potvrdil, že povrch těla svícnu byl zlacen a povrch aplik stříbřen. Předmět byl pokryt korozními produkty základových materiálů (měď a ocel). Ocelový trn a mnohé mosazné části byly mechanicky deformované, některé apliky a šroubky dokonce chyběly. Na některých místech byl předmět druhotně opravován. Po rozebrání byly deformované části dorovnány a byly odstraněny nevhodné druhotné zásahy. Mosazné části byly čištěny pomocí 8% roztoku H₂SO₄ s přídavkem H₂O₂, ocelový trn pak pouze mechanicky, pomocí ocelové vaty. Chybějící apliky byly nahrazeny novými, vytvořenými pomocí galvanoplastické metody. Chybějící šroubky pak byly nahrazeny tvarově podobnými, z korozivzdorné oceli. Následovala konzervace mosazných částí Paraloidem B72 a ocelového trnu roztokem taninu. Poté byl celý předmět opětovně sestaven. Doporučený režim památky byl zhotovován s ohledem na možné umístění předmětu v kostele, i jeho praktické použití.
10	Bc. Václav Gerstner	M1	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Restaurování japonské pušky s doutnákovým zámkem	detail Restaurování japonské pušky s doutnákovým zámkem Tématem této práce bylo restaurování japonské pušky s doutnákovým zámkem z 19. století nazývané teppó, Tanegašima či hi nawa jyu. Zbraň s inv. č. H 1685 Ji byla zapůjčena z Krkonošského muzea v Jilemnici. Většina částí zbraně byla vyrobena z oceli, další části pak z mosazi a dubového dřeva. Na výzdobu zbraně – tausování a plátování bylo mimo mosazi použito stříbro a slitina cínu a olova. Zbraň zpočátku pokrývaly prachové a mastné nečistoty spolu s korozními produkty přítomných kovů, díky kterým výzdoba zbraně působila nečitelně. Kovové části jevily známky opotřebení způsobeného častým používáním. Zbraň byla navzdory všem poškozením zcela kompletní. Hlavním cílem práce byla částečná obnova původního stavu pušky, která bude nadále používána pro výstavní účely v expozici muzea. Restaurátorský zásah, který vycházel z materiálového průzkumu a průzkumu poškození, spočíval v kompletní demontáži zbraně, očištění částí od prachových a mastných nečistot, částečného odstranění korozních produktů, konzervaci a montáži zbraně. Na závěr byl určen ochranný režim vhodný pro expozici a režim pro případné uložení zbraně v depozitáři.
11	Matouš Hons	B3	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Restaurování velocipedu J. Kohout Smíchov - Champion bicycle, vč. 650	detail Restaurování velocipedu J. Kohout Smíchov - Champion bicycle, vč. 650 Velociped pocházející ze sbírek Městského muzea v Nové Pace byl restaurován v rámci Semestrální práce II. Jedná se o velociped z produkce české firmy J. Kohout ze Smíchova. Jedná se o největšího výrobce velocipedů za celou éru existence Rakousko Uherska. Dochovaným stavem i kompletností se může řadit mezi nejlepší v České republice. I přes to byla většina kovových dílů napadena korozí, kožené a pryžové díly byly značně degradovány, některé díly byly mechanicky poškozeny či zcela chyběly. Cílem restaurátorského zásahu bylo zachovat výpovědní hodnoty předmětu, čímž je myšlen jednak význam estetický, též historický, nikoliv však funkční. Dalším důležitým cílem byla analýza užitých materiálů. Pro účely vystavování i uložení předmětu v depozitáři byl na základě dostupných analogií vyroben pro velociped speciální stojan.
12	Bc. Klára Hosová	M2	Ing. Jiří Kubásek, Ph.D.	Charakterizace slitiny Zn-0,8Mg-0,2Ca uvažované pro aplikace v medicíně	detail Charakterizace slitiny Zn-0,8Mg-0,2Ca uvažované pro aplikace v medicíně Slitiny na bázi zinku se zdají být vhodným materiálem pro budoucí použití v medicíně v oblasti odbouratelných (biodegradovatelných) materiálů. Hlavní aplikací mohou být implantáty ve formě výztuží, které by dočasně fixovaly zlomenou kost, alternativní možností je i výroba stentů. Tématem práce bylo popsání struktury, mechanických a korozních vlastností slitiny Zn-0,8Mg-0,2Ca při různých podmínkách tuhnutí a tepelného zpracování. Korozní vlastnosti byly měřeny pomocí expozičních testů a elektrochemických metod v modelových tělních prostředích, konkrétně ve fyziologickém roztoku a SBF. Výsledkem této práce je popsání vlivů změn parametrů při zpracování na výsledný materiál a výpočet korozních rychlostí slitiny v modelovém prostředí.
13	Bc. Tomáš Hrdlička	M1	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Si-Fe s dispergovanými částicemi intermetalické fáze Ag₂Al připravené práškovou metalurgií	detail Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Si-Fe s dispergovanými částicemi intermetalické fáze Ag₂Al připravené práškovou metalurgií Cílem této práce bylo nalézt optimální metodu přípravy hliníkové slitiny Al-Si-Fe-Ni s jemně dispergovanými částicemi Ag₂Al pomocí práškové metalurgie. Slitina byla připravena metodou melt-spinning a následně kompaktizována slinováním v plazmatu. Následně bylo do slitiny přidáno stříbro a to buď ve formě nanočástic připravených redukcí z dusičnanu stříbrného, nebo jako tenká vrstva na částicích výchozího materiálu. Byla vyhodnocena distribuce částic Ag₂Al, které vznikly během kompaktizace, popsána a porovnána mikrostruktura a mikrotvrdost.
14	Bc. Jitřenka Jírů	M1	Ing. Petra Jarolímová	Studium korozního chování mědi a stříbra pro antibakteriální úpravu materiálů na bázi titanu	detail Studium korozního chování mědi a stříbra pro antibakteriální úpravu materiálů na bázi titanu Práce je zaměřena na výzkum elektrochemického chování stříbra a mědi, jakožto kovů, které by mohly být použity pro antibakteriální úpravu povrchu implantátů. Veškerá měření proběhla v modelech tělního prostředí, a to ve fyziologickém roztoku, simulované tělní tekutině a minimálním esenciálním médiu. Ze získaných výsledků plyne, že korozní rychlost stříbra byla oproti mědi na akceptovatelné úrovni jak v simulované tělní tekutině, tak minimálním esenciálním médiu. Využití mědi pro antibakteriální úpravu povrchu implantátů vyžaduje další výzkum, jelikož rychlost uvolňování měděných iontů z povrchu materiálu je pro aplikaci do lidského těla příliš vysoká.
15	Bc. Tomáš Kapal	M1	Ing. Nguyen Hong Vu, Ph.D.	Rozpouštění Li, K a Rb z cinvalditu v organickém rozpouštědle saturovaném kyselinou chlorovodíkovou.	detail Rozpouštění Li, K a Rb z cinvalditu v organickém rozpouštědle saturovaném kyselinou chlorovodíkovou. Lithium je kvůli svému rostoucímu využití v akumulátorových bateriích velmi důležitý kov a je třeba neustálý vývoj metod jeho získávání z nových surovinových zdrojů. V této práci je vyzkoušena nová metoda získávání lithia z cinvalditového koncentrátu. Tato metoda spočívá v loužení koncentrátu za přítomnosti nejen kyseliny, která se běžně při loužení používá, ale také v přítomnosti organického rozpouštědla, které se běžně používá k následné extrakci lithia z loužících výluhů. Lithium by v takovémto systému mělo přecházet nejprve do vodní fáze a z ní se hned extrahovat do organické fáze. Tím by mělo dojít k posunutí chemické rovnováhy v žádoucím směru a ke zvýšení efektivity loužení.
16	Bc. Zdeněk Kačenka	M2	Ing. Pavel Salvetr	Tepelné zpracování slitiny NiTi vyrobené technologií práškové metalurgie	detail Tepelné zpracování slitiny NiTi vyrobené technologií práškové metalurgie Nitinol je slitina Ni-Ti, která má vlastnost tvarové paměti nebo superelasticity. Tato vlastnost je dána fázovou přeměnou mezi nízkoteplotním martenzitem a vysokoteplotním austenitem. Jedním ze způsobů přípravy je prášková metalurgie. V této práci byly připraveny vzorky kombinací metod SHS, mletí a SPS, při které však dochází v důsledku značné plastické deformace ke ztrátě transformačního chování. Cílem práce bylo nalézt podmínky následného tepelného zpracování, které by obnovilo transformační chování materiálu. Vzorky byly vyžíhány za různých teplot (400-900 °C). Byl zkoumán rozdíl ve fázovém složení, chemickém složení jednotlivých intermetalických fází, mechanických vlastnostech a výskytu transformačních teplot.
17	Bc. Daniel Kučera	M1	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Cr-Fe připravené pomocí práškové metalurgie za využití extrémně vysokých kompaktizačních tlaků	detail Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Cr-Fe připravené pomocí práškové metalurgie za využití extrémně vysokých kompaktizačních tlaků Cílem této práce bylo popsání struktury a mechanických vlastností slitin na bázi Al-Cr-Fe připravených pomocí atomizace taveniny tlakovým médiem a kompaktizovaných pomocí slinování v plazmatu za využití extrémně vysokého kompaktizačního tlaku. Dále bylo úkolem tyto slitiny porovnat se slitinami o témže složení sintrovaných pomocí konvenčního slinování v plazmatu. Zkoumán byl taktéž výchozí rychle ztuhlý prášek vzniklý atomizací taveniny. Na základě dosažených výsledků byla posouzena vhodnost využití extrémního tlaku při sintraci v plazmatu pro rychle ztuhlé hliníkové slitiny.
18	Martin Lacka	B4	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Trombón	detail Trombón Práce pojednává o konzervování a restaurování trombónu ve vlastnictví Krkonošského muzea v Jilemnici. Pojem trombón se kromě hudebních nástrojů používá také pro palné zbraně, kterým se hlaveň směrem k ústí rozšiřuje. Trombón funguje na křesadlový zámek, má bohaté zdobení dřevěné části ve formě kovových inkrustací, pak také leptaný zdobný nápis na protikrytu zámku a plátovaný nápis s výzdobou na hlavni. Poškozeno na tomto předmětu bylo jak dřevo, které trpělo prasklinami a vypadanými inkrustacemi, pak také kovové prvky, které byly pokryty korozními produkty. Delší poškození se týkalo lučíku, který byl zlomený na dvě části. V materiálovém průzkumu bylo zjištěno, že materiálem protikrytu zámku, krytu pažby a lučíku je mosaz. Plátované zdobení na hlavni je pak z mosazi a ze stříbra. Během restaurování byly odstraněny korozní produkty mechanicky a lokálně chemicky, praskliny ve dřevě byly konsolidovány akrylátovou disperzí, lučík spájen a byly vyrobeny inkrustace stejného tvaru, které byly usazeny ve dřevě za pomoci akrylátové disperze. K adjustaci bylo doporučeno prostředí bez kolísavé teploty v rozmezí ideálně mezi 15-18 stupni celsia, vlhkosti 45-60 %, pravidelná kontrola předmětu a ochrana proti prachovým nečistotám.
19	Jan Langfelner	B4	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Ostatkový kříž	detail Ostatkový kříž Restaurovaný předmět patří Římskokatolické farnosti – Děkanství sv. Jana Křtitele ve Dvoře Králové nad Labem a je datován před rok 1805. Kříž je tvořen ze stříbra a mědi s vrstvou zlacení. V místě křížení ramen se nachází relikviář s ostatky sv. apoštolů Petra, Pavla a Ondřeje. Na okrajích ramen se nacházejí barevná skla červené a zelené barvy. Součástí předmětu je i dopis složený v jeho noze obsahující zprávu o koupi kříže a dalších předmětů v roce 1822. Restaurátorský zásah byl proveden na základě výsledku analýz a požadavku majitele k použití předmětu v liturgické praxi. Byly odstraněny korozní produkty mědi a stříbra a doplněny chybějící části předmětu. Následná konzervace byla provedena 10% Paraloidem B72 v xylenu. Součástí práce byla i konzervace dopisu. Ten byl přeložen a následně byl proveden výzkum o autorovi i adresátovi dopisu. Zároveň s tím byl zkoumán autor pečeti na relikviáři. Vypracoval: Jan Langfelner; vedoucí práce: Ing. Šárka Msallamová, PhD. a Jaroslav Prášil, restaurátor s licencí
20	Bc. Jiří Linhart	M1	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Vysokoteplotní chování vybraných slitin Ti-Al-Si připravených postupy práškové metalurgie	detail Vysokoteplotní chování vybraných slitin Ti-Al-Si připravených postupy práškové metalurgie Práce se zabývá popisem vysokoteplotního chování vybraných slitin Ti-Al-Si připravených kombinací mechanického legování a slinování v plazmatu. Tyto slitiny jsou charakterizovány velmi nízkou hustotou, vysokou odolností proti oxidaci, dobrou tepelnou stabilitou, a proto patří mezi perspektivní materiály, cílené na použití v extrémních podmínkách, např. v leteckých tryskových motorech. U vybraných slitin, které obsahovaly různé poměry hliníku a křemíku, bylo sledováno chování za vysokých teplot pomocí cyklických oxidačních zkoušek, které probíhaly při teplotách 800 °C a 1000 °C. První z teplot byla zvolena z důvodu ověření mezní teploty použitelnosti, do které jsou stabilní intermetalika na bázi Ti-Al. Druhá teplota byla stanovena vyšší pro zdůvodnění předpokladu pozitivního vlivu křemíku na daná intermetalika. Na základě cyklických oxidačních zkoušek byla popsána kinetika vysokoteplotní oxidace a fázové složení oxidických vrstev vybraných slitin systému Ti-Al-Si.
21	Bc. Jakub Ludvík	M2	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Struktura a vlastnosti rychle ztuhlé slitiny AlCa5	detail Struktura a vlastnosti rychle ztuhlé slitiny AlCa5 Self-healing materiály zažívají v posledních letech veliký rozvoj. Kovové self-healing materiály mají potenciál s ohledem na delší životnost a nižší náklady spojené s opravami než běžné kovy. S tím jsou ovšem spojeny značné nároky na takové materiály. V práci byla sledovaná struktura, mechanické a self-healing vlastnosti rychle ztuhlé slitiny AlCa5 a její tepelná stabilita. Struktura byla pozorována optickým mikroskopem, skenovacím a transmisním elektronovým mikroskopem. Bylo zjištěno, že AlCa5 je tepelně nestálý a měkký materiál. Self-healing vlastnosti se nepovedlo prokázat.
22	Bc. Eva Miklášová	M2	doc. Ing. Luděk Joska, CSc.	Korozní chování slitiny Ti25Nb4Ta8Sn	detail Korozní chování slitiny Ti25Nb4Ta8Sn β slitiny titanu disponují vynikajícími pevnostními vlastnostmi, korozní odolností a na rozdíl od současně používaných slitin titanu a čistého titanu také nižším modulem pružnosti. Výrazně odlišný modul pružnosti od lidské kosti může vést až k uvolnění implantátu. Výše zmíněné slitiny jsou legovány Nb, Ta, Zr nebo Sn. Předmětem této práce bylo porovnat korozní chování β slitiny Ti25Nb4Ta8Sn (v hm.%) připravené metodami práškové metalurgie a standardní metalurgickou technologií vůči slitině Ti6Al4V, běžně užívané v lékařství. Byla porovnávána korozní odolnost slitin v různých korozních prostředích. Korozní chování bylo stanoveno elektrochemickými metodami – měřením samovolného korozního potenciálu, polarizačního odporu, potenciodynamických křivek a elektrochemické impedanční spektroskopie. Náchylnost k nerovnoměrným formám koroze byla určena pomocí metody potenciostatické polarizace a obousměrné potenciodynamické polarizace. Výsledky prokázaly, že slitina Ti25Nb4Ta8Sn připravená metodou práškové metalurgie disponuje lepší korozní odolností než porovnávané slitiny pouze v prostředí v přítomnosti fluoridových iontů. V ostatních korozních prostředích vykázala výrazně horší korozní odolnost. Náchylnost k nerovnoměrným formám koroze nebyla u této slitiny prokázána.
23	Bc. Tomáš Myslivec	M2	Ing. Jaroslav Fojt, Ph.D.	Elektrochemické chování oxidických vrstev na titanové β slitině	detail Elektrochemické chování oxidických vrstev na titanové β slitině Nanostrukturování povrchu titanových slitin je v oblasti biomateriálů předmětem mnoha výzkumů. Takto upravený povrch umožňuje lepší adhezi a proliferaci buněk spolu s urychlením osseointegrace. Jednou z metod jeho přípravy je anodizace v elektrolytu obsahujícím fluoridové ionty. Ty leptají vznikající oxidovou vrstvu a vytvářejí tak nanotrubky. V těch však po procesu zůstává fluor, který je považován za toxický, a je jej tedy nutné ze struktury odstranit tepelným zpracováním. V rámci práce byly hledány optimální parametry tepelného zpracování nanostrukturované beta slitiny Ti-27Nb-4Ta-8Sn připravené práškovou metalurgií a zkoumán vliv přítomnosti fluoridových iontů v nanostruktuře na elektrochemické vlastnosti pomocí elektrochemické impedanční spektroskopie a Mott-Schottkyho křivek.
24	Bc. František Míček	M1	Ing. Jiří Děd, CSc.	Restaurování heraldických insignií	detail Restaurování heraldických insignií Tato práce se zabývá historickým zařazením, identifikací, restaurátorským průzkumem a restaurováním souboru heraldických insignií, meče a žezla, z Muzea města Brna. K restaurovaným předmětům se nedochovaly žádné informace, proto byla práce zaměřena primárně na průzkum. Předměty jsou vyrobeny z mědi a pokryty mnoha sekundárními opravnými povrchovými úpravami. Metalografický průzkum a elektronová mikroanalýza základního materiálu potvrdila dataci předmětů do období baroka kolem druhé poloviny 17. století. Stratigrafický průzkum a elektronová mikroanalýza povrchových úprav prokázala přítomnost celkem čtyř povrchových úprav. Na základě průzkumu byl sestaven restaurátorský záměr.. Předměty byly rozloženy na jednotlivé díly a očištěny od prachových nečistot 2% roztokem Syntaponu L v destilované vodě a následně zbaveny korozních produktů mědi jejich rozpuštěním v 15% roztoku Chelatonu 3. V místě narušení finální povrchové úpravy zůstaly naadsorbované prachové nečistoty, které byly odstraněny tryskáním drcenými ořechovými skořápkami. Rubové strany dílů bez žárového zacení byly tryskány skleněnou balotinou. Povrch předmětů byl zakonzervován voskopryskyřičnou směsí a poté byly předměty smontovány. Byl doporučen způsob adjustace a stanoven doporučený režim uložení.
25	Tomáš Najser	M1	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Studium vlivu obsahu fosforu v Ni-P povlacích na jejich mikrostrukturu a vybrané mechanické vlastnosti.	detail Studium vlivu obsahu fosforu v Ni-P povlacích na jejich mikrostrukturu a vybrané mechanické vlastnosti. Cílem práce byla příprava Ni-P povlaků s různými obsahy fosforu, jejich charakterizace a charakterizace jejich vlivu na substrát hořčíkové slitiny AZ91. Výsledné vlastnosti připravených povlaků závisí jednak na obsahu fosforu v deponované Ni-P vrstvě, jednak také na kvalitě a operačních podmínkách samotného depozičního procesu, či na preciznosti a charakteru postupu předúpravy hořčíkového substrátu. Množství vznikajícího fosforu je řízeno celou škálou parametrů a faktorů. Hlavními z nich jsou pH a složení niklovací lázně. Aplikací Ni-P povlaků na hořčíkové slitiny lze získat materiál, který je na povrchu velmi tvrdý, odolný proti opotřebení či korozi a navíc disponuje nízkou hmotností. Před aplikací Ni-P povlaku byl substrát AZ91 vhodně předupraven, poté již následovala chemická depozice v niklovacích lázních. Výsledné povlaky byly charakterizovány pomocí světelné a elektronové mikroskopie, prvkové složení a mapping byly provedeny pomocí SEM s EDS detektorem. Následovalo měření mikrotvrdosti dle Vickerse a pro stanovení mikrostruktury analýza XRD. Byly optimalizovány podmínky předúpravy substrátu AZ91 a v závislosti na obsahu fosforu ve vrstvě byla měřena tvrdost výsledného povlaku a velikost krystalitů.
26	David Nečas	B3	Ing. Drahomír Dvorský	Kompozitní materiál Mg-MgF2 se zlepšenými mechanickými i koroznímu vlastnostmi.	detail Kompozitní materiál Mg-MgF2 se zlepšenými mechanickými i koroznímu vlastnostmi. Hořčík a jeho slitiny jsou uvažovanými materiály pro výrobu biodegradovatelných implantátů díky jejich dobré biokompatibilitě a mechanickým vlastnostem, které se velmi podobají lidské kosti. Velkým problémem hořčíku je jeho vysoká korozní rychlost. Koroze je doprovázena tvorbou vodíku, který má negativní dopad na proces léčby. Korozní odolnost i mechanické vlastnosti materiálu lze zlepšit například vhodným legováním, povrchovými úpravami nebo termomechanickým zpracováním, či přípravou materiálu progresivními metodami práškové metalurgie. Tato práce je zaměřena na spojení postupů práškové metalurgie a povrchového zpracování. Atomizovaný prášek hořčíku byl v rámci projektu loužen v kyselině fluorovodíkové. Na povrchu jednotlivých částic prášku vznikají málo rozpustné vrstvy MgF₂, které dokáží zpomalit degradaci materiálu. Následnou kompaktizací je tak připraven kompozitní materiál se spojitým síťovým MgF₂, který efektivně zpomaluje rychlost degradace. U připravených vzorků byla zkoumána mikrostruktura, mechanické a korozní vlastnosti. Výsledky prokázaly, že aplikace této metody vede ke zlepšení korozních i mechanických vlastností výsledného materiálu.
27	Martin Pavel	B4	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Restaurování fragmentu barokní mříže	detail Restaurování fragmentu barokní mříže Autor: Martin Pavel Vedoucí práce: Ing. Šárka Msallamová Ph.D Odborný konzultant: Jaroslav Prášil, Ing. Jiří Kmošek Cílem práce byl průzkum a restaurování fragmentu kované mříže. Mříž je ve vlastnictví Národního muzea, konkrétněji historického muzea v Praze. Předmět je v současnosti umístěn v depozitáři v Terezíně. Fragment mříže pochází pravděpodobně z doby kolem roku 1730, je vyrobena kovářskými technikami v barokním slohu. Na předmětu byl proveden podrobný umělecko-historický a materiálový průzkum s následným zakonzervováním současného stavu předmětu a to včetně dochovaných povrchových úprav. Samotný zásah spočíval v mechanickém odstranění prachu, nečistot a nekompaktních korozních produktů. Stabilizace kompaktních korozních produktů byla provedena technologií tanátování, konečná fixace povrchu pak byla provedena voskem Revax 30. Součástí práce byla také grafická rekonstrukce pravděpodobného vzhledu mříže. Pro předmět byly dále stanoveny ochranné podmínky pro uložení v depozitáři. Předmět by mohl být zařazený do výstavní expozice.
28	Roman Pešl	B4	Ing. Tereza Jamborová	Průzkum a restaurování historické mříže	detail Průzkum a restaurování historické mříže Práce se zabývá průzkumem a restaurováním kované historické mříže, kterou vlastní Historické muzeum Národního muzea. Mříž je součástí depozitáře kovových předmětů uložených v centrálním depozitáři v Terezíně. Cílem práce bylo provést průzkum předmětu, odstranit svrchní vrstvu korozních produktů, současně zachovat povrchovou úpravu a následně povrch zakonzervovat. Mříž byla vyrobena mezi roky 1680 a 1720, tedy v barokním slohu, ale v kovářském řemesle se stále uplatňují renesanční prvky. Při průzkumu byly odhaleny odlišnosti ve výrobních postupech, ale i v použitém materiálu. Restaurování zahrnovalo odstranění povrchových nečistot, mechanické odstranění nesoudržných korozních produktů a současné zachování povrchové úpravy. Zbylé korozní produkty byly stabilizovány tanátováním a povrch byl následně konzervován mikrokrystalickým voskem. Dále byla provedena grafická rekonstrukce předpokládaného původního vzhledu mříže a stanoveny ochranné podmínky uložení. Kovaná mříž bude nadále uložena v depozitu Národního muzea s předpokladem, že by mohla v budoucnu posloužit jako součást výstavní expozice.
29	Matěj Reiser	B3	Ing. Jan Šerák, Ph.D.	Vliv Sn a Pb na vlastnosti slitiny AlSi8Cu2	detail Vliv Sn a Pb na vlastnosti slitiny AlSi8Cu2 V této práci je zkoumán vliv nečistot ve formě cínu a olova na strukturu a tvrdost slitiny hliníku AlSi8Cu2. Tato slitina vyniká velmi dobrou slévatelností a je vhodná pro dynamicky namáhané či složité odlitky. Hliník krystaluje v kubické plošně centrované krystalické mřížce, a proto je málo pevný a měkký. Pro zlepšení mechanických vlastností je legován prvky jako například: Cu, Zn, Si, Mg a dalšími. Při výrobě a popřípadě recyklaci slitin hliníku se do slitiny mohou dostat nečistoty, jejich maximální obsah je stanoven normami. Pro slitinu AlSi8Cu2 je maximální povolené množství Sn 0,2 hm. %. Olovo a cín byly přidány v množstvích (0 hm. %, 0,1 hm. %, 0,2 hm. %, 0,5 hm. %, 1 hm. %) do celkem 12 vzorků, byla pozorována změna vlastností oproti čistému vzorku. Tvrdost byla měřena Bricknellovou metodou, jelikož větší velikost indentoru postihne lépe nehomogenitu struktury než metoda Vickersova.
30	Bc. Jan Růžička, DiS.	M1	Ing. Šárka Msallamová, Ph.D.	Restaurování přenosné železniční karbidové svítilny	detail Restaurování přenosné železniční karbidové svítilny Příspěvek přibližuje restaurátorský zásah na přenosné drážní mosazné karbidové lucerně ze sbírek Národního technického muzea. Tato svítilna pochází z velkosériové produkce firmy J. C. Giessing pro sjednocené německé dráhy (Deutsche Reichseisenbahn) zformované roku 1920. Lucerna nese četné stopy po dlouhodobém používání ve formě mechanických poškození, chybějících částí, dodatečných úprav, koroze jednotlivých materiálů a usazených nečistot. Na základě podrobného restaurátorského průzkumu bylo provedeno čištění, restaurování a konzervace památky s důrazem na zachování vypovídací hodnoty předmětu. Oproti tradičním ověřeným metodám byla při fixaci nejslabších částí lucerny použita jako výztuž epoxidové pryskyřice hydrofobní a hydrofilní polyamidová nanotextilie Nanopith Surface Nano membrane jako alternativa běžně používaných skelných vláken či polyesterové netkané textilie.
31	Valentyna Soldatenko	B3	Ing. Alena Michalcová, Ph.D.	Studium vývoje mikrostruktury rychle ztuhlé slitiny AlCrFeCuMg během jejího tepelného zpracování	detail Studium vývoje mikrostruktury rychle ztuhlé slitiny AlCrFeCuMg během jejího tepelného zpracování Studium vývoje mikrostruktury rychle ztuhlé slitiny AlCrFeCuMg během jejího tepelného zpracování Rychle ztuhlé slitiny hliníku obvykle mají dobré mechanické vlastnosti a jsou velmi stabilní při tepelném zpracování. Cílem tohoto projektu bylo změřit tvrdost a prostudovat mikrostrukturu slitiny a její případné změny po teplotním zpracováni po různou dobu a při různých teplotách. V rámci práce byly připraveny metalografické vzorky různě tepelně zpracované slitiny AlCrFeCuMg. Pomocí těchto vzorků byla sledovaná mikrostruktura dané slitiny a pak i změřená mikrotvrdost daného materiálu. Z výsledků lze odvodit závislost tvrdosti a změny v mikrostruktuře na odpovídajícím režimu tepelného zpracování.
32	Bc. Tereza Stejskalová	M2	Ing. Filip Průša, Ph.D.	Teplotní degradace vlastností hasičských žebříků ze slitiny AA 6063	detail Teplotní degradace vlastností hasičských žebříků ze slitiny AA 6063 Hasičské zásahové žebříky jsou vyráběné ze slitiny AA 6063, patřící do hliníkových slitin řady 6xxx, které jsou vhodné pro extruzi. Na žebřících jsou prováděny práce ve výškách a nad volnou hloubkou a mohou být vystaveny zvýšeným teplotám o hodnotě až několik set stupňů Celsia. Cílem práce je stanovení životnosti – teplotní degradace vlastností a nedestruktivní hodnocení stavu zásahových žebříků, které jsou v současné době zkoumány podle normy ČSN EN 1147. Byl ověřen vliv zvýšené teploty na mikrostrukturu, a s tím spojených mechanických vlastností. Bylo zjištěno, že vystavení žebříku teplotám vyšším než 250°C způsobuje již po krátkém čase v řádu několika minut podstatné snížení mechanických vlastností.
33	Markéta Straková	B3	Ing. Jiří Kubásek, Ph.D.	Vliv podmínek lití a tepelného zpracování na vlastnosti slitin Zn-Mg-Ca	detail Vliv podmínek lití a tepelného zpracování na vlastnosti slitin Zn-Mg-Ca Materiály na bázi zinku jsou v současné době uvažovány pro aplikace v oblasti biodegradovatelných materiálů určených např. k fixaci zlomenin. Relativně dlouho jsou pro podobné účely studovány slitiny hořčíku, které však narážejí na úskalí vysoké korozní rychlosti spojené s nadměrným uvolňováním vodíku a předčasnou ztrátou mechanické integrity implantátu. Zinek se vyznačuje nižší korozní rychlostí v důsledku tvorby ochranných vrstev a při jeho rozpouštění v organismu nedochází k uvolňování vodíku. Proto se o zinku a jeho slitinách hovoří jako o potenciálních kandidátech pro biodegradovatelné implantáty. V této práci je předmětem studia slitina Zn-0,8Mg-0,2Ca (hm. %) připravená litím a následnou extruzí. U připravených materiálů byla zkoumána mikrostruktura a mechanické vlastnosti. Mikrostruktura slitin obsahuje dendrity primárního tuhého roztoku zinku, na jejichž rozhraní se nachází eutektická směs fází α-Zn a ZnMg₂. V materiálu se dále nachází ostrohranné útvary masivní fáze CaZn₁₃. Mechanické vlastnosti slitiny se zásadně liší především v závislosti na teplotě extruzního procesu.
34	Bc. Veronika Valešová	M1	Ing. Michaela Roudnická	Vliv tepelného zpracování na vlastnosti 3D-tištěné slitiny AlSi9Cu3	detail Vliv tepelného zpracování na vlastnosti 3D-tištěné slitiny AlSi9Cu3 V dnešní době se do popředí dostává technologie 3D tisku. Jedná se o plně automatizovaný proces, který umožňuje vyrábět porézní struktury či součásti složitých tvarů dle zadaných požadavků zákazníka, v co nejkratší době. Toho je využíváno nejen ve zdravotnictví, ale také v leteckém a automobilovém průmyslu, kde je vyžadována lehkost a pevnost. Díky tomu roste poptávka po hliníkových slitinách, kterými jejichž využitím lze docílit snížení emisí a množství spotřebovaného paliva kvůli nižší hmotnosti konstrukce. Před samotným zavedením materiálu do výroby je nutné důkladně zmapovat jeho vlastnosti. Proto se tato práce zabývá možností zpracování hliníkové slitiny AlSi9Cu3 aditivní technologií SLM (z angl. selective laser melting; selektivní tavení laserovým paprskem). Kromě základní charakterizace materiálu a jeho porovnání s běžně připraveným odlitkem, je zkoumán i vliv tepelného zpracování (žíhání pro odstranění vnitřních pnutí a T6 = rozpouštěcí žíhání + stárnutí) na změny mikrostruktury, mechanických vlastností a korozní odolnosti. Nejvyšších mechanických vlastností bylo dosaženo po tepelném zpracování T6 díky homogenizaci mikrostruktury a vyloučení jemných precipitátů fáze CuAl_2. Obě tepelná zpracování ovšem výrazně snížila korozní odolnost této slitiny.
35	Bc. Nicola Vodehnalová	M2	Ing. Michaela Roudnická	Tepelné zpracování slitiny Ti6Al4V připravené 3D tiskem metodou SLM	detail Tepelné zpracování slitiny Ti6Al4V připravené 3D tiskem metodou SLM Díky možnosti zpracovávat kovové materiály lze 3D tisk již aplikovat na výrobu plně funkčních dílů. Oblast 3D tisku kovových materiálů se proto velmi rychle rozvíjí a začíná se dostávat do průmyslového měřítka. Jedním z nejpoužívanějších materiálů je slitina Ti-6Al-4V, která má díky svým výhodným vlastnostem uplatnění převážně v medicíně, zejména pro dentální aplikace a náhrady kloubů, a v leteckém průmyslu. Titanové součástky připravené 3D tiskem se však potýkají s celou řadou problémů, zejména s vysokým vnitřním pnutím, póry, trhlinami a v důsledku toho nevhodnými mechanickými vlastnostmi. Proto je nutné materiál před aplikací dodatečně upravit. Pro odstranění vnitřních pnutí je zásadní tepelné zpracování. Cílem této práce bylo najít nejvhodnější podmínky tepelného zpracování slitiny Ti-6Al-4V připravené pomocí metody Selective Laser Melting (SLM), která k tavení kovových prášků využívá laserový paprsek. Byl sledován vliv teploty a doby tepelného zpracování na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti této slitiny. Výsledky prokázaly, že lze tepelným zpracováním mechanické vlastnosti optimalizovat dle požadavků dané aplikace. Pro medicínské využití jsme stanovili jako nejvhodnější režim žíhání při teplotě 750 °C po dobu 90 minut.
36	Bc. Aneta Šprinclová	M1	Ing. Jan Stoulil, Ph.D.	Korozní chování svarů korozivzdorných ocelí s borem	detail Korozní chování svarů korozivzdorných ocelí s borem Práce se zabývá korozivzdornými oceli legovanými borem, ze kterých se vyrábí pouzdra pro vyhořelé palivové články. Cílem bylo hledání rychlé elektrochemické reaktivační metody pro stanovení náchylnosti ocelí k mezikrystalové korozi v roztocích kyseliny borité. Galvanostatické leptání v kyselině šťavelové se ukázalo jako nevhodná metoda pro posuzování materiálu. Z reaktivačních testů s dvojitým záznamem DL-EPR vyplývá, že ideální kompromis představuje roztok 1 M kyseliny sírové s nejcitlivější rychlostí polarizace 1mV/s. Prostředí kyseliny sírové a thiokyanatanu draselného se ukázalo jako příliš agresivní a prostředí kyseliny borité naopak velmi málo agresivní. Expoziční zkoušky v kyselině borité potvrdily velmi malou agresivitu.
37	Bc. Lucie Šulcová	M1	doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.	Struktura a vlastnosti legovaných slitin Ni-Ti-X	detail Struktura a vlastnosti legovaných slitin Ni-Ti-X Slitiny Ni-Ti jsou slitiny niklu s titanem s přibližně ekvimolárním množství prvků. Tyto slitiny mají mnoho zajímavých vlastností jako je paměťový efekt, superelasticita, pseudoplasticita, jednocestný paměťový efekt, dvoucestný paměťový efekt, biokompatibilita a korozní odolnost. Slitiny Ni-Ti se skládají z různých fází. Fáze NiTi jim dodává jejich charakteristické vlastnosti. Při výrobě vznikají společně s touto fází i nežádoucí fáze (Ti₂Ni, Ni₃Ti, Ni₄Ti₃), které výhodné vlastnosti slitin potlačují. Jedním z možných řešení, jak tyto fáze destabilizovat, je přidání legujících prvků. V této práci byly popsány struktura a vlastnosti vzorků legované slitiny Ni-Ti vyrobené metodou práškové metalurgie pomocí reaktivní sintrace. Jako legující prvky byly do slitiny přidány Zr, Nb, Cr v množství 1 a 3 hm. %. Byl pozorován vliv legujících prvků na mikrostrukturu, fázové složení, mechanické vlastnosti a transformační chování slitiny.
38	Zuzana Žofková	B3	Ing. Filip Průša, Ph.D.	Příprava a vlastnosti nanokrystalických kompozitů slitin s vysokou entropií	detail Příprava a vlastnosti nanokrystalických kompozitů slitin s vysokou entropií Příprava a vlastnosti nanokrystalických kompozitů slitin s vysokou entropií Autor: Zuzana Žofková Ročník: B3 Ústav: Kovových materiálů a korozního inženýrství Školitel: Ing. Filip Průša, Ph.D. Slitiny s vysokou entropií (High entropy alloys- HEAs) jsou relativně nové intenzivně zkoumané materiály. Jedná se o systémy tvořené většinou pěti prvky o přibližně ekviatomárním složení. Jsou to slitiny, které se vyznačují vysokou hodnotou směšovací entropie, díky které vznikají tuhé roztoky namísto intermetalických fází. Disponují obecně vynikajícími mechanickými vlastnostmi a korozní odolností. Své uplatnění naleznou i pro vysokoteplotní použití, protože si díky tepelné stabilitě zachovávají své mechanické vlastnosti a jsou odolné proti oxidaci při vysokých teplotách. Tato práce je zaměřena na přípravu a vlastnosti kompozitu FeCoCrNiMn a FeCoCrNiNb smíseného v poměru 1:1. Prášky jednotlivých HEAs byly smíchány a mechanicky legovány v kulovém mlýnu, poté zkompaktizovány metodou SPS. Byla popsána mikrostruktura a mechanické vlastnosti. V porovnání se slitinou FeCoCrNiMn dosáhl tento kompozit vyšší meze kluzu, pevnosti a tvrdosti a na rozdíl od slitiny FeCoCrNiNb vykazoval významnou plasticitu.

107 - Ústav skla a keramiky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Aiman Albekova	M1	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Fosforečná skla s emisí vhodnou pro fotodynamickou terapii	detail Fosforečná skla s emisí vhodnou pro fotodynamickou terapii Cílem mé práce bylo připravit a studovat nová luminescnční fosforečná skla použitelná pro fotodynamickou terapii. Fotodynamická terapie je nejmodernější lečebná metoda proti rakovině. PDT zahrnuje kombinaci chemických a fyzikálních účinků, které způsobují destrukci nádorové tkáně. Tato metoda je vysoce účinným způsobem léčby prekancerózních a rakovinných onemocnění. Prakticky je jedinou metodou používanou v onkologii, díky níž je možné nejen vyléčit pacienta, ale i zachránit postižený orgán a vyhnout se řadě komplikací. Jedná se o trikomponentní metodu, o složkách, které nejsou toxické a neprojevují se dlouhodobě zatěžujícími biologickými efekty. První složkou je léčivo-fotosenzibilizátor, které se po podání pacientovi přednostně akumuluje v postižených tkáních. Druhou složkou je laserový paprsek, který je přiveden do nádorů a vyvolává potřebné chemické reakce. Třetí složkou je následně uvolněný aktivní kyslík, který efektivně ničí nádorové buňky. Tumor je četrně zničen a rychle se tak nahrazuje zdravou tkaňí. Experimentální část se skládála z přípravy skel, měření transmitance, luminiscence, barevnosti a excitačních spekter těchto připravených skel. Dále byla měřena fotocitlivost vybraných fotosenzitivních látek na světlo emitované z připravených skelných luminoforů.
2	Bc. Sabina Amandykova	M2	Ing. Eva Gregorová, CSc.	Charakterizace kompozitní keramiky Al2O3-ZrO2 obrazovou analýzou	detail Charakterizace kompozitní keramiky Al2O3-ZrO2 obrazovou analýzou V rámci seminární práce byla provedena charakterizace mikrostruktury pomocí programu LUCIA G (Laboratory Imaging s.r.o, ČR) na SEM snímcích kompozitní keramiky Al₂O₃-ZrO₂ s různým složením (0, 20, 40, 60 a 80 obj. % oxidu zirkoničitého). Pomocí stereologických vztahů byly stanoveny všechny globální metrické deskriptory, které lze určit pomocí planární sondy (na řezu): objemová frakce, hustota rozhraní a hustota integrálu středního zakřivení, a s nimi související velikosti: střední délka úseků zrn a fázových oblastí a Jeffriesova velikost zrn. Naměřené objemové frakce mají maximální odchylku 4,5 % a naznačují, že vzorky nebyly optimálně homogenizované. Velikosti jednotlivých zrn (střední délka úseků a Jeffriesova velikost) mají podobný průběh. Se zvyšující se objemovou frakcí oxidu zirkoničitého dochází ke zmenšení korundových zrn. S přibývajícím množstvím fáze narůstá naměřená velikost fázových oblastí (aglomerátů).
3	Bc. Jan Baborák	M1	Ing. Miroslav Rada, CSc.	Vliv poměru obsahu jednomocných a trojmocných iontů na vlastnosti skel	detail Vliv poměru obsahu jednomocných a trojmocných iontů na vlastnosti skel Skla obsahující více než jeden druh alkalických iontů vykazují značné nelineární změny vlastností v závislosti na molárním poměru obsahu těchto iontů. Náplní této práce je vypracování literární rešerše týkající se tohoto fenoménu, který je označován jako efekt smíšených alkálií (anglicky „the mixed alkali effect“). Cílem je získání kompaktní databáze informací o chování základních technologických vlastností skloviny a skel v závislosti na složení sklářského kmene – a to především na vstupním molárním poměru alkalických oxidů. Dále bude experimentálně ověřen vliv poměru obsahu jednomocných oxidů Na₂O, K₂O a Li₂O a trojmocných oxidů Al₂O₃ a B₂O₃ na vlastnosti připravené skloviny a skel. Sledovanými vlastnostmi budou: viskozita, el. vodivost, krystalizační charakteristiky, dilatometrické parametry, hydrolytická odolnost a sonorita.
4	Lenka Brücknerová	B3	doc. Dr. Ing. Dana Rohanová	Restaurování vitráže s florálními motivy	detail Restaurování vitráže s florálními motivy Předmětem restaurování byla historická vitráž se sklomalbou z počátku 20. století pocházející z depozitáře dílny Jiřička-Coufal, Praha 1. Vitráž byla při převzetí ve špatném stavu, z důvodu nestability byla nutná manipulace s co nejvyšší opatrností. Povrch byl znečištěn nánosy prachu, anorganickým pojivem a bílou barvou. K průzkumu odebraných segmentů z neočištěné vitráže byla použita optická mikroskopie a SEM/EDS. Celá vitráž byla rozebrána a jednotlivá skla očištěna. Pro zajištění lepší stability byla vitráž zasazena do nové olověné sítě. Na závěr bylo provedeno spájení cínovou pájkou a pečlivé očištění petrolejem a pilinami. Veškeré kroky a zásahy byly v souladu s etikou restaurování.
5	Bc. Patrícia Bugáňová	M1	Ing. Diana Horkavcová, Ph.D.	Příprava a charakterizace křemičitých sol-gel povlaků se stříbrem	detail Příprava a charakterizace křemičitých sol-gel povlaků se stříbrem V dnešnej dobe dochádza k neustálemu rozvoju sklených vrstiev s antibakteriálnymi vlastnosťami, ktoré sú v praxi využívané najmä ako vrstvy určené na sanitárnu keramiku. Pre svoju technickú nenáročnosť je vo veľkej miere používaná metóda sól-gél, ktorá spočíva v gelácii kvapalného sólu na gél s nasledujúcim vysušením a výpalom. V tejto práci boli metódou sól-gél pripravené tri typy základných kremičitých sólov. Prvý z nich slúžil ako referent, do dvoch sólov bolo striebro vnášané vo forme dusičnanu strieborného v koncentráciách c(AgNO₃) = 0,06 a 0,09 mol/l. Sól bol nanesený technikou dip-coating na šesť typov skla s rozličným chemickým zložením. Po výpale bola spektrofotometricky meraná absorbancia povlakov. Povlaky boli transparentné a nemenili vizuálny charakter substrátov. Povrch povlakov bol charakterizovaný optickou a skenovacou elektrónovou mikroskopiou, ktorá preukázala čiastočnú nehomogenitu povlakov a v niektorých prípadoch nerovnomernú distribúciu strieborných častíc. Priľnavosť povlakov k substrátom bola meraná tape testom. Adhézia všetkých povlakov k substrátom bola výborná (stupeň 5B). Na určenie antibakteriálneho účinku povlakov bol použitý antibakteriálny test voči Escherichia coli po dobu 24 hodín. Antibakteriálne účinky povlakov však potvrdené neboli.
6	Tomáš Doležal	B1	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.	Charakterizace elektrárenských popílků ze složišť	detail Charakterizace elektrárenských popílků ze složišť Elektrárenské popílky jsou mnoho let důležitou druhotnou surovinou, a to především ve stavebnictví. Přesto velká část těchto popílků končí bez užitku na složištích. Vzhledem k tomu, že je kladen stále větší důraz na ekologii a současně se ztenčují zdroje primárních surovin, dochází již dnes ve světě k zpětnému vytěžování popílků s cílem jeho opětovného využití. Cílem práce bylo provést základní analýzy popílku, resp. aglomerátu (popílek + škvára) ze složiště Panský les u elektrárny Mělník. Prvotní zkoušky prováděné z každého metru vrtu zahrnovaly stanovení vlhkosti aglomerátu, granulometrii, prvkovou analýzu (XRF) a stanovení ztráty žíháním. Dále byla provedena fázová analýza pomocí rentgenové difrakce u vybraných hloubek vrtu. Následovat budou zkoušky dle normy ČSN EN 450-1 (Popílek do betonu) a ČSN 72 2071 (Popílek pro stavební účely) tak, aby byl splněn širší cíl projektu vedoucí k vypracování metodiky úpravy aglomerátu ze složiště pro jeho následné využití. Tyto zkoušky v sobě budou zahrnovat sítový rozbor, stanovení sypné a měrné hmotnosti, stanovení měrného povrchu, normální konzistence, počátku tuhnutí, index účinnosti aj. Jelikož se takto podrobný výzkum v ČR zatím neprováděl, dosažené výsledky mají v blízké budoucnosti pomoci k opětnému využívání této druhotné suroviny.
7	Renáta Farkašová	B2	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Optická a laserová skla	detail Optická a laserová skla Pro sedm připravených druhů optických skel byly změřeny jejich optické vlastnosti, především luminiscenční spektra excitovaná zeleným laserem o vlnové délce 533 nm a modrým laserem o vlnové délce 405 nm. Šest skel obsahovalo částice stříbra a atomy europia a vykazovalo červenou luminiscenci při excitaci jak zeleným, tak i modrým laserem. Sedmý vzorek s částicemi stříbra a atomy samaria vykazoval červenou luminiscenci pouze při excitaci modrým laserem, v případě excitace zeleným laserem nebyla luminiscence pozorována. Výzkumným cílem bylo nalezení vztahu mezi chemickým složením a luminiscencí po excitaci modrým nebo zeleným laserem. Tyto vztahy použijeme pro vývoj skla s vysokou intenzitou luminiscence ke konstrukci laserových zdrojů světla o vhodné vlnové délce.
8	Bc. Martin Holeček	M1	Ing. Jan Macháček, Ph.D.	Charakterizace keramických materiálů na bázi SiO₂ vytvořených 3D tiskem z fotopolymerní matrice	detail Charakterizace keramických materiálů na bázi SiO₂ vytvořených 3D tiskem z fotopolymerní matrice Práce se zabývá charakterizací keramického materiálu připraveného 3D tiskem technologií SLA., tj. stereolitograficky z fotocitlivé pryskyřice s nanočásticemi SiO₂. Byla provedena reologická analýza výchozí pryskyřice, analýza mikrostruktury vzorků po tisku a po výpalu, analýza deformace vzorků po výpalu a byla vyhodnocena pevnost vzorků po výpalu. Výsledky analýz by měly posloužit v další práci k případným úpravám složení keramické pryskyřice pro získání nových užitných vlastností a možností aplikace 3D tisku keramiky.
9	Karolína Holíková	B3	Ing. Eva Gregorová, CSc.	Elastické vlastnosti keramiky v soustavě Al₂O₃-SiO₂	detail Elastické vlastnosti keramiky v soustavě Al₂O₃-SiO₂ Keramická směs v soustavě Al₂O₃-SiO₂ byla připravena z kaolinu Sedlec Ia a tabulárního korundu s deklarovanou velikostí částic 0-0,2 mm v poměru 80 : 20. Kaolin byl ztekucen přídavkem 0.5 hm.% pyrofosforečnanu sodného a homogenizace směsi byla provedena za mokra v polyethylenových lahvích na překlopné míchačce (6 hodin). Následně byla směs vylita na sádrovou podložku, vysušena, rozdrcena v třecí misce a z takto připravené směsi byly vylisovány vzorky tvaru trámečků (20 x 100 mm) a tablet (průměr 3.6 mm) tlakem 50 MPa. Výpal vzorků byl proveden na teploty 1100-1500 °C (v krocích po 100 °C) při rychlosti ohřevu 2 °C/min s 2 hodinovou výdrží na maximální teplotě. Připravené vzorky byly charakterizovány pomocí objemové hmotnosti, smrštění a zdánlivé pórovitosti. Metodou impulsní excitace byl při pokojové teplotě proměřen Youngův modul, smykový modul a bylo stanoveno Poissonovo číslo. V závěru práce byla naměřena také teplotní závislost Youngových modulů jednotlivých vzorků a na vzorcích tvaru tablet byla provedena rentgenová fázová analýza.
10	Barbora Hübnerová	B4	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Rekonzervace kameninových nádob Muskau	detail Rekonzervace kameninových nádob Muskau Předměty rekonzervátorského zásahu byly dvě kameninové nádoby z dílen Triebel – Muskau. Jedná se o holbu a džbán, jež byly zakoupeny Muzeem hlavního města Prahy v roce 1886 již v restaurovaném stavu. Vzhledem k historické hodnotě původního restaurátorského zásahu, bylo nynějším restaurátorským záměrem původní sádrové doplňky zachovat. Rekonzervátorský záměr zahrnoval rozlepení nádob na jednotlivé fragmenty a jejich očištění, odběr vzorků pro průzkum střepových hmot a glazur, dále slepení nádob reverzibilním adhezivem (Paraloid B – 72). Část původních doplňků, které byly ve špatném stavu, nahradit novými sádrovými doplňky, provést barevnou retuš a na závěr je fixovat a doporučit podmínky uložení. V obou střepových hmotách byly identifikovány především křemen, mullit a cristobalit. Bylo prokázáno použití dvou typů glazur, holba měla olovnatou glazuru, džbán sodno – vápenatou. K probarvení glazur byla použita iontová barviva (ionty Fe, Co a Mn). Po schválení záměru, proběhly veškeré rekonzervátorské zásahy v souladu s restaurátorskou etikou.
11	Bc. Soňa Hříbalová	M2	prof. Dr. Dipl. Min. Willi Pabst	Modelování transmitance polydisperzních systémů	detail Modelování transmitance polydisperzních systémů Optické vlastnosti heterogenních materiálů (resp. soustav) jsou ovlivněny inkluzemi o odlišném indexu lomu. V případě absorbujících inkluzí i jejich absorpčním indexem. Přítomnost částic v suspenzi se projeví jejím zakalením, stejně jako je průhlednost transparentní keramiky typicky snížena přítomností pórů. V případě keramiky připravené metodou SPS také inkluzemi uhlíku. Transmitanci lze modelovat pomocí Mieovy teorie (a jejích aproximací) v závislosti na velikosti inkluzí anebo na vlnové délce. Obě tyto závislosti byly modelovány a detailně zpracovány do trojrozměrných grafů. Literatura obvykle při modelování transmitance uvažuje jednu velikost inkluzí (nabízí se otázka, jestli byla průměrná velikost inkluzí zvolena vhodně), a proto byla v této práci transmitance heterogenních systémů modelována pro celé rozdělení velikosti absorbujících a neabsorbujících inkluzí. Tyto výsledky byly následně srovnány s experimentálně naměřenými hodnotami. Cílem této práce je ukázat vliv rozdělení velikosti inkluzí na průhlednost heterogenních systémů a také zjistit, zda existuje vhodný průměr velikosti inkluzí, který dobře reprezentuje rozdělení jejich velikosti. Tyto poznatky mají dále sloužit pro snadnější předpověď transmitance heterogenních systémů jako je např. transparentní keramika.
12	Barbora Jurková	M1	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Vliv fluoridu vápenatého na syntézu leucitu	detail Vliv fluoridu vápenatého na syntézu leucitu Základní krystalickou fází mnoha současných dentálních kompozitů je leucit. Cílem dané práce je syntéza amorfního leucitového prekurzoru v hydrotermálních podmínkách s příměsí fluoridu vápenatého a následnou krystalizací tetragonálního leucitu. Teoretická část práce obsahuje stručný popis dentálních keramických materiálů, jejich historický vývoj, základní typy dentálních náhrad včetně surovinových zdrojů. Následuje informace o leucitu a jeho struktuře, vlastnostech a možných metodách jeho přípravy. V experimentální části je uveden použitý způsob syntézy amorfního leucitového prekurzoru v hydrotermálních podmínkách. Následně byl sledován vliv přídavku fluoridu vápenatého k amorfnímu nebo očkovanému prekurzoru na produkt následující kalcinace. Byl sledován vliv kalcinačních podmínek (doba a teplota) na množství syntetizovaného tetragonálního leucitu a vedlejších produktů. Cílem bylo zjistit, zda lze přídavkem fluoridu vápenatého ovlivnit teplotu krystalizace a čistotu konečného produktu. Bylo prokázáno, že přídavek CaF₂ mírně snížil krystalizační teplotu tetragonálního leucitu, jak u očkovaného, tak i u amorfního prekurzoru. Dále, že na množství vznikajícího kalsilitu mají větší vliv kalcinační podmínky a přítomnost očkovací látky než přídavek fluoridu vápenatého.
13	Bc. Johana Kulhánková	M2	doc. Dr. Ing. Dana Rohanová	Nové složení SBF a první výsledky in vitro testů	detail Nové složení SBF a první výsledky in vitro testů řžžřčrrččSimulovaná tělní tekutina (Simulated Body Fluid; SBF) kopíruje anorganickou část lidské krevní plazmy a využívá se pro in vitro testování kostních implantátů. SBF namíchaný podle (ISO 23317) má oproti lidské plazmě nízký obsah (HCO₃)^- iontů a navíc pro udržení neutrálního pH využívá syntetický pufr TRIS. Tyto odchylky od reálné plazmy ústí v pozitivně falešné výsledky in vitro testů. Cílem práce bylo připravit roztok SBF s reálnými koncentracemi iontů a bez přidaného pufru TRIS (SBF 27) a otestovat ho na vysoce reaktivním sklokeramickém materiálu připraveného ze skla Bioglass®. Během staticko-dynamického in vitro testu byl roztok SBF každých 24 hodin vyměňován za čerstvý a zároveň byly odebírány výluhy na analýzy Ca²⁺ a (PO₄)^3- iontů a měřena koncentrace Si jako indikátoru rozpouštění (AAS) sklokeramického scaffoldu. Hodnota pH rostla, podobně jako při testu s pufrem TRIS. Materiál byl analyzován pomocí XRF, XRD, SEM/EDS a BET před i po testu. Bylo zjištěno, že bez pufru TRIS se na povrchu sklokeramiky tvoří Ca-P fáze amorfní povahy (ACP).
14	Tereza Malínková	B3	doc. Dr. Ing. Dana Rohanová	Sklo ze 14. století z Nymburka	detail Sklo ze 14. století z Nymburka V roce 1982 byl Polabským muzeem Poděbrady prováděn archeologický výzkum v historickém jádru, na náměstí královského města Nymburka. Na parcele domu č. 15 byl objeven soubor skleněných fragmentů, podle nálezových okolností datován do 1. poloviny 14. století. Na souboru skel byly prováděny konzervátorské a restaurátorské zásahy, při kterých bylo zjištěno, že se jedná o fragmenty ze 7 identifikovatelných nádob. Na nádobách č. 2, 6, 7 byly provedeny v roce 1982 analýzy sklárnou Bohemia Poděbrady. Dominantní, nejvíce zachovalou nádobou byla číše č. 6 ze sodnovápenatého skla. Číše byla slepena a byla provedena kresebná rekonstrukce, včetně vytvoření podpůrného kříže z PMMA. Tato nádoba byla publikována a několikrát vystavována, od roku 1999 je vystavěna v expozici Polabského muzea. Předmětem této práce je provedení revizního průzkumu a restaurátorského zásahu. Nádoby byly očištěny od povrchových nečistot, konsolidantů a degradovaného lepidla. Při revizním vyhledávání se podařilo identifikovat další volné střepy a přiřadit je k nádobám. V rámci komplexního restaurátorského zásahu byl u číše č. 6 zhotoven nový podpůrný kříž. Odebrané vzorky z nádob č. 1, 2, 6 a 7 byly studovány pomocí optické mikroskopie a pomocí SEM/EDS bylo zjištěno složení skel.
15	Bc. et Ing. Tomáš Nedvěd	M2	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Identifikace zdrojů fluoridů v surovinách pro výrobu keramických obkladů a dlažeb	detail Identifikace zdrojů fluoridů v surovinách pro výrobu keramických obkladů a dlažeb Minerály obsahující fluoridy jsou přirozenou složkou horninového prostředí a vyskytují se ve stopových množstvích v plastických i neplastických surovinách pro výrobu keramiky. V průběhu keramické výroby může docházet k jejich uvolňování při zpracování surovin mletím ve vodní suspenzi, sušením v rozprachových sušárnách a výpalu výrobku. Uvolněné sloučeniny fluoru pak mohou působit problémy ve výrobě, například korozi technologického zařízení. Cílem práce je prokázat zdroj fluoridů v keramických směsích tvořených kombinací šesti jílových surovin, kaolinu, vápence a živce. Dále porovnat obsah fluoridů ve výliscích a ve střepech vypálených výrobků dlažby a obkladu. Bylo provedeno hodnocení chemického složení a mineralogického složení surovin i výrobků a z vyhodnocení výsledků byly určeny zdroje fluoridů ve vstupních surovinách.
16	Bc. Alena Nováková	M1	prof. RNDr. Ondrej Gedeon, Ph.D., DSc.	Charakterizace ultratenkých vrstev na skle pomocí TOF-SIMS	detail Charakterizace ultratenkých vrstev na skle pomocí TOF-SIMS Charakterizace ultratenkých vrstev je jednou z analytických výzev a její potřeba souvisí s povrchovými úpravami materiálů. Díky interakci s prostředím probíhají na površích chemické změny vedoucí k tvorbě vrstev s pozměněným složením, strukturou a vlastnostmi. Koroze skla, speciálně její počáteční fáze, je modelovým příkladem. V mé práci jsem využívala metodu TOF-SIMS, která je implementovaná do FIB-SEM. Optimalizaci metody, tj. nalezení vhodných experimentálních podmínek (proud iontového svazku, velikost odprašované plochy, energie a proud nábojové kompenzace) jsem provedla pro systém TiO₂/sklo. Cílem bylo dosáhnout co nejlepšího hloubkového rozlišení. Bylo ukázáno, že optimalizace proudu iontového svazku (potlačení vlivu depozice při malých proudech, zamezení promíchávání iontů a nábojovým efektům při velkých proudech) v kombinaci se snížením jeho urychlovacího napětí při vhodné nábojové kompenzaci pomocí zdroje pomalých elektronů vede k hloubkovému rozlišení v řádu několika nanometrů (jednotek odprašovacích cyklů). Znalosti získané na dobře definovaném systému jsem využila pro sledování koroze na modelovém binárním sodno-křemičitém skle. Prokázalo se silné obohacení povrchu skel alkáliemi a potvrdil se vznik „krystalických útvarů“ bohatých na sodík, kyslík a hydroxid.
17	Veronika Pulcová	B4	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování dekorovaného talíře ze Salmovského paláce	detail Restaurování dekorovaného talíře ze Salmovského paláce Cílem prezentované práce bylo restaurování glazovaného keramického talíře ze 16. století, který byl nalezen při archeologickém výzkumu v jímce u Salmovského paláce. Talíř byl restaurován na základě schváleného restaurátorského záměru. Nejprve se přistoupilo k mokrému čištění pomocí vodného roztoku s detergentem, pak ojediněle lokálně acetonem. Následovalo vyhledávání a lepení reverzibilním adhezivem. Odebrané vzorky talíře byly použity k identifikaci mikrostruktury střepové hmoty (parametry, OM, XRF, XRD, SEM/EDS), chemického složení glazury a dekoru včetně analýz korozních produktů (XRD, XRF, SEM/EDS). Ztráty byly doplněny sádrou, která zpevnila předmět a byla retušována za mokra i za sucha. Následovala barevná retuše světlejšími odstíny. Veškeré práce a zákroky byly provedeny v souladu s etikou restaurování za použití reverzibilních materiálů. Na závěr byly navrženy podmínky uložení restaurovaného předmětu. Práce proběhla v rámci řešení NAKI II. č. DG18P02OVV028 „Technologie ošetření a identifikace degradačních procesů keramických nálezů z hradčanských paláců – Metody restaurování a konzervování pórovité i slinuté keramiky a porcelánu“.
18	Kateřina Pulcová	B4	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování keramických nádob ze Salmovského paláce	detail Restaurování keramických nádob ze Salmovského paláce Cílem práce bylo restaurování dvou keramických džbánů nalezených při archeologickým výzkumu v místě dnešního Salmovského paláce na Hradčanském náměstí. Velký džbán lze datovat do 17. století a malý džbán do 2. poloviny 16. -17. století. Byly provedeny následující průzkumy: stanovení parametrů střepové hmoty, měření barevnosti, optická stereomikroskopie a optická mikroskopie. V rámci analýz bylo rovněž stanoveno chemické (XRF) a mineralogické (XRD) složení střepových hmot a glazur. Na základě zhodnocení stability střepových hmot předmětů byl zvolen postup čištění a vhodná pojiva. Nádoby byly lepeny pomocí reversibilního adheziva a ztráty byly doplněny sádrou, která byla retušována za sucha a za mokra. Na závěr byly doplňky barevně retušovány (umělecké temperové barvy UMTON + HET latex vnitřní). Byly definovány podmínky uložení restaurovaných předmětů. Stav a postup restaurátorského zásahu byl zdokumentován fotodokumentací. Práce proběhla v rámci řešení NAKI II. č. DG18P02OVV028 „Technologie ošetření a identifikace degradačních procesů keramických nálezů z hradčanských paláců – Metody restaurování a konzervování pórovité i slinuté keramiky a porcelánu“.
19	Klára Pulcová	B3	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.	Odolnost bezcementového popílkového pojiva proti působení vody a CHRL	detail Odolnost bezcementového popílkového pojiva proti působení vody a CHRL Uhelné popílky vznikající vysokoteplotním spalováním v uhelných elektrárnách jsou významnou druhotnou surovinou. Tyto vysokoteplotní popílky (VP) se používají jako přísada do cementu, betonu, pórobetonu, aj. Druhý typ popílků – popílky fluidní (FP), které vznikají ve fluidních kotlích při nižších teplotách, své uplatnění stále hledají. Vysoký obsah CaO a CaSO₄ znemožňuje použití FP s portlandským cementem. Ukazuje se, že správnou cestou by mohla být příprava pojiva bezcementového, které vykazuje obdobné mechanické vlastnosti jako portlandský cement. Pro použití v pozemním stavitelství však musí být tato pojiva odolná vůči změnám teplot za působení vody a chemických rozmrazovacích látek (CHRL) vyskytujících se v posypových solích. Cílem práce bylo vytvořit bezcementová tělesa z FP, vystavit je střídavému zmrazování a roztávání v prostředí vody a 3 % roztoku NaCl ve smyslu normy ČSN 73 1326 a sledovat jejich postupnou korozi. Bylo zjištěno, že kaše připravené z FP s plastifikátorem a provzdušňující přísadou vykazují po 100 cyklech nenarušený, popř. jen slabě narušený povrch. Dosažené výsledky naznačují, že by se FP mohly stát perspektivním materiálem pro použití v pozemním stavitelství.
20	Polina Taraskina	B4	doc. Dr. Ing. Dana Rohanová	Restaurování poháru façon-de-Venise ze sbírky krále Ferdinanda II. Portugalského	detail Restaurování poháru façon-de-Venise ze sbírky krále Ferdinanda II. Portugalského Restaurování poháru façon-de-Venice proběhlo v letním semestru 2018 v rámci zahraničního pobytu Erasmus v laboratoři partnerské univerzity NOVA v Lisabonu. Pohár pochází ze 16/17. století a byl součásti sbírky krále Ferdinanda II. Portugalského v paláci Necessidades. Momentálně patří do sbírky Národního muzea antického umění v Lisabonu. Restaurátorskému zásahu předcházela dokumentace předmětu, studium muzejních katalogů, techniky výroby, historického pozadí předmětu a předchozího restaurátorského zásahu. Také byly zjištěny podmínky uložení předmětu v depozitáři muzea, které byly nevhodné pro sklo a způsobily korozi předmětu. Před samotným zásahem byly provedeny chemické analýzy složení zkorodovaného skla pomocí ED-XRF analytické metody a předchozích doplňků pomocí UV záření. Také byla provedena zkouška rozpustnosti starého lepidla. Cílem restaurátorského zásahu bylo stabilizovat předmět za pomocí čištění (odstranění zežloutlého lepidla a nečistot) a lepení pomocí Paraloidu B-72 (40% roztok v acetonu). Dále byl navržen postup finalizaci zásahu, včetně materiálu pro doplňky. Nakonec byly doporučeny vhodné podmínky pro uložení poháru v depozitáři muzea.
21	Bc. Kristina Timoshevskaya	M2	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Laserová skla pro fotodynamickou terapii	detail Laserová skla pro fotodynamickou terapii V současné době jsou skla s oxidy vzácných zemin velice užitečným zdrojem světla pro medicinské aplikace, například pro diagnostiku nebo léčbu rakoviny. Důvodem jsou jejich fluorescenční vlastnosti. Fotodynamická terapie je moderní metodou, která se používá v nádorové terapii. Jedná se o postup využívající záření o přesné vlnové délce působící na speciální látky zvané fotosenzibilizátory, které se přednostně akumulují v nádorových buňkách. Po ozáření se ve fotosenzitivní látce iniciuje fotochemická reakce, jejímž produktem jsou vysoce reaktivní formy kyslíku, jež se podílejí na destrukci nádorových buněk s minimálním poškozováním okolních tkání. Cílem mé práce je připravit skla na bázi SiO₂ – P₂O₅ – CaO – Na₂O dopovaná lanthanoidy a charakterizovat jejich optické vlastnosti pro použití ve fotodynamické terapii. Skla byla tavena v PtRh kelímku po dobu 150 min při 1400°C a následně byla temperována po dobu 60 min při 550°C. U připravených vzorků byly proměřeny jejich transmitance i luminiscence a diskutován vliv chemického složení na tyto optické vlastnosti.
22	Bc. Phuong Linh Trinh	M1	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Skla jako zdroje fotonů pro optogenetiku	detail Skla jako zdroje fotonů pro optogenetiku Optogenetika je nová optická metoda stimulace buněk v oboru neurologie, jejíž velkou předností, oproti předchozím metodám, je především přesné lokální a časové působení světla na neurony, a tím je buď cíleně stimuluje, nebo tlumí. Tato lékařská technika umožňuje léčit například poruchy zraku, sluchu, paměti a řadu dalších degenerativních poruch mozku. V mém experimentu byla, tavením v PtRh kelímku směsí oxidů a uhličitanů vybraných prvků, připravena nová laserová skla a byly proměřeny jejich absorpční a emisní vlastnosti. Připravená skla jsou slibným laserovým materiálem pro zdroje schopné generovat fotony o vhodné vlnové délce (energii) a intenzitě pro optogenetiku.
23	Bc. Filip Vašíček	M1	Ing. Tadeáš Gavenda, Ph.D.	Ramanova spektroskopie vrstev na skle	detail Ramanova spektroskopie vrstev na skle Ramanova spektroskopie je analytická metoda, která využívá nepružného rozptylu při interakci dopadajícího záření s atomy a molekulami měřené látky. Výhodou metody je její nedestruktivnost, rychlost a možnost analýzy různých materiálů bez náročné přípravy vzorků. Proto se používá k charakterizaci složení a struktury pevných látek, kapalin, plynů, práškových vzorků i gelů. Experiment byl zaměřen na studium povrchu a povrchových vrstev na sklech. Předmětem experimentu byla modelová binární sodná a draselná skla s různým obsahem alkálií. Ramanovou spektroskopií byla popsána struktura uvedených systémů. Skla byla korodována v prostředí HCl. Pomocí Ramanovy spektroskopie byla zkoumána koroze z hlediska sktrukturních změn ve sklech. Byly změřeny hloubkové profily, které dokumentují rozsah koroze do hloubky skla. Bylo zjištěno, že koroze způsobuje depolymerizaci skla v povrchové vrstvě, což je možné vysvětlit odlivem alkálií způsobeným tvorbou korozních produktů na povrchu skla. Byl zdokumentován rozklad tříčlenných cyklů následkem koroze, což je zřejmé z poklesu intenzity D2 píku. Ze spekter je viditelná i změna úhlu Si-O-Si. Hloubkové profily dokázaly, že hloubky strukturních změn dosahují 6 – 10 µm.
24	Ondřej Vejsada	B4	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Restaurování hnědého kachle z jímky u Salmovského paláce	detail Restaurování hnědého kachle z jímky u Salmovského paláce Kachel pochází z archeologického nálezu z jímky u Salmovského paláce v Praze. Předmět byl obdržen v částečně očištěném střepovém stavu. Zásah spočíval v provedení restaurátorského průzkumu pomocí stereomikroskopu, optického polarizačního mikroskopu a analýz chemického (XRF) a mineralogického (XRD) složení střepové hmoty a glazury. Restaurátorský zásah se skládal z vyhledávání, mytí, sušení, lepení, aplikace separátoru, doplnění chybějících ztrát a následné barevné retuše doplněných častí. Práce byla schválena zadavatelem a celý její průběh byl dokumentován. Zbylé nezařaditelné střepy byly uloženy do sáčků a přiloženy k restaurovanému předmětu. Při celém zásahu byla dodržena etika restaurování, byly použity reverzibilní materiály a navrženy podmínky uložení. Práce proběhla v rámci řešení projektu NAKI II DG18P02OVV028 „Technologie ošetření a identifikace degradačních procesů keramických nálezů z hradčanských paláců – Metody restaurování a konzervování pórovité i slinuté keramiky a porcelánu“.
25	Bc. Alina Volkova	M1	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.	Charakterizace elektrárenských popílků se zaměřením na XRD analýzu	detail Charakterizace elektrárenských popílků se zaměřením na XRD analýzu Energetický průmysl produkuje obrovské množství vedlejších energtických produktů (VEP). Mezi tyto produkty patří popílek, popel, škvára a energosádrovec. V této práce byly charakterizovány vysokoteplotní (VP) a fluidní (FP) popílky z českých hnědouhelných elektráren a jejich hydratované produkty. Největší část byla věnována metodě rentgenové difrakční analýzy (XRD), která umožnuje stanovení fázového složení vzorku a amorfního podílu. Kvantifikace amorfního podílu byla provedena metodou vnitřního standardu s využitím Rietveldovy metody. Bylo zjištěno, že vysokoteplotní popílek obsahuje 54 % amorfní fáze a fluidní 62 %. Z FP bylo následně připraveno 5 kaší. XRD analýzou zatvrdlých kaší bylo zjištěno, že množství amorfního podílu je nezávislé na čase a současně je závislé na vodním součiniteli. Se vzrůstajícím vodním součinitelem klesalo množství amorfního podílu a narůstalo množství hlavní krystalické fáze ettringitu. Dále bylo zjištěno, že pevnosti zatvrdlých popílkových pojiv narůstají s časem a závisí na vodním součiniteli. Kaše připravené s vodním součinitelem 0,3 vykazovaly po 90 dnech pevnosti kolem 90 MPa, což činí toto bezslínkové pojivo perspektivním materiálem ve stavebnictví.
26	Bc Veronika Zemančíková	M1	Ing. Diana Horkavcová, Ph.D.	Titaničité povlaky so striebrom na poréznej zliatine TiSi.	detail Titaničité povlaky so striebrom na poréznej zliatine TiSi. V biologickom inžinierstve zameranom na podporu funkcií organizmu sú často využívané kovy, predovšetkým ocele a zliatiny. Zvláštny význam má zliatina titanu a kremíku, ktorá vďaka vlastnostiam obsiahnutých prvkov vykazuje tvrdosť a pórovitosť vhodnú na implantáciu do organizmu. Aby sa predišlo nežiaducej imunitnej reakcii a odmietnutiu implantátu môžu byť zliatiny potiahnuté antibakteriálnymi sol-gel povlakmi s obsahom Ag. Táto práca sa zameriava na testovanie vybranej koncentrácie Ag v povlaku na vysoko a nízko poréznych substrátoch zliatiny TiSi. Povlaky boli pripravené technikou dip-coating. Zdrojom Ag boli AgNO₃ a Ag₃PO₄. Na potvrdenie alebo vyvrátenie antibakteriálneho účinku boli povlaky testované voči gram-negatívnej baktérii E. coli a gram-pozitívnej baktérii S. epidermidis po dobu 4 a 24 hodín. Ďalej boli vykonané nekontaktné testy cytotoxicity, na bunečnej línii myších fybroblastov L929. Povrchy substrátov bez povlaku, ako aj oba typy povlakov boli charakterizované optickým a elektrónovým mikroskopom. Povlaky dokonale kopírovali porézny povrch substrátov. V prípade vysoko poréznej zliatiny sa v povlakoch objavili aj trhliny. Distribúcia častíc Ag v oboch typoch povlakov nebola rovnomerná. Po 24 hod. povlaky vykazovali takmer 100% antibakteriálny účinok.
27	Petra Šimonová	B3	Ing. Eva Gregorová, CSc.	Keramika v soustavě CaO-Al₂O₃-SiO₂	detail Keramika v soustavě CaO-Al₂O₃-SiO₂ Cílem práce bylo připravit keramiku v soustavě CaO-Al₂O₃-SiO₂, určit fázové složení po výpalu různé teploty a stanovit Youngovy moduly připravených keramik a jejich teplotní závislosti. Lisovací směs byla připravena ze Sedleckého kaolinu Ia a CaCO3 v hmotnostním poměru 80 :20. Homogenizace směsi byla provedena v polyethylenových lahvích za mokra, směs byla vylita na sádrovou formu, vysušena a rozetřena. Na laboratorním jednoosém lisu byly připraveny vzorky tvaru trámečků o rozměrech 20 x 100 mm a tablet o průměru 3,6 mm. Vzorky byly vypáleny na teploty 900, 1000, 1100, 1200 a 1300 °C s rychlostí nárůstu teploty 2°C/min a dobou výdrže 2 hodiny na maximální teplotě. Byly charakterizovány pomocí Archimédových měření objemovou hmotností a zdánlivou pórovitostí a bylo u nich stanoveno smrštění výpalem. Youngův modul pružnosti byl měřen na přístroji RFDA 23 (IMCE, Belgie) s vysokoteplotní pecí HT-1600 (IMCE, Belgie), který umožňuje stanovení resonančních frekvencí ohybových kmitů, ze kterých se následně vypočítají hodnoty Youngova modulu. V závěru práce byla provedena na jednotlivých vzorcích RTG analýza a byl stanoven typ a přibližné množství krystalických fází přítomných ve vzorcích vypálených na různé teploty.
28	Bc. Lucie Šrailová	M2	Ing. Diana Horkavcová, Ph.D.	Příprava a charakterizace křemičitých sol-gel povlaků s obsahem Ag	detail Příprava a charakterizace křemičitých sol-gel povlaků s obsahem Ag Pro účely běžného dokončování keramických výrobků či pro jejich specifickou povrchovou dekorativní úpravu se využívá nepřeberné množství glazur. U velkého množství materiálů lze použít také techniku sol-gel, kterou lze vytvořit transparentní ochrannou vrstvu s antibakteriálními účinky. V tomto experimentu byla jako substrát zvolena mikroskopická podložní sklíčka, na které byl nanášen křemičitý povlak s dvěma koncentracemi stříbra metodou sol-gel technikou spray-coating. Cílem tohoto experimentu bylo připravit transparentní antibakteriální sol-gel povlaky za třech různých podmínek nanášení a následně stanovit nejlepší parametry. Hlavními kritérii pro stanovení kvality vypálených povlečených substrátů bylo měření adheze a charakterizace povlaků optickým a elektronovým mikroskopem. Antibakteriální účinky povlaků byly testovány vůči bakteriím Escherichia Coli a Staphylococcus Epidermidis po dobu 4 a 24 hod. Nejlepší výsledky vykazovaly povlaky SA09 nanášené za 1. a 3. podmínky. Tyto povlaky o koncentraci stříbra c = 0,09 mol/l vytváří nejčastěji kompaktní povrch s minimem trhlin a pórů. Částice stříbra se v žádném typu povlaků neshlukují.
29	Bc. Zuzana Žatkuláková	M2	Ing. Bc. Adéla Polonská, Ph.D.	Geopolyméry na báze metakaolínu	detail Geopolyméry na báze metakaolínu Geopolyméry predstavujú alkalicky aktivované materiály vznikajúce polykondenzáciou, ktorá zahŕňa reakciu hlinitokremičitanového prekurzoru s alkalickým aktivátorom. Vďaka svojím výhodným vlastnostiam, medzi ktoré patrí vysoká skorá pevnosť, majú tieto materiály široký rozsah využiteľnosti. V práci sme sa zamerali na prípravu geopolymérnych zmesí na báze metakaolínu (Mefisto K₀₅ a Mefisto LB₀₅, České lupkové závody, a.s.), vodného skla a hydroxidu sodného. Zmesi sa líšili hodnotou silikátového modulu M_S (M_S = 1,0; 1,2; 1,4 a 1,6) a obsahom Na₂O (w_Na₂_O = 10 a 15 hm. %). Pred mechanickou skúškou sme zistili rozmery testovaných teliesok pomocou posuvného meradla a následne sme vykonali skúšky pevnosti v tlaku. Z experimentálne získaných hodnôt pevností a vizuálneho posúdenia vzhľadu vzoriek vyzretých geopolymérnych zmesí sme určili ich optimálne zloženia. Vzorky s vyšším obsahom Na₂O vykazovali po 28 dňoch od prípravy vyššie pevnosti ako telieska s nižším obsahom Na₂O. Na telieskach pripravených z metakaolínu Mefisto K₀₅ so zvyšujúcim obsahom Na₂O a hodnotou silikátového modulu sme pozorovali trend zmenšovania veľkosti. Naopak, všetky telieska tvorené metakaolínom Mefisto LB₀₅ mali tendenciu zväčšovať svoju veľkosť počas zrenia voľne na vzduchu.

108 - Ústav chemie pevných látek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Václav Bednář	M1	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.	Antimon v místech dopravních uzlů	detail Antimon v místech dopravních uzlů Cílem práce bylo potvrdit kontaminaci antimonem v okolí frekventovaných křižovatek způsobenou silniční dopravou. Sulfid antimonitý je přidáván jako mazivo a stabilizátor tření do slitin brzdových destiček, takže se otěrem při brždění uvolňuje do ovzduší a poté sedimentuje převážně v oxidové formě jako součást suché atmosférické depozice. Antimon zachycený v půdách může ohrozit život živočichů a rostlin, kteří zde žijí. Jako testovací lokality byly vybrány dvě pražské exponované křižovatky (Vítězné náměstí a Motol) a byly porovnány z hlediska kontaminace antimonem prostřednictvím odběru a analýzy vzorků silničního prachu a svrchní půdy. Obě lokality se jeví jako silně znečištěné, odebrané vzorky obsahovaly až 100 krát více antimonu než referenční vzorky půd, přičemž silniční prach vykazoval vyšší koncentrace antimonu než půda. Bylo zjištěno, že akumulace antimonu nezávisí pouze na hustotě dopravy, ale také na klimatických podmínkách a vlastnostech pevné fáze (chemické složení včetně kvantitativního obsahu železa a uhlíku, velikostní složení částic, specifický povrch, pH a pH_ZPC). Byla zjištěna zvýšená vaznost antimonu na jemnější frakce (<0,1 mm a 0,1-0,355 mm) a na vzorky obsahující vyšší koncentrace hliníku, železa, a také manganu.
2	Bc. Eva Bedrnová	M1	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.	Společná adsorpce fosforečnanů a amonných iontů z odpadních vod	detail Společná adsorpce fosforečnanů a amonných iontů z odpadních vod Práce se zabývá využitím sorbentů na bázi aluminosilikátů k současnému odstranění iontů PO₄^3-a NH₄⁺ z odpadních vod. Vysoký obsah těchto iontů ve vodách má za následek mimo jiné nadměrný růst řas, který vede k nežádoucí eutrofizaci vod. Použitými aluminosilikáty byly mikromletý klinoptilolit, Sedlecký kaolin 1A s vysokým obsahem kaolinitu, laboratorně připravený zeolit A, kadaňský bentonit s vysokým obsahem Fe, a jejich verze modifikované ionty Fe²⁺. Byly připraveny také dva směsné sorbenty (mikromletý klinoptilolit a zeolit A) vzniklé smícháním původního a modifikovaného sorbentu v poměru 1:1. Adsorpční experimenty probíhaly ve vsádkovém uspořádání a laboratorní teplotě 20°C. Na základě předběžných experimentů byly použity navážky směsných sorbentů 1-14 g/l a stanovena reakční doba 24 hodin. Adsorpce probíhaly při pH modelových roztoků. Ke stanovení zbytkových koncentrací obou zmiňovaných iontů byla použita metoda UV/VIS spektrofotometrie. Proměření adsorpčních řad ukázalo, že sorbenty modifikované ionty Fe²⁺ jsou selektivnější k PO₄^3-, zatímco NH₄⁺ byly selektivněji sorbovány na neupravené aluminosilikáty. U experimentů, kde byly použity směsné sorbenty, se ukázal jako nejúčinnější pro oba ionty směsný zeolit A.
3	Bc. David Draisaitl	M2	doc. Dr. Ing. Michal Hušák	ADASH - software pro řešení struktury z práškových dat metodou generování fragmentů a paralelizace výpočtu	detail ADASH - software pro řešení struktury z práškových dat metodou generování fragmentů a paralelizace výpočtu Častým problémem, který je třeba ve farmaceutickém průmyslu řešit, je nutnost charakterizovat fázi, u které není k dispozici dostatečně velký krystal pro standardní RTG analýzu z monokrystalu. V této situaci je možné se pokusit o strukturní analýzu z práškových difrakčních dat. V případě řešení struktur obsahujících v nezávislé časti buňky jednu nebo více molekul s velkým počtem flexibilních torzních úhlů, rostou neúnosně nároky na výpočetní výkon. Abychom umožnili nalézt řešení za současného snížení výpočetního času, musíme omezit prostor, ve kterém řešení hledáme a zároveň výpočet distribuovat na více jader. Pro tento účel je vyvíjen software ADASH, který využívá pro řešení struktury globálně optimalizační metodu simulovaného žíhání (součástí softwaru DASH). ADASH omezuje prostor hledání řešení vkládáním předem generovaných fragmentů. Fragmenty mohou být generovány různým způsobem. Ať už na základě statistiky výskytu torzních úhlu z CSD, či na základě energie jednotlivých fragmentů. Dalším cílem této práce je najít vhodné nastavení generace těchto fragmentů a následné efektivní použití softwarem ADASH pro nalezení řešení u složitých struktur, za současné redukce výpočetního času. Praktické testy byly provedeny na látkách cimetidin, metylergometrin maleát a fáze II metergolinu.
4	Bc. Natálie Dvorníková	M2	prof. Ing. František Kovanda, CSc.	Příprava Mg-Al hydrotalcitu interkalovaného atorvastatinem	detail Příprava Mg-Al hydrotalcitu interkalovaného atorvastatinem Atorvastatin je synteticky vyvinuté léčivo používané k léčbě dyslipidémie a k prevenci kardiovaskulárních onemocnění. Velmi nízká rozpustnost atorvastatinu ve vodě má za následek jeho nízkou biologickou dostupnost. Rychlost uvolnění léčivé látky z lékové formy lze zvýšit jejím zabudováním do mezivrství podvojných vrstevnatých hydroxidů a cílem práce byla interkalace atorvastatinu do Mg-Al hydrotalcitu jako anorganického nosiče. Společným odpařením rozpouštědel (ethanolu a vody) byl připraven komplex atorvastatinu s karboxymethyl-β-cyklodextrinem, který byl následně interkalován do hostitelské struktury aniontově-výměnnou reakcí ve vodném roztoku. Jako prekurzor byl použit Mg-Al hydrotalcit v dusičnanové formě. K charakterizaci produktů byla použita prášková rentgenová difrakční analýza a infračervená spektroskopie. Jako alternativní postup přípravy interkalátu byla vyzkoušena metoda obnovení vrstevnaté struktury z koloidní disperze Mg-Al-NO₃ hydrotalcitu ve formamidu, do které byl přidán roztok atorvastatinu vápenatého v ethanolu. Množství atorvastatinu v připravených produktech bylo zjištěno pomocí UV-Vis spektrofotometrie.
5	Bc. Barbora Frühaufová	M1	Ing. Jan Čejka, Ph.D.	Pěstování vícekomponentních krystalů depozicí par	detail Pěstování vícekomponentních krystalů depozicí par Společná sublimace se v současnosti těší stále většímu zájmu v oblasti přípravy vícekomponentních fází. Velkou výhodou této metody je příprava krystalů bez přítomnosti rozpouštědla. Byl proveden vývoj a optimalizace nové sublimační aparatury, na které byly prováděny experimenty k ověření její vhodnosti pro přípravu vícekomponentních fází. Tato aparatura je oproti jiným sublimačním aparaturám (se společným či individuálním zdrojem tepla) mnohem jednodušší a efektivnější. Sublimační experimenty byly prováděny se třemi aktivními farmaceutickými látkami API (glycin, paracetamol a kofein) a vhodnými koformery. Část kombinací API-koformer vede k již známým kokrystalům a byly zařazeny z důvodu ověření funkčnosti aparatury. Zbylé kombinace byly zařazeny jako nový screening. Všechny připravené krystaly byly zkoumány pomocí RTG strukturní analýzy monokrystalu. Podařilo se připravit velké množství monokrystalů čistých látek a také dva kokrystaly, kofein:šťavelová kyselina a kofein:salicylová kyselina.
6	Bc. Natálie Jevínová	M1	Ing. Jan Čejka, Ph.D.	Strukturní studie systému cholesterol - cyklodextrin	detail Strukturní studie systému cholesterol - cyklodextrin Cholesterol je notoricky známá molekula spojovaná s nejzávažnějšími civilizačními chorobami především aterosklerózou. Předmětem zájmu je jeho sledování na buněčné úrovni, například prostřednictvím komplexace s fluorescenčními látkami. Pro tento účel se jako vhodné jeví cyklodextriny. Jedná se o cyklické oligosacharidy, které mohou vytvářet ve vodě rozpustné komplexy s lipofilními hosty. Nové pevné vícekomponentní formy cholesterolu byly připravovány s nativními i modifikovanými cyklodextriny. Vzorky byly připraveny rozličnými krystalizačními technikami a následně zkoumány práškovou a monokrystalovou RTG difrakční analýzou. Metodou krystalizace v suspenzi byla připravena zcela nová forma cholesterolu s α‑cyklodextrinem a nedávno objevený inkluzní komplex cholesterol‑β‑cyklodextrin.
7	Bc. Karmen Kremenić	M2	Ing. David Koloušek, CSc.	Sorpce rtuti ze spalin syntetickými zeolity	detail Sorpce rtuti ze spalin syntetickými zeolity Různé formy rtuti jsou běžně přítomny ve většině fosilních kapalných a plynných látkách jako je uhlí, ropa a zemní plyn. Vzhledem ke svým negativním účinkům na životní prostředí a zdraví obyvatelstva, budou nuceny organizace provozující energetická zařízení snižovat množství rtuti ve spalinách. Jednou z možností snižování koncentrace rtuti ve spalinách jsou přírodní či syntetické zeolity, díky svým sorpčním vlastnostem. Cílem této práce je syntéza zeolitů z popílku a testování jejich aktivity při sorpci tohoto nežádoucího elementu. Syntéza zeolitů z popílku produkovaného firmou ČEZ, byla provedena třemi způsoby: tlakovou metodou, syntézou v otevřeném systému (za atmosférického tlaku) a syntézou kombinující tlakovou a otevřenou metodu. K analýze syntetických zeolitů byla využita rentgenová difrakce (XRD). Zeolity byly následně podrobeny separátně sorpci rtuti a iontové výměně za ionty Cs⁺. Iontové výměny sloužily pro charakterizaci syntetizovaných zeolitů. Tepelně upravené vzorky byly testovány v exsikátoru, jehož atmosféra byla nasycena parami elementární rtuti. Absorbované množství bylo odvozeno ze zvážení vzorků při eliminaci množství adsorbované vody a XRF analýzou.

110 - Ústav organické chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Kateřina Babková	B3	Ing. Martin Krupička, Ph.D.	Standardy a slepé vzorky pro mechanochemické fluorescenční indikátory	detail Standardy a slepé vzorky pro mechanochemické fluorescenční indikátory Mechanochemie se zabývá vlivem mechanické síly na molekuly. Mechanická síla nejvíce působí na mechanicky citlivý molekulární fragment (mechanofor), který je připojen přes linker doprostřed polymerního řetězce. Pro kvantifikaci mechanické síly lze použít spektroskopicky aktivní mechanofor, tj. mechanochemický indikátor. Cílem této práce je syntetizovat molekuly bez indikátorů. Tyto sloučeniny jsou pak využity jako slepé vzorky, které slouží k popsání účinku ostatních přítomných funkčních skupin. Sloučeniny s jednodušším mechanoforem jsou para- a meta-dihydroxybenzeny substituované triethylenglykolem a polyethylenglykolem (PEG, MW = 10 kDa; 40 kDa) (Schéma 1a). Velikost síly působící na mechanofor závisí na délce řetězce, proto jsou připravovány série látek s různou délkou polymeru. Byly připraveny i nearomatické analogy – deriváty nonandiolu (Schéma 1b), za účelem zjištění účinku triazolu, bez vlivu aromatických funkčních skupin. Byla měřena UV absorpce a emise s vlivem a bez vlivu ultrazvuku. Výsledky byly vyhodnoceny s ohledem na koncentraci, rozpouštědlo, délku polymeru a intenzitu ultrazvuku.
2	Veronika Boguschová	B2	Ing. Eva Svobodová, Ph.D.	Přemostěné flaviniové soli jako fotokatalyzátory oxidace benzylalkoholů	detail Přemostěné flaviniové soli jako fotokatalyzátory oxidace benzylalkoholů Flaviny a flaviniové soli jsou známými katalyzátory oxidačních reakcí. Fungují buď na principu fotokatalytickém, kdy se flavin nebo flaviniová sůl po excitaci viditelným světlem stává silnějším oxidačním činidlem, nebo organokatalytickém, kdy působením peroxidu vodíku flaviniová sůl přechází na svůj hydroperoxid a dále oxiduje substrát. Moje práce se zabývá syntézou nových přemostěných flaviniových solí s elektronakceptorní trifluormethylovou skupinou, studiem jejich vlastností a otestováním jejich katalytických vlastností při fotooxidaci substituovaných benzylalkoholů.
3	Šárka Bouzková	B3	Ing. Markéta Rybáčková, Ph.D.	Příprava prekurzorů chirálních rutheniových katalyzátorů na bázi [2.2]paracyklofanu	detail Příprava prekurzorů chirálních rutheniových katalyzátorů na bázi [2.2]paracyklofanu 4-Substituované [2.2]paracyklofany jsou zajímavými chirálními stavebními bloky. Předmětem mé práce je syntéza prekurzorů NHC ligandů pro rutheniové komplexy (analoga Grubbsových a Hoveydových-Grubbsových katalyzátorů). Při jejich přípravě jsem vycházela z [2.2]paracyklofanu, který jsem převedla na odpovídající aryl-4-amin. S cílem zvýšit stabilitu NHC ligandu budu dále syntetizovat 5-methyl[2.2]paracyklofan-4-amin. Zavedení methylové skupiny do ortho- polohy k aminoskupině by mělo přispět ke zvýšení stability vznikajícího karbenu.
4	Jaroslav Cerman	B3	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Syntéza kapalných krystalů s terminální arylovou jednotkou	detail Syntéza kapalných krystalů s terminální arylovou jednotkou V naší skupině se dlouhodobě zabýváme studiem termotropních kapalných krystalů, tedy materiálů, které mají široké použití v elektronice a zobrazovací technice. Termotropní kapalné krystaly jsou látky, které zahříváním při přechodu z pevné do kapalné fáze tvoří uspořádané nadmolekulární struktury, tzv. mezofáze. Mezofází rozumíme speciální stav hmoty, ve kterém si molekuly zachovávají definovanou orientaci obdobnou fázi krystalické, avšak zároveň disponují mobilitou kapalin. Termotropní kapalné krystaly lze obecně rozdělit na tyčinkovité, diskovité a lomené. Cílem práce je syntéza lomených (též banana-shaped) kapalných krystalů na bázi naftalen-2,7-diolu. Na rozdíl od dosud studovaných látek zakončených alkylovým řetězcem, obsahuje cílová molekula benzonitrilovou terminální skupinu navázanou na alkylové spojce. Alkylová spojka má lichý počet uhlíků, což má příznivý vliv na snížení přechodových teplot. Předpokládáme, že tyto molekuly budou tvořit nové typy mezofází, neboť se nachází na hranici mezi klasickými lomenými materiály a dimery tyčinkovitých a lomených materiálů.
5	Bc. Artem Chayka	M1	Ing. Bc. Michal Himl, Ph.D.	Metody přípravy diastereoisomerně čistých vicinálních aminoalkoholů odvozených od norefedrinu	detail Metody přípravy diastereoisomerně čistých vicinálních aminoalkoholů odvozených od norefedrinu Vicinální aminoalkoholy odvozené od norefedrinu můžou mít biologickou aktivitu ve smyslu inhibice enzymů monoaminooxidasy (MAO) A a B, které mají v organismu mimo jiné funkci odbourávání neurotransmiterů a udržování jejích množství na určité hladině. Anomálně nízká hladina neurotransmiterů je symptomem doprovázejícím deprese, posttraumatické stresové poruchy a dokonce i Parkinsonismus. Pro zmírnění projevů popsaných stavů se používají právě inhibitory MAO, jejichž biologická aktivita závisí jak na konstituci jednotlivých substancí tak i na absolutní konfiguraci na jejich stereogenních centrech. Cílem této práce bylo ověření v literatuře popsané metody pro syntézu diastereoisomerně čistého norefedrinu a rozšíření této metody na nový substrát odvozený od normefedronu. Byly prozkoumány možnosti stereoselektivní syntézy každého diastereoisomeru zvlášť a možnost jejich převedení z erythro konfigurace na obtížně synteticky dostupnou threo konfiguraci pomocí tvorby karbamátového cyklu.
6	Bc. et Bc. Václav Chmela	M2	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.	Prebiotic Synthesis of 2´-Deoxyadenosine	detail Prebiotic Synthesis of 2´-Deoxyadenosine We have previously discovered a short, highly efficient route to activated ribonucleotides from plausible prebiotic feedstock molecules such as cyanamide, cyanoacetylene, glycoaldehyde, glyceraldehyde and inorganic phosphate.¹ We can accomplish the synthesis of all precursors of ribonucleotides, amino acids and lipids by the reductive homologation of hydrogen cyanide and some of its derivatives. The key steps are driven by UV using hydrogen sulphide as a reductant and can be accelerated by Cu^I-Cu^II photoredox cycling.² Anomerization of α-ribonucleosides to β-anomers is extremely inefficient. However, an extraordinarily efficient anomerization can be accomplished using α-2-thionucleosides.³ Here we describe a novel prebiotic approach to 2´-deoxyadenosine. References: 1 Powner, M. W.; Gerland, B.; Sutherland, J. D. Nature 2009, 459, 239. 2 Patel, B. H.; Percivalle, C.; Ritson, D. J.; Duffy, C. D.; Sutherland, J. D. Nature Chemistry 2015, 7, 301. 3 Xu, J.; Tsanakopoulou, M.; Magnani, C. J.; Szabla, F.; Šponer, J. E.; Šponer, J; Góra, R. W.; Sutherland, J. D. Nature Chemistry 2017, 9, 303.
7	Marek Chovanec	B3	Ing. Markéta Rybáčková, Ph.D.	Syntéza a modifikace 5-hydroxy-2-jodbenzoové kyseliny	detail Syntéza a modifikace 5-hydroxy-2-jodbenzoové kyseliny 2-jodoxybenzoová kyselina (IBX) slouží jako selektivní oxidační činidlo vhodné především pro oxidaci alkoholů na aldehydy. Mezi jeho nedostatky patří především omezená rozpustnost v běžných organických rozpouštědlech a obtížná separace odpadního produktu redukce IBX z reakční směsi. Cílem mé práce bylo připravit polyfluorovanou benzoovou kyselinu 3, která by sloužila jako prekurzor fluorovaného analogu IBX 4. To by pro izolaci produktů z reakční směsi a recyklaci oxidačního činidla umožnilo využít fluorové separační techniky. Klíčový intermediát 5-hydroxy-2-jodbenzoovou kyselinu (2) jsem připravil z 3-hydroxybenzoové kyseliny (1) a využil ji pro alkylaci polyfluorovanými trifláty.
8	Bc. Jakub Copko	M1	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.	Syntéza flaviniových solí - katalyzátorů redoxních reakcí	detail Syntéza flaviniových solí - katalyzátorů redoxních reakcí Flaviniové soli C, D, vznikající derivatizací alloxazinových A či isoalloxazinových B skeletů, jsou synteticky připravené obdoby přírodních katalyzátorů na bázi riboflavinu. V laboratoři nalezly uplatnění nejen jakožto organokatalyzátory redoxních reakcí, ale i ve fotokatalýze. Doposud se však nepodařilo nalézt robustní metodu syntézy flaviniových solí použitelnou pro širokou škálu derivátů. Má práce se zaměřuje na aplikace doposud použitých metodik příprav, hledání a optimalizaci nových metodik - primárně na přípravu přemostěné prenylované flaviniové soli E, která je syntetickou analogií nedávno nalezeného přírodního kofaktoru.
9	Kateřina Drahošová	B3	Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.	Chirální solvatační činidlo na bázi močoviny pro aminokyseliny	detail Chirální solvatační činidlo na bázi močoviny pro aminokyseliny Byly syntetizovány opticky aktivní deriváty močoviny reakcí (R)-1,1'-binaftalen-2,2'-diaminu s izokyanátem. Tyto močoviny byly testovány jako chirální solvatační činidlo pro rozlišení enantiomerů několika vybraných N-acetylovaných aminokyselin analýzou 1H-NMR. Chirální solvatační činidlo vytváří s vybranou racemickou aminokyselinou diastereomerní komplex. To vedlo k rozštěpení signálů v NMR spektru racemické aminokyseliny tak, že by bylo možno stanovit její enantiomerní čistotu.
10	Matúš Drexler	B3	RNDr. Ivo Starý, CSc.	Syntéza funkcionalizovaných dibenzohelicénov	detail Syntéza funkcionalizovaných dibenzohelicénov V posledných dekádach došlo k významnému rozvoju chémie helicénov a ich aplikácií v materiálovej chémií, enantioselektívnej katalýze, organickej elektronike apod. Mojou úlohou bola príprava nitrodibenzohexahelicenu (4) v opticky čistej forme ako intermediátu pre syntézu helikálnych ligandov a funkčných materiálov. Pripojenie dvoch benzénových kruhov k vonkajšiemu okraju hexahelicénu zjednodušuje jeho syntézu s použitím [2+2+2] cyklotrimerizácie alkínov. Na prípravu aromatického triínu (3) bola využitá séria paládiom katalyzovaných Suzuki-Miyaura a Sonogashira reakcií. Kľúčový krok mojej syntézy je cyklotrimerizácia triínu (3) za vzniku cieľovej látky (4), ktorá je katalyzovaná prechodným kovom (Ni) s možnosťou využitia chirálnych ligandov. Uvedená štúdia predstavuje efektívnu syntézu nových funkcionalizovaných helicénov.
11	Tereza Edlová	B3	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Příprava derivátů bromcyklobutenu a jejich aplikace v organické syntéze	detail Příprava derivátů bromcyklobutenu a jejich aplikace v organické syntéze [n]Dendraleny jsou látky, které mají ve své struktuře tři a více vzájemně cross-konjugovaných ethylenových jednotek. Tyto sloučeniny si získaly výraznou vědeckou pozornost díky svému potenciálu jako cenné výchozí látky pro výstavbu komplexních organických molekul. V naší laboratoři byl v nedávné době vyvinut a publikován nový postup pro přípravu [3] a [4]dendralenů, který využívá termicky iniciované elektrocyklické otevření disubstituovaných cyklobutenů. Ve své práci jsem se soustředila na vytvoření nové metodiky pro přípravu bromcyklobutenů (2) z 2-bromcyklobutanonu (1) a jejich převedení na [5]dendraleny (5) a [5]oxadendraleny (6). Bromcyklobuteny (2) jsem připravila z ketonu (1) přeměnou na odpovídající bromhydrin, jehož vznik touto cestou dosavadní literatura nepřipouštěla. Následná dehydratace poté poskytla kýžený bromalken (2). V další části práce jsem se věnovala převedení připravených bromcyklobutenů na meziprodukty (3) a (4) a jejich následnému otevření za vzniku [5]dendralenů (5,6).
12	Bc. Vojtěch Hamala	M2	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Calix[4]aren-triazoly	detail Calix[4]aren-triazoly Calix[4]areny jsou makrocyklické sloučeniny používané v supramolekulární chemii jako molekulární lešení. V této práci je základní skelet calix[4]arenu v kónické konformaci použit jako stavební kámen pro syntézu makrocyklických receptorů, schopných komplexovat anionty pomocí 1,2,3-triazolových skupin. Tyto heterocykly jsou na horním okraji calix[4]arenu vystavěny nekonvenčním způsobem: multikomponentní reakcí primárního aminu, aryl(methyl)ketonu a 4-nitrofenylazidu. Získané 1,4-disubstituované 1,2,3-triazoly jsou schopné rozpoznávat anionty v roztoku díky kyselému vodíku v poloze 5, který interaguje s anionty pomocí vodíkových můstků. Tuto interakci lze ještě zesílit pomocí N-alkylace triazolového jádra vedoucího ke vzniku triazoliových soli. Využitím různých primárních aminů byla připravena řada receptorů a od nich odvozených solí. Komplexační vlastnosti nově připravených sloučenin byly měřeny pomocí ¹H NMR titrací.
13	Bc. Tereza Horáčková	M2	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Syntetické přeměny střídavých atropoisomerů calix[4]arenu	detail Syntetické přeměny střídavých atropoisomerů calix[4]arenu Tato práce se zabývá syntézou střídavých atropoisomerů calix[4]arenu a následným zkoumáním jejich reaktivity. Calix[4]areny v 1,2- a 1,3-střídavé konformaci nabízí zajímavé vlastnosti díky jejich preorganizovanému tvaru kavity. Calixareny v 1,3-střídavé konformaci substituované dvěma ureidoskupinami na protější straně skeletu patří mezi nejefektivnější aniontové receptory. V rámci této práce tak byla navržena několikastupňová syntéza, která umožnila přípravu receptoru v 1,3-střídavé konformaci s chirálními alkylovými řetězci na spodním okraji. Použití pyren-1-ylisokyanátu umožnilo syntézu chromogenního a fluorogenního chirálního receptoru, jehož komplexační vlastnosti vůči vybraným chirálním aniontům budou dále zkoumány. 1,2-Střídavý konformer je naproti tomu mnohem obtížněji dostupný a jeho reaktivita stále není v literatuře dostatečně popsána. Jedním z dalších cílů této práce je proto také příprava chirálního receptoru v 1,2-střídavé konformaci.
14	Bc. Marek Jurtík	M1	Ing. Bc. Michal Himl, Ph.D.	Příprava makrocyklů s močovinovými jednotkami	detail Příprava makrocyklů s močovinovými jednotkami Mezi velkou skupinu makrocyklů patří různé známé látky, jako crown-ethery, kryptandy, cyklofany, porfyriny, makrolidy a další. Makrocykly mohou sloužit například jako receptory iontů, kdy příslušný ion je vázán nekovalentními vazbami. Práce se zabývá přípravou makrocyklu se čtyřmi dialkoxy substituovanými benzenovými jádry, které jsou spojeny močovinovými jednotkami. Dalším krokem výzkumu bude studium reaktivity, konformace a komplexačních vlastností připravených makrocyklů.
15	Diana Jágerová	B3	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Lomené kapalné krystaly s fotosensitivní jednotkou	detail Lomené kapalné krystaly s fotosensitivní jednotkou V naší pracovní skupině se dlouhodobě věnujeme studiu termotropních kapalných krystalů. Tyto materiály tvoří při přechodu z krystalické fáze do isotropní kapaliny uspořádané nadmolekulární struktury (mesofáze), ve kterých si molekuly látky zachovávají orientaci krystalické látky, ale získávají i určitý stupeň mobility kapalin. V současné době se do popředí výzkumu dostávají materiály, které v molekulární struktuře obsahují fotosensitivní azobenzenovou jednotku. Cílem práce je příprava nových lomených kapalných krystalů, které při ozáření UV světlem vytvoří stabilní Z-isomer přítomné azo skupiny (Obr. 1). Vysokou stabilitu Z-isomeru jsme zajistili vhodnou laterální substitucí na aromatických jednotkách v jejím těsném sousedství. Připravené látky budou testovány pro použití v prototypu zařízení pro difrakci laserových paprsků působením UV záření.
16	Lukáš Kaiser	B3	prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.	Sulfinylcalix[4]areny jako prekurzory syntézy větších calixarenů	detail Sulfinylcalix[4]areny jako prekurzory syntézy větších calixarenů Thiacalix[4]areny, sirné analogy calix[4]arenů, jsou známé více než 20 let. Vyhledávány jsou zejména pro své zajímavé komplexační schopnosti a snadnou opracovatelnost jejich makrocyklického skeletu. Jednou z běžně využívaných modifikací je oxidace sirných můstků, teprve nedávno však bylo objeveno, že sulfoxidové deriváty thiacalix[4]arenů podléhají zajímavému štěpení svého cyklického skeletu reakcí s n-butyllithiem. V případě monosulfoxidu je produktem takové reakce lineární tetramer. Po jeho opracování získáme užitečný stavební blok, který můžeme využít v reakci s dalšími vhodnými prekurzory k syntéze větších calixarenů. Výsledný makrocyklus bude ve své struktuře obsahovat kombinaci methylenových a sirných můstků. U získaných látek bude zkoumána především jejich schopnost komplexace fullerenů.
17	Martina Kosmálová	B3	prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.	Syntéza ureidoderivátů pro rozpoznávání chirálních substrátů	detail Syntéza ureidoderivátů pro rozpoznávání chirálních substrátů Fenoxathiinový makrocyklus je snadno dostupný inherentně chirální derivát thiacalix[4]arenu s potenciálním využitím v supramolekulární chemii. V nedávné době byly několikastupňovou syntézou vycházející z tohoto makrocyklu připraveny močovinové deriváty ochotně komplexující anionty. Práce je zaměřená na syntézu chirálně čistých ureidoderivátů fenoxathiinového makrocyklu, využitelných jako receptory chirálních molekul. Nejprve byla připravena oxidovaná forma fenoxathiinového makrocyklu, která byla dále alkylována dvěma různými činidly, methyljodidem a ethyljodidem, abychom zjistili, zda bude mít volba alkylačního činidla vliv na průběh dalších reakcí. Poté byla optimalizována ipso-nitrace a následná redukce vzniklého nitroderivátu. Reakcí s vybranými chirálními isokyanáty pak budou připraveny cílové ureidoderiváty ve formě diastereomerních směsí. Po jejich rozdělení budou zkoumány jejich komplexační vlastnosti.
18	Bc. Jakub Koudelka	M1	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Příprava trisubstituovaných alkenů reakcí enol-fosfátů s organokovovými činidly	detail Příprava trisubstituovaných alkenů reakcí enol-fosfátů s organokovovými činidly Alkeny představují obecně významnou skupinu látek, které lze využít v organické syntéze anebo materiálové chemii. Zejména substituované alkeny s vysokým počtem substituentů lze využít jako jednoduché výchozí látky pro přípravu aromatických i alifatických supramolekul, makromolekul, bioaktivních látek a také jako substráty pro cykloadiční reakce, např. Diels-Alderovu reakci. Vysoce substituované konjugované alkeny s π-konjugovanými řetězci mají rozsáhlý aplikační potenciál v oblasti organických polovodivých látek. Ve snaze připravit vysoce konjugované trisubstituované dieny (3), jsem se ve své práci zaměřil na možnost převedení β-oxoesterů (1) na enol-fosfáty (2) a jejich následnou konverzi na dieny (3). Fosfáty (2) byly připraveny enolizací výchozích β-oxoesterů (1) a reakcí vzniklého enolátu s diethyl-chlorfosfátem. Výsledky získané během studia reakce fosfátů (2) s organokovovými činidly budou diskutovány během příspěvku.
19	Vojtěch Košťál	B3	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Syntéza N-fluoralkyltriazolů a jejich transannulace	detail Syntéza N-fluoralkyltriazolů a jejich transannulace Organofluorové sloučeniny představují zajímavou skupinu látek jak z pohledu jejich často neobvyklé reaktivity, tak i z pohledu vlastností. Vyskytují se v mnoha léčivech, agrochemikáliích a funkčních materiálech. V posledních letech bylo poměrně hodně pozornosti věnováno zavedení skupin CF₃, CF₂CF₂ nebo CF₂H. Pětičlené heterocyklické sloučeniny jako triazoly a imidazoly se vyskytují v mnoha biologicky aktivních látkách. Jejich modifikace fluoralkylovými skupinami vede k látkám s potenciálně zajímavými vlastnostmi. V mé práci jsem se věnoval syntéze již popsaných i zcela nových N-fluoralkyltriazolů, které jsem následně jednokrokovou reakcí transformoval na imidazoly. Tato transannulace představuje zcela nový přístup k syntéze těchto těžko dostupných 2-trifluormethyl imidazolů.
20	Bc. Lenka Krepsová	M2	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Příprava receptorů využívajících calix[5]areny	detail Příprava receptorů využívajících calix[5]areny Calix[5]areny se řadí mezi tzv. vyšší calixareny, které (z hlediska supramolekulární chemie) představují makrocykly s větším rozměrem kavity, čímž je umožněna interakce s objemnějšími ionty a molekulami, jako je např. fulleren C₆₀. Pro přípravu calix[5]arenů se obvykle nevolí přímá jednokroková syntéza, ale využívá se postupné konvergentní metody, kdy dochází ke kondenzačním reakcím vhodně substituovaných fragmentů, což umožňuje následnou selektivní modifikaci vzniklé molekuly, především jejího horního okraje. Cílem mé práce je příprava vhodně substituovaných calix[5]arenů a jejich následná modifikace vedoucí k receptorům využitelných pro komplexace fullerenů.
21	Jindřich Kropáček	B3	doc. Dr. Ing. Jana Hodačová	Syntéza 5, 5´ funkcionalizovaných derivátů 6,6´-dimethylbifenyl- 2,2´- diolu a 6,6´-dimethylbifenyl- 2,2´- diaminu	detail Syntéza 5, 5´ funkcionalizovaných derivátů 6,6´-dimethylbifenyl- 2,2´- diolu a 6,6´-dimethylbifenyl- 2,2´- diaminu Cílem práce je syntéza hybridních organicko-anorganických materiálů obsahujících axiálně chirální organický fragment, které budou studovány jako potenciální heterogenní katalyzátory enantioselektivních reakcí. Hybridní materiály budou připraveny z organických bis(trialkoxysilanů) obecné struktury (1). Jako axiálně chirální jednotky byly zvoleny 6,6´-dimethylbifenyl-2,2´-diamin a 6,6´-dimethylbifenyl-2,2´-diol, které budou mít v polohách 5,5´přes vhodnou spojku připojeny triethoxysilové skupiny. Příprava intermediátů bis(triethoxysilanů) (1) bude diskutována v rámci prezentace.
22	Denisa Kubešová	B3	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Příprava prekurzorů pro fluorcyklopropeny	detail Příprava prekurzorů pro fluorcyklopropeny Přestože cyklopropeny vykazují z důvodu vysokého úhlového a torzního pnutí zvýšenou reaktivitu, jejich metateze s otevřením kruhu je v dnešní době stále velmi málo prozkoumaná. Substituované 3-fluorcyklopropeny jsou dosud zcela neznámé sloučeniny. Prvním cílem mé práce byl proto pokus o syntézu 3-brom-3-fluor- a 3-chlor-3-fluorcyklopropenu. Obě syntézy však nevedly k cíli. Rozhodla jsem se proto pro vícekrokovou syntézu 3-(fenyldimethylsilyl)-3-fluorcyklopropenu a připravila jsem první klíčový intermediát (1-fluoroethenyl)fenyldimethylsilan.
23	Anna Kubíčková	B3	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Syntéza a stabilita 3,3-difluorcyklopropenů a jejich metateze	detail Syntéza a stabilita 3,3-difluorcyklopropenů a jejich metateze Cyklopropeny jsou vlivem velkého úhlového pnutí vysoce reaktivní sloučeniny, což z nich dělá vhodné substráty pro metatezi s otevřením cyklu za vzniku nových typů dienů. Ve své práci se zabývám přípravou 1-substituovaných-3,3-difluorcyklopropenů pomocí [1 + 2] cykloadice a testováním jejich stability. Připravené cyklopropeny 1 a 2 jsem následně podrobila metatezi s otevřením cyklu (ROM) a metatezi s otevřením cyklu následované zkříženou metatezí (ROCM), katalyzovaným Grubbsovými nebo Hoveydovými-Grubbsovými komplexy.
24	Jan Kulička	B3	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Syntéza sulfanylderivátů calix[4]arenu	detail Syntéza sulfanylderivátů calix[4]arenu Calix[n]areny, objekty dlouholetého zkoumání v naší skupině, jsme schopni stabilizovat v různých konformacích s odlišnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Po následné substituci horního okraje mohou calixareny nalézt mnohá uplatnění jako například chemické senzory. Jedním z vhodných prekurzorů mohou být p-sulfanylderiváty. Cílem této práce je připravit sulfanylderiváty v kónické a 1,3‑střídavé konformaci a s dvěma či čtyřmi thiolovými skupinami. Jako výchozí látka byl zvolen komerčně dostupný p-terc-butylcalix[4]aren a jako klíčové činidlo byl použit tetramethylthiuramdisulfid.
25	Bc. Martin Kurfiřt	M2	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Influence of Deoxofluorination on Stereoselectivity of Glycosylation	detail Influence of Deoxofluorination on Stereoselectivity of Glycosylation Amino sugars are ubiquitous in nature. Both α and β linked D-glucosamine and D-galactosamine derivatives are essential components of cell-surface glycoconjugates and participate in processes like tumour metastasis or an immune response. Derivatives of these monosaccharides can be utilized for studying mentioned processes. Replacement of a hydroxyl group in carbohydrates by fluorine (deoxofluorination) is a useful approach to modulate the properties of the target carbohydrate molecules. Fluorine introduction has a minimal steric impact but results in a variety of electronic effects. To synthesize oligosaccharides containing deoxofluorinated analogues of these monosaccharides, the corresponding deoxofluorinated 2-amino-2-deoxyhexopyranosyl donors need to be prepared and their reactivity and stereoselectivity in glycosylation examined. Deoxofluorinated 1,6-anhydro-2-azido-2-deoxy-D-gluco- and galactopyranoses 1 have been converted to the corresponding phenyl 1-thioglycoside donors 2. The results obtained in glycosylation of a range of model carbohydrate acceptors with donors 2 using diphenyl sulfoxide/triflic anhydride (Ph₂SO/Tf₂O) are presented and discussion of the stereoselectivity is included.
26	Jiří Ledvinka	B2	Ing. Petra Ménová, Ph.D.	Synthesis of Mannose-Based DC-SIGN Antagonists	detail Synthesis of Mannose-Based DC-SIGN Antagonists DC-SIGN (Dendritic Cell-Specific Intercellular adhesion molecule-3-Grabbing Non-integrin) is a C-type lectin (carbohydrate-binding protein domain) present on the surface of dendritic cells. It recognizes and binds to mannose-containing carbohydrates on various pathogens and is thus a promising therapeutic target for the inhibition of pathogen entry and the prevention of immune cells infections. The interaction of DC-SIGN with HIV virus is of main interest. The current research in this field takes advantage of fragment-based drug discovery. Recently, several small-molecule fragments with significant affinities to DC-SIGN receptor were discovered. Our aim is to synthesize molecules containing one of these fragments connected with different linkers to a mannose moiety in order to increase their affinity to DC-SIGN receptor and their therapeutic potential.
27	Bc. Lukáš Lenz	M1	Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.	Nesymetricky substituované deriváty binaftalenu pro enantioselektivní interakce	detail Nesymetricky substituované deriváty binaftalenu pro enantioselektivní interakce Chirální látky jsou v oblasti léčiv zastoupeny ve velké míře. Jednotlivé optické isomery mohou mít různou biologickou aktivitu. Z tohoto pohledu je technikám k oddělení enantiomerů chirálních léčivých látek věnována ve farmaceutickém průmyslu velká pozornost. V této práci jsem se zaměřil na chirální separaci pomocí nesymetricky substituovaných binaftalenových močovin.Byly připraveny nesymetricky substituované močoviny, u kterých byla zjišťována schopnost enantioselektivně interagovat s racemickou kyselinou mandlovou. Studovaným ligandem byla (S)-2-[N´-(3,5-bis(trifluormethyl)fenyl)ureido]-2´-(N-acetylamino)-1,1´-binaftalen a (S)-2-[N´-4-(nitrofenyl)ureido]-2´-(N-acetylamino)-1,1´-binaftalen.Pro ověření schopnosti enantioselektivní interakce byla vybrána metoda transportu racemické kyseliny mandlové přes chloroformovou membránu a dvoufázová třepací extrakce. Výsledky toho transportu prokázaly, že (S)-2-[N´-(3,5-bis(trifluormethyl)fenyl)ureido]-2´-(N-acetylamino)-1,1´-binaftalen jeví vůči racemické kyselině mandlové enantioselektivitu.
28	Kristýna Majerová	B3	Ing. Eva Svobodová, Ph.D.	Kvartérní isoalloxazinové soli jako fotokatalyzátory	detail Kvartérní isoalloxazinové soli jako fotokatalyzátory Flavinové deriváty jsou známé svými schopnostmi absorbovat světlo z viditelného oblasti spektra. Ukázaly se býti dobrými fotokatalyzátory u různých typů reakcí, například benzylové oxidace, sulfidové oxidace, E/Z-izomerace elektronové chlorace a jiné. Zvýšit oxidační schopnosti flavinových derivátů je možné buď excitací účinkem viditelného světla, nebo převedením na kvartérní flavinové soli. Spojením obou způsobů je možné ještě posunout redukční potenciál a oxidovat i sloučeniny s vyšším oxidačním potenciálem. Cílem mé práce je příprava 5-ethyl-7,8-dimethoxyisoalloxazinové soli, studium jejich vlastností a otestování jejích katalytických schopností např. při oxidaci sulfidů na sulfoxidy.
29	Bc. Dmytro Makarov	M1	Ing. Petra Ménová, Ph.D.	Syntéza substituovaných chinolonů jako potenciálních inhibitorů DC-SIGN receptoru	detail Syntéza substituovaných chinolonů jako potenciálních inhibitorů DC-SIGN receptoru DC-SIGN receptor patří do skupiny transmembránových C-lektinových receptorů, nacházejících se zejména v membráně buněk imunitního systému. Je zodpovědný za navázání patogenu, jeho inkapsulaci a následné odbourání v lysozomech. Při hledání potenciálních inhibitorů DC-SIGN receptoru byla využita metoda fragment-based drug design. V nedávné studii bylo popsáno několik malých molekul (fragmentů) s relativně vysokou afinitou k DC-SIGN receptoru, mezi nimi (4-fluorfenyl)(piperidin-4-yl)methanon a řada heterocyklických aromátů na bázi chinoxalinonu. Cílem práce bylo připravit sérii látek vzniklých spojováním těchto fragmentů. Jako základ struktury byl zvolen 4-oxo-1,4-dihydrochinolin („4-chinolon“), který je strukturně podobný derivátům chinoxalinonu a jehož struktura se objevuje v řadě biologicky aktivních látek. Syntetické postupy byly optimalizovány na přípravě jednoduchých nesubstituovaných chinolonů a následně byly využity pro syntézu složitějších 3- a 6-substituovaných chinolonů.
30	Bc. Kamil Mamleev	M1	doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.	Syntéza a funkcionalizace derivátů diketopyrrolopyrrolů pro organickou elektroniku	detail Syntéza a funkcionalizace derivátů diketopyrrolopyrrolů pro organickou elektroniku Organická elektronika je jedním z nejdynamičtěji se rozvíjejících směrů moderní vědy. O rychlosti vývoje tohoto odvětví vědy svědčí využití organických solárních článků, OLED technologií, OFET tranzistorů a biosenzorů. Práce je zaměřena především na deriváty diketopyrrolopyrrolu (DPP) a dithioketopyrrolopyrrolu (DTPP), jejich syntézu, vlastnosti a využití v různých oblastech organické elektroniky. V rámci práce byly studovány možnosti syntézy derivátů DTPP s thiofenovými a fenylovými substituenty. Thiofenové deriváty byly dále modifikovány pomocí S-alkylace. Všechny připravené deriváty byly izolovány pomocí sloupcové chromatografie, jejich struktury byly charakterizovány pomocí ¹H NMR spektroskopie a budou v budoucnu využity ke studiu jejich vlastností.
31	Anna Mlčochová	B3	Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.	Močovina využitelná jako solvatační činidlo pro chirální karboxylové kyseliny	detail Močovina využitelná jako solvatační činidlo pro chirální karboxylové kyseliny Ve farmaceutickém průmyslu hrají významnou roli chirální léčiva. Z důvodu příznivých nebo naopak nežádoucích účinků je potřeba kontrolovat čistotu enantiomerů dané látky. Jedna z možností je použití chirálního solvatačního činidla, které vytvoří diastereomerní komplexy s enantiomery dané látky, což se projeví změnou posunu signálu v NMR spektru. K tomuto účelu je možno použít močovinu na bázi binaftalenu, která působí jako H-donor, a s molekulou, která je akceptorem vodíkových můstků vytváří komplex pomocí vodíkových vazeb. Zkoumala jsem chování chirálních alfa-substituovaných karboxylových kyselin při interakci s močovinou.
32	Vojtěch Musil	B2	Ing. Petra Ménová, Ph.D.	Synthesis of Quinoxalinone-based Inhibitors of DC-SIGN Receptor	detail Synthesis of Quinoxalinone-based Inhibitors of DC-SIGN Receptor DC-SIGN is a surface receptor present mainly on dendritic cells. It directs immune response by recognizing high-mannose carbohydrate antigens present on the surface of various pathogens such as HIV, Hepatitis C, Mycobacterium tuberculosis or Ebola virus. The interactions of HIV and Hepatitis C viruses with DC-SIGN facilitate their spread. Therefore, there is a need for an antagonist of this interplay; however, the hydrophilicity and shallowness of the binding sites make the development of inhibitors rather complicated. Using fragment-based drug discovery (FBDD) method, fluorinated quinoxalinone derivatives were recently proven to be promising antagonists of DC-SIGN–glycan interactions. This project focuses on the synthesis of fluorinated quinoxalinones, their joining with other fragments discovered by FBDD and the evaluation of their affinity to the DC-SIGN receptor.
33	Bc. Tatiana Nemirovich	M1	Ing. Martin Krupička, Ph.D.	Molekulové siloměry pro infračervenou spektroskopii	detail Molekulové siloměry pro infračervenou spektroskopii Kovalentní mechanochemie představuje koncept aktivace reakčního systému působením mechanické síly. Tento přístup je komplementární k tradičním metodám aktivace, jako zahřívání, elektromagnetické záření nebo elektrická energie. Molekulové siloměry jsou makrocyklické látky umožňující přímé měření užitého mechanického stresu. Konkrétně byly zkoumány systémy obsahující (i) fotopřepínač schopný vyvolávat mechanickou deformaci makrocyklu a (ii) fragment citlivý k působícímu mechanickému stresu (mechanofor). Tato práce je zaměřena na vývoj nových molekulových siloměrů umožňujících spektroskopickou charakterizaci vnější mechanické síly. UV-fotoizomerizace fotopřepínače vede k deformaci celého makrocyklu a změnám spektroskopických vlastností mechanoforu. Nejprve byla navržena série makrocyklů s fotopřepínačem stilbenového typu a karbonylovou skupinou jakožto IČ citlivého mechanoforu. Na bázi provedených DFT výpočtů (optimalizace geometrie, IČ spektra) byl zvolen a připraven jeden nejvhodnější kandidát (sloučenina I). Získaná cílová látka I byla podrobena UV ozáření, které vedlo k oxidativní aromatizaci systému za vzniku sloučeniny II namísto očekávané Z-E izomerizace. Změřená IČ spektra obou sloučenin I a II poskytovala shodu s vypočítanými hodnotami.
34	Bc. Róbert Obertík	M2	prof. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.	Nové ligandy pre stredne fluorovú chémiu	detail Nové ligandy pre stredne fluorovú chémiu V prvej časti svojej práce sa venujem implementácii vetvených polyfluorpolyoxaalkénov do molekúl pomocou skrížených alkénových metatéz za vzniku diblokových zlúčenin, skrýžených enýnových metatéz s propargyl-acetátom za vzniku konjugovaných diénov a Heckovmu couplingu za vzniku prekurzoru pre NHC ligand. V druhej časti práce som transformoval perfluoro(2-methylpentan-3-ón) na alkoxid a reagoval ho s nefluórovaným substrátom. Pri reakcii vzniknutý alkoxid prekvapivo odštepuje heptafluoropropan-2-idový anión, ktorý je možné využiť k modifikácii elektrónovo chudobných arénov
35	Bc. Petr Oeser	M1	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Nové syntetické využití β-ketoesterů pro přípravu trisubstituovaných alkenů.	detail Nové syntetické využití β-ketoesterů pro přípravu trisubstituovaných alkenů. Alkeny jsou důležitou skupinou sloučenin v organické chemii. Zejména konjugované dieny nacházejí široké uplatnění např. v materiálové chemii, organické syntéze a v nedávné době našly vysoce konjugované systémy uplatnění v elektrotechnice jako organické tranzistory. V návaznosti na usilovný vývoj nových postupů přípravy alkenů jsme v naší laboratoři vyvinuli zcela nové syntetické využití β-ketoesterů pro přípravu trisubstiuovaných alkenů. Tato metoda využívá enolizace β-ketoesterů (1) a jejich převedení na enol-fosfáty (2). Reakcí enol-fosfátu (2) s organokovovými činidly vznikají trisubstituované alkeny (3). V příspěvku bude diskutován mechanismus reakce, vliv reakčních podmínek a derivatizace výchozího β-ketoesteru na vznik alkenu.
36	Bc. Martin Paškan	M2	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Syntéza nových syntetických drog a jejich metabolitů	detail Syntéza nových syntetických drog a jejich metabolitů Cieľom tejto práce je syntéza metabolitov nových syntetických drog. Konkrétne látok s rôznou subsitúciou na atóme dusíku, ale aj ďalších metabolitov (Obr. 1). Práca je venovaná syntéze metabolitov drogy Clephedrone. Je to droga, ktorá je v dnešnej dobe veľmi ľahko dostupná v internetových obchodoch avšak, informácie o jej metabolickej premene a predovšetkým biologickej aktivite jej metabolitov dostupné nie sú. Predmetom je práve syntéza metabolitov a to z nasledovných dôvodov: a) štúdia cytotoxicity metabolitov in vitro b) štúdia účinku metabolitov na psychickú aktivitu živých organizmov a c) zisťovanie ďalšej biologickej aktivity predovšetkým s ohľadom na možné využitie v medicíne.
37	Michaela Polanková	B3	Ing. Bc. Michal Himl, Ph.D.	Syntéza makrocyklů s močovinovými jednotkami	detail Syntéza makrocyklů s močovinovými jednotkami Práce se zabývá syntézou makrocyklů s močovinovými spojkami s různými substituenty na aromatických jádrech s potenciálním uplatněním v nejrůznějších supramolekulárních systémech. Cílem práce je pokus o zopakování v literatuře popsané přípravy těchto makrocyklů a studium jejich reaktivity, konformačních a popřípadě komplexačních vlastností jak v kapalné, tak v pevné fázi.
38	Ladislav Prener	B3	Ing. Ondrej Baszczynski, Ph.D.	Syntéza nového typu NNRTIs s bicyklickým jádrem	detail Syntéza nového typu NNRTIs s bicyklickým jádrem Virus HIV má od roku 1980 na svědomí životy asi 35 milionů lidí. Přibližně stejné množství pacientů je dnes diagnostikováno jako HIV pozitivní a jejich počet se stále zvyšuje.¹ Kvalita a délka života těchto pacientů závisí na tzv. anti-retrovirové terapii, jejíž důležitou součástí jsou inhibitory reverzní transkriptázy viru HIV. Jedním z hlavních zástupců této skupiny léčiv jsou nenukleosidové inhibitory reverzní transkriptázy (NNRTIs). Tyto látky se vážou do allosterického vazebného místa v „palm“ doméně reverzní transkriptázy viru HIV-1, čímž způsobí konformační změny v aktivním místě enzymu, a zabrání tak transkripci virové RNA do DNA hostitele. Hlavní výhodou těchto inhibitorů je, že jsou nekompetitivní, vysoce specifické a nevyžadují intracelulární metabolizaci. Značnou nevýhodu ovšem představuje fakt, že virus HIV vůči nim získává rychle rezistenci a jsou obvykle extrémně málo rozpustné.² Cílem této práce je připravit skupinu NNRTIs s bicyklickým jádrem, se zvýšenou rozpustností a širokou aktivitou vůči klinicky relevantním mutantům viru HIV-1. 1. UNAIDS Global HIV & AIDS statistics — 2018 fact sheet. http://www.unaids.org/en/resources/fact-sheet (accessed 2. 11.). 2. Béthune, M.-P. d., Antiviral Research 2010, 85 (1), 75-90.
39	Martina Reisnerová	B3	Ing. Eva Svobodová, Ph.D.	Příprava 7,8-dimethoxyalloxaziniových solí a studium jejich reaktivity ve vybraných fotochemických reakcích	detail Příprava 7,8-dimethoxyalloxaziniových solí a studium jejich reaktivity ve vybraných fotochemických reakcích Flavinové deriváty jsou obecně známé pro svou schopnost absorbovat viditelné světlo, což lze využít při redoxních fotokatalýzách. Po excitaci účinkem viditelného světla se zvýší oxidační schopnosti derivátů flavinů, které tak můžeme použít k fotooxidaci i sloučenin s vyšším oxidačním potenciálem. Cílem mé práce je připravit 5-ethyl-7,8-dimethoxy-1,3-dimethylalloxaziniovou sůl, která je ve svém excitovaném stavu poměrně stálá a následně vyzkoušet její katalytické schopnosti u oxidací jednoduchých substrátů, např. 4-chlorbenzylalkoholu a následně u složitějších fotochemických reakcí.
40	Bc. Anastasia Surina	M2	prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.	Studium cross-coupling reakcí calix[4]arenů	detail Studium cross-coupling reakcí calix[4]arenů Základní skelet calixarenu nabízí široké spektrum možností derivatizace horního okraje. Jednou z možností je rozšíření aromatického systému makrocyklu pomocí cross-coupling reakcí. První část této práce je proto zaměřena na přípravu stabilních organokovových substrátů odvozených od calix[4]arenu v kónické a 1,3‑střídavé konformaci z odpovídajících halogenderivátů. Takto připravené substráty byly ve druhé části využity ke studiu cross-coupling reakcí, především Stilleho a Negishiho couplingu s různě substituovanými arylhalogenidy. Získané sloučeniny budou následně využity k syntéze složitějších receptorů a konstrukci struktur typu MOF.
41	Eva Tetenková	B3	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Nové chirální dopanty pro kapalně-krystalické matrice	detail Nové chirální dopanty pro kapalně-krystalické matrice Kapalné krystaly představují unikátní materiály kombinující uspořádání pevných látek s mobilitou tekutin. Díky tomu pak mohou tyto materiály uspořádané do kapalně-krystalické fáze (mesofáze) reagovat na vnější podněty, např. elektrické pole, a zaujmout nové uspořádání s minimální energií. Cílem této práce je syntéza chirálního systému odvozeného od 1,1’-binaftalen-2,2’-diolu, který bude možné použít k přípravě magnetického nanomateriálu. Při následném smísení nanomateriálu s achirálním kapalným krystalem by měl enantiomerně čistý dopant indukovat chirální uspořádání a vytvoření chirální mesofáze, a to i při nízkých koncentracích. Přítomnost magnetické nanočástice by měla vliv chirálního působení BINOLu ještě zvýšit a zároveň umožnit řízení samoskladby výsledného materiálu i slabým magnetickým polem.
42	Bc. Hana Vachová	M2	doc. Ing. Igor Linhart, CSc.	Syntéza cysteínových derivátov odvodených od 1-naftylamínu	detail Syntéza cysteínových derivátov odvodených od 1-naftylamínu Mnohé elektrofilné látky a ich reaktívne metabolity sú schopné reagovať s nukleofilnými reakčnými centrami v proteínoch a tvoriť tak proteínové adukty. Medzi takéto elektrofilné látky patria arylnitréniové ióny, vznikajúce in vivo biotransformáciou nitroaromátov a aromatických amínov. Cieľom práce bola syntéza merkapturových kyselín a cysteínových aduktov odvodených od 1-naftylamínu, ktorý je využívaný ako prekurzor pri výrobe azofarbív. V organizme môžu pri biotransformácii 1-naftylamínu vznikať adukty naviazaním cysteínového zbytku do polohy 2 alebo 4 aromatického jadra, preto boli syntetizované príslušné 1,2 a 1,4 deriváty (viz. Obr.). Pre syntézu bol použitý C-S coupling 1-amino-2-brómnaftalénu (resp. 1-amino-4-brómnaftalénu) s chráneným cysteínom, nasledovaný redukciou nitroskupiny a odstránením chrániacich skupín. Pripravené adukty nachádzajú využitie ako analytické štandardy pre štúdium tvorby a odbúravania proteínových aduktov a v biologickom monitorovaní expozície xenobiotík.
43	Bc. Marco Vitek	M2	Ing. Martin Krupička, Ph.D.	Makrocykly založené na tetrafenylethyléne aplikovateľné ako fluorescenčné indikátory	detail Makrocykly založené na tetrafenylethyléne aplikovateľné ako fluorescenčné indikátory V súčasnosti patrí mechanochémia k rapídne sa rozvíjajúcim disciplínam v oblasti syntetickej chémie. Kľúčovým problémom v tomto odbore je kvantifikácia mechanickej sily pôsobiacej na pozorovaný systém. V našej výskumnej skupine sa zaoberáme vývojom metódologie stanovenia veľkosti tejto sily pôsobiacej na takzvaný mechanofor na základe zmeny jeho spektrochemických vlastností. V tejto práci sa venujeme syntéze nových makrocyklických látok, ktoré obsahujú tetrafenyletylén ako centrálny fluorescenčný mechanofor. Na základe ab-initio výpočtov bol navrhnutý modelový makrocyklus a následne vyvinutá syntetická cesta umožňujúca jeho prípravu.
44	Bc. Václav Vraštil	M2	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.	Studium reaktivity fosfátů strukturně odvozených od pentan-2,4-dionu s organokovovými činidly	detail Studium reaktivity fosfátů strukturně odvozených od pentan-2,4-dionu s organokovovými činidly Konjugované dieny jsou látky, které ve své molekule obsahují dvě konjugované dvojné vazby. Tyto látky našly široké uplatnění pro přípravu širokého spektra organických molekul. Jako příklad lze zmínit např. Diels-Alderovu reakci, která je využívána pro tvorbu cyklohexanového skeletu. S vysokým počtem aplikací konjugovaných dienů kontrastuje relativně malé množství postupů vhodných pro jejich přípravu. Proto jsem se ve své práci zaměřil na využití pentan-2,4-dionu a jeho převedení na substituované penta-1,3-dieny. Nejprve byl připraven enol-fosfát 2 a to reakcí enolátu odvozeného od pentan-2,4-dionu 1 s diethyl-chlorfosfátem. Následně byla prostudována reaktivita připraveného enol-fosfátu 2 s organokovovými a hydridovými činidly. Ukázalo se, že připravený alkohol 3 lze dehydratovat na konjugovaný dien 4 ve velmi vysokých výtěžcích. Možné syntetické využití dienu 4 pro přípravu konjugovaných dienů a trienů pomocí Kumada a Negishiho reakce v přítomnosti palladnatých a nikelnatých katalyzátorů bude detailně diskutováno v prezentaci.
45	Adam Vít	B3	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Design a syntéza nových chirálních katexů pro kapalinovou chromatografii	detail Design a syntéza nových chirálních katexů pro kapalinovou chromatografii Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) s použitím chirálních stacionárních fází je v současnosti nejrozšířenějším způsobem získávání enantiomerně čistých látek. Široká nabídka chirálních stacionárních fází umožňuje chirální separaci téměř libovolné racemické směsi. Avšak separace vysoce polárních látek (aminokyseliny, peptidy, aminoalkoholy, atd.) představuje zpravidla pro většinu komerčních chirálních stacionárních fází značný problém. Řešením tohoto problému jsou chirální ionexy – stacionární fáze, pro které vysoce polární ionizovatelné látky představují ideální analyty. Cílem práce je syntéza chirálních katexů odvozených od 4-chlor-3-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny, které by bylo možné použít pro chirální separaci širokého spektra aminů. Optimalizovaná šestikroková syntéza navržené chirální stacionární fáze (Obr. 1) využívá snadno dostupných reagentů a byla by tedy použitelná pro přípravu nového katexu i v průmyslovém měřítku.
46	Ivana Weisheitelová	B3	Ing. Eva Svobodová, Ph.D.	Syntéza dialkynylflavinů	detail Syntéza dialkynylflavinů Flaviny a jejich deriváty jsou známé organo- a fotokatalyzátory. Isoalloxaziny jsou např. součástí enzymů fotolyáz (jako kofaktory, např. FAD, FMN). Modifikované přírodní flaviny (např. tetraacetylriboflavin) nebo syntetické flaviny (alloxaziny a iso a alloxaziniové soli) slouží jako modely pro studium organo a fotokatalytického působení flavinů v biologických systémech. Pro hlubší pochopení dějů probíhajících ve fotokatalytických a fotobiologických systémech jsme navrhli modelový systém, ve kterém bude derivát isoalloxazinu navázán na rigidní skelet v definované vzdálenosti od substrátu. Moje práce je zaměřena na přípravu 7,8-dialkynylisoalloxazinů, které bude možné navázat na rigidní skelet.
47	Lucie Wohlrábová	B3	Ing. Petra Ménová, Ph.D.	Syntéza lipidů pro kvantové nanosenzory detekující Cu²⁺	detail Syntéza lipidů pro kvantové nanosenzory detekující Cu²⁺ Lokalizovaná optická detekce Cu²⁺ má zásadní význam pro pochopení patologických procesů v buňkách spojených s oxidačním stresem a defektní komunikací neuronů. Jednou z nejcitlivějších technik pro detekci paramagnetik je snímání změn elektronických vlastností krystalových poruch diamantu způsobený přítomností paramagnetik. Cílem práce je připravit kompozitní nanosenzor s diamantovým jádrem pokrytý lipidickou dvojvrstvou vázající ionty Cu²⁺. Tato tzv. dvojvrstva na pevném podkladu (supported lipid bilayer, SLB) bude obsahovat amfifilní chelátor iontů Cu²⁺. Syntetická část práce je proto zaměřena na návrh a přípravu makrocyklického selektivního chelátoru Cu²⁺ na bázi cyclamu nesoucího na pendantních ramenech kovalentně připojené lipidy.
48	Bc. Karolina Zvolská	M2	doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D.	Design a syntéza fotosensitivních kapalně-krystalických materiálů	detail Design a syntéza fotosensitivních kapalně-krystalických materiálů Kapalné krystaly jsou jedním z nejvyužívanějších soudobých materiálů. To především díky tomu, že jejich organizované supramolekulární struktury (mezofáze), vznikající při přechodu mezi pevným a kapalným stavem, reagují na různé vnější podněty (mechanická síla, světlo, elektrické pole). Tato reakce je pak pozorovatelná jako změna uspořádání organizované struktury mezofáze za vytvoření nové struktury s minimem energie. To je i základem aplikací kapalných krystalů např. v kapalně-krystalických displejích (LCD). Současným trendem ve výzkumu kapalných krystalů je příprava multifunkčních materiálů, které umožňují definované řízení uspořádání molekul v mezofázi. Cílem této práce je syntéza materiálů, které obsahují ve struktuře molekuly fotosensitivní azo-skupinu. Vhodnou laterální substitucí na aromatických jádrech vedle azo-skupiny je možné dosáhnout stabilizace fotochemicky indukovaného Z-izomeru a tím řídit samoskladbu molekul materiálu v mezofázi.
49	Bc. Tereza Černá	M2	Ing. Václav Kozmík, CSc.	Syntéza nových fotosensitivních lomených kapalných krystalů	detail Syntéza nových fotosensitivních lomených kapalných krystalů Kapalné krystaly (LC), látky vykazující anizotropické vlastnosti pevných látek a zároveň mobilitu látek kapalných, byly objeveny už v roce 1888. Nicméně až jejich aplikace při konstrukci prvního LCD nastartovala rychlý vývoj v této výzkumné oblasti. Kromě okamžité odezvy na aplikované elektrické pole byly studovány LC reagující na magnetické pole, světlo nebo mechanické impulsy. V současné době je věnována zvláštní pozornost návrhu a syntéze funkčních LC materiálů reagujících na světlo. Z tohoto důvodu jsme navrhli a syntetizovali nové lomené kapalné krystaly na bázi 7-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny. Připravili jsme dvě série materiálů obsahujících jedno prodlužující rameno s esterovou vazbou a druhé s fotosenzitivní azoskupinou. Mesomorfní chování cílových struktur bylo určeno diferenční skenovací kalorimetrií a polarizační optickou mikroskopií. Bylo zjištěno, že pozice azoskupiny a délka koncových alkylových řetězců výrazně ovlivňují mezomorfní vlastnosti studovaných materiálů.
50	Bc. Jaroslava Šimoniková	M2	doc. Dr. Ing. Jana Hodačová	Deriváry BINOLu ako stavebné bloky pre hybridné organokremičité materiály	detail Deriváry BINOLu ako stavebné bloky pre hybridné organokremičité materiály Hybridné organokremičité materiály sú materiály na báze siloxánov so zabudovanou organickou jednotkou. Jednou z aplikácií týchto materiálov je ich využitie pri katalýze enantioselektívnych reakcií. Cieľom práce je príprava tzv. premostených organokremičitých materiálov sol-gel procesom z organických bis-trialkoxysilánov obsahujúcich axiálne chirálny BINOL, alebo jeho deriváty, ktoré sú na kremičitý materiál pripojené pomocou vhodných funkčných skupín v polohách 6,6‘. Jedným z uvažovaných východiskových bis-trialkoxysilánov je derivát 1, kterého syntézou sa zaoberá moja práca.
51	Jiří Šimánek	B3	Ing. Ondřej Kundrát, Ph.D.	Ureidoderiváty pro studium dimerizace a komplexace aniontů a neutrálních látek	detail Ureidoderiváty pro studium dimerizace a komplexace aniontů a neutrálních látek Práce se zabývá deriváty močoviny ve spojení s calix[4]arenovou a calix[5]arenovou strukturou. Tyto deriváty interagují s anionty, což bude studováno u našich látek pomocí 1H NMR titrace s důrazem na zjištění selektivity komplexací. Zároveň některé ureidocalix[4]areny tvoří dimery skrze vodíkové můstky mezi močovinovými skupinami, studium těchto dimerizací bude provedeno u našich ureidocalix[n]arenů, které vykazují jak zcela konformačně rigidní, tak konformačně flexibilní chování, což je dáno přítomností hydroxy nebo methoxy skupin na spodním okraji. Vzniklé dimery lze použít při enkapsulaci malých molekul, např. paracetamolu, ibuprofenu.

111 - Ústav organické technologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kateřina Bezpalcová	M2	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 o různém složení 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.
2	Bc. Tereza Bultasová	M1	doc.Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr.rer.nat.	Příprava a charakterizace lipidových nanočástic obsahujících diklofenak pro (trans)dermální podání	detail Příprava a charakterizace lipidových nanočástic obsahujících diklofenak pro (trans)dermální podání Aktinická keratóza je nemoc, při které v oblasti pokožky, která je vystavena slunečnímu záření, vznikají abnormální, suché výrůstky. Tato nemoc je považována za stádium předcházející karcinomu kůže. Nanoformulace mají velký potenciál v léčbě aktinické keratózy, a to především proto, že umožnují cílenou dopravu léku do postižené tkáně s výrazně sníženým množstvím vedlejších účinků. Tato práce se zabývá formulováním diklofenaku do lipidových nanotobolek s cílem zlepšení účinnosti (trans)dermální aplikace a dosažení maximální koncentrace léčiva v dané formulaci. Pro přípravu nanočástic byla použita metoda fázové inverze, využívající přeměnu fáze olej ve vodě (o/v) na vodu v oleji (v/o) a zpět. U připravených nanotobolek byla zkoumána jejich velikost, časová stabilita a polydisperzita. Následně byly nanočástice podrobeny permeační studii na prasečí kůži a porovnány s prostou suspenzí léčiva. Zkoumáno bylo jak množství diklofenaku, které prošlo kůží, tak to, které zůstalo v kůži zachyceno. Nanočásticová formulace způsobila kumulaci diklofenaku v kůži. To je žádoucí efekt pro léčbu právě aktinické keratózy.
3	Bc. Pavlína Březinová	M2	doc.Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.	Použití aminomodifikovaných silikátů a polymerů jako katalyzátorů pro aldolovou kondenzaci heptanalu s benzaldehydem	detail Použití aminomodifikovaných silikátů a polymerů jako katalyzátorů pro aldolovou kondenzaci heptanalu s benzaldehydem Tato práce se zabývá využitím heterogenních katalyzátorů na bázi silikátů a polymerů v aldolové kondenzaci. Produkty modelové reakce - aldolové kondenzace heptanalu s benzaldehydem byly: žádaný jasminaldehyd, autokondenzát dvou molekul heptanalu. V reakční směsi byly také nalezeny produkty oxidace obou aldehydů - kyselina benzoová a heptanová. Bylo navrženo několik typů katalyzátorů, které byly následně použity při reakci. Post - roubovací metodou byly připraveny katalyzátory na bázi mesoporézního molekulového síta MCM-41. Tento silikátový materiál byl modifikován silanolovými činidly nesoucími amino skupinu, konkrétně N-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ethylendiamin a 3-aminopropyl-triethoxysilan. Při použití těchto katalyzátorů byly hlavními produkty reakce: kyselina benzoová a kyselina heptanová. Dalším připraveným materiálem byla mikroporézní polyacetylenová síť, která byla připravena řetězovou polymerizací 3,5-diethynylbenzaldehydu a následně modifikována ethylendiaminem. Materiál byl charakterizován dostupnými metodami (IČ, BET, ssNMR) pro ověření úspěšné modifikace. Tento materiál, jako katalyzátor zvolené reakce, byl porovnán s homogenním ethylendiaminem. Selektivita k jasminaldehydu byla v obou případech srovnatelná a pohybovala se okolo 65 % při 50,6% konverzi.
4	Bc. Jan Dušek	M2	Ing. Jiří Trejbal, Ph.D.	Mokrá oxidace sulfidových louhů	detail Mokrá oxidace sulfidových louhů Mokrá oxidace je velmi rozšířeným průmyslovým procesem, využívaným zejména při čištění odpadních vod. V této práci byl proces mokré oxidace využit oxidaci sulfidových sloučenin v odpadní vodě z rafinerie. Aby bylo možné demonstrovat celý proces mokré oxidace, byl projekt měřen na třech aparaturách, v autoklávu, v trubkovém reaktoru a v krystalizátoru. U všech vzorků se podařilo dosáhnout nízkých koncentrací síranů a thiosíranů. Sledovány byla reakční podmínky, tj. teplota, množství kyslíku přidaného do procesu i průtok reakční směsi. Wet oxidation is a widespread industrial proces, especially used for wastewater treatment. In this project, the wet oxidation process was utilized by oxidation of sulphide compounds in waste water from refinery. In order to demonstrate the whole wet oxidation process, the project was measured on three apparatuses, an autoclave, a tubular reactor and a crystallizer. For all samples, low concentrations of sulphates and thiosulphates have been achieved. The reaction conditions, i.e. the temperature, the amount of oxygen added to the process and the flow of the reaction mixture were monitored.
5	Bc. Julie Epikaridisová	M1	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Stabilita pevných disperzí připravených různou technikou	detail Stabilita pevných disperzí připravených různou technikou V současné době vykazují nově vyvíjené API obvykle obtížnou rozpustnost ve vodném prostředí, což má za následek nízkou biologickou dostupnost. Rozpustnost a biologická dostupnost účinných látek může být zvyšována mimo jiné prostřednictvím pevných disperzí. Cílem práce bylo připravit amorfní pevné disperze různými technikami, následně je analyzovat a zjišťovat stabilitu v čase. Modelovou látkou byl zvolen Vardenafil a jako nosiče komerční polymery Kollidon^® 12 PF, Kollidon^® VA 64 a Parteck^® MXP. K analýze připravených vzorků byla použita primárně XRD analýza. Porovnání s fyzikálními směsmi bylo provedeno na základě rychlosti uvolňování API, která byla zjištěna pomocí disoluce v průtokové cele. Hlavním cílem bylo u vybraných vzorků sledovat stabilitu v rozmezí pěti měsíců. Bylo potvrzeno, že vlivem zvýšené teploty, resp. relativní vlhkosti vzduchu, dochází v některých případech ke zvýšení mobility polymerních řetězců a tím pádem k fyzikální nestabilitě systému. U disperze připravené extruzí z taveniny docházelo z původně amorfního materiálu k progresivní rekrystalizaci API. Disperze s nižším obsahem účinné látky připravené odpařováním rozpouštědla naopak vykazují stabilitu, kdy i po pěti měsících zrychlených stabilitních testů převažuje amorfní stav API.
6	Bc. Monika Frýbová	M2	Ing. Lada Sekerová	Izomerizace β-pinenoxidu katalyzovaná polyacetylenovými sítěmi	detail Izomerizace β-pinenoxidu katalyzovaná polyacetylenovými sítěmi Izomerizací β-pinenoxidu lze připravit perillový alkohol, látku s širokým využitím v mnoha oblastech. Byl sledován vliv typu katalyzátoru, teploty, dávkování β-pinenoxidu a vliv rozpouštědel obsahujících atom síry na průběh reakce. Jako katalyzátory byly použity polyacetylenové sítě; nejlepší se ukázala být poly(1,3,5‑triethynylbenzenová) síť s nejvyšším obsahem terminálních ethynylových skupin. Rozpouštědlo 2,4‑dimethylsulfolan byl použit ve směsi s toluenem, acetonitrilem, dimethylsulfoxidem a 1,4‑dioxanem v různých objemových poměrech. S rostoucím množstvím 2,4‑dimethylsulfolanu ve směsi se zvyšovala reakční rychlost i selektivita k perillovému alkoholu, výjimkou bylo použití směsi s dimethylsulfoxidem. Nejvyšší selektivity k perillovému alkoholu (50 %) bylo dosaženo při použití samotného dimethylsulfoxidu nebo jeho směsi s 2,4‑dimethylsulfolanem v poměru 2,9:0,1 ml při reakční teplotě 80 °C. Práce přispěla k rozšíření poznatků o izomerizaci β‑pinenoxidu a použití polyacetylenových sítí jako kyselých heterogenních katalyzátorů.
7	Bc. Anna Gruberová	M2	Ing. Lada Sekerová	Stanovení kyselosti polyacetylenových sítí	detail Stanovení kyselosti polyacetylenových sítí Poly(triethynylbenzen) P(TEB) je polyacetylenová síť připravená metodou řetězové polymerace z 1,3,5-triethynylbenzenu. Ve struktuře tohoto polymeru se nachází terminální ethynylové skupiny, které vykazují stejně jako homogenní acetyleny Brønstedovu kyselost. Díky tomu lze P(TEB) použít v oblasti heterogenní katalýzy, např. při kysele katalyzované acetalizaci karbonylových sloučenin, esterifikaci karboxylových kyselin či izomerizaci β-pinenoxidu. Jelikož se jedná o převážně mikroporézní materiál, nemusí být všechna katalyticky aktivní místa stericky dostupná molekulám substrátu. Proto nelze stanovit množství aktivních míst na základě kvantifikace všech terminálních ethynylových skupin (například pomocí NMR v pevné fázi). Ke stanovení množství koncových ethynylových skupin, které nejsou stericky bráněné, byla zvolena metoda sorpce sloučenin obsahující aminoskupinu. Aminosloučeniny se mohou díky kyselosti acetylenického vodíku adsorbovat na aktivní terminální vazby a na základě změny koncentrace látky v roztoku je poté možné stanovit množství těchto skupin a tudíž i katalytickou aktivitu polyacetylenové sítě. Ukázalo se, že tato metoda je oproti dalším využitelným metodám (například měření pH) prozatím méně vhodná a proces je nutné dále optimalizovat.
8	Petra Havelková	B3	prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Tokové vlastnosti binárních směsí s obsahem magnesium aluminometasilikátů	detail Tokové vlastnosti binárních směsí s obsahem magnesium aluminometasilikátů V této práci byla zkoumána nová skupina kluzných látek, tzv. magnesium aluminometasilikátů. Tyto látky vynikají nízkou tendencí vytvářet nevazebné interakce, což je předurčuje jako možné kandidáty ke zlepšení tokových vlastností partikulárních látek. Ve farmaceutickém průmyslu se nejčastěji používají práškové aluminometasilikáty, z nich zejména látka s obchodním názvem Neusilin^â. Neusilin^â je dostupný v několika třídách, které se liší ve fyzikálně-chemických vlastnostech. V rámci provedených experimentů byl na binárních směsích, obsahujících MCC jakožto modelový excipient, zkoumán vliv Neusilinu^â tříd US2 a S2 na její tokové vlastnosti. Stejné měření bylo pro porovnání provedeno s hojně využívanou kluznou látkou – koloidním oxidem křemičitým, který je známý pod obchodním názvem Aerosil^â 200. K charakterizaci tokových vlastností byly využity základní lékopisné metody, a to sypný úhel a sypání otvorem, které byly následně rozšířeny o aplikaci kinetické rovnice Beverloo. Na základě obecně zjištěných poznatků o vlivu běžně používaných kluzných látek na lisovací proces a finální vlastnosti vyráběných tablet byl také proveden pilotní výzkum v případě Neusilinu^â, kdy pro vybrané binární směsi byla hodnocena energetická stránka kompaktace a následně změřena pevnost získaných výlisků.
9	Bc. Klára Ivanecká	M2	prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Vplyv veľkosti primárnych častíc a lisovacieho tlaku na rýchlosť uvoľňovania účinnej látky	detail Vplyv veľkosti primárnych častíc a lisovacieho tlaku na rýchlosť uvoľňovania účinnej látky Cieľom tejto práce bolo sledovať vplyv veľkosti primárnych častíc a lisovacieho tlaku na rýchlosť uvoľňovania účinnej látky na dvoch rôznych formuláciách. Pôvodná formulácia v zložení kofeín : laktóza : celulóza v pomere 5 : 47,5 : 47,5 bola obmenená pridaním 1 hm% sódnej soli kroskarmelózy. Pomocou disolučnej skúšky bola overená schopnosť sódnej soli kroskarmelózy urýchliť disolúciu. Údaje získané z disolučných skúšok boli analyzované pomocou Weibullovho modelu kinetiky disolúcie v programe ERA a následne boli zistené 3 premenné: časový faktor n, rýchlostná konštanta k a indukčná perióda. Taktiež bola sledovaná disolučná rýchlosť. U kapsúl a tabliet lisovaných záťažou 800 kg bolo pozorované mierne zrýchlenie disolúcie a taktiež bol dosiahnutý vyšší uvoľnený podiel. U tabliet lisovaných záťažou 1600 kg bol potlačený vplyv sódnej soli kroskarmelózy vysokým lisovacím tlakom. Profil disolučnej rýchlosti sa menil s veľkosťou záťaže pri lisovaní. Časový faktor n, vyjadrujúci spomalenie a zrýchlenie času bol pre kapsle a tablety lisované záťažou 800 kg nižší ako 1. Tým popisujeme predĺženie času potrebného na ďalšie uvoľnenie kofeínu. Tablety lisované záťažou 1600 kg majú časový faktor väčší ako 1.
10	Bc. Klaudia Kollárová	M2	Ing. Maria Kotova	Vplyv dienických ligandov a aniónovej časti ruthéniového komplexu [Cp*Ru (dién)]⁺na hydrogenáciu butylsorbátu	detail Vplyv dienických ligandov a aniónovej časti ruthéniového komplexu [CpRu (dién)]⁺na hydrogenáciu butylsorbátu Cieľom tejto práce bola syntéza [CpRu(dién)]anión komplexu (Cp* = pentametylcyklopentadienyl), ktorý sa používa ako katalyzátor pri selektívnej hydrogenácii diénických látok na produkty s cis-3 konfiguráciou. Ako modelová diénická látka sa zvolil butylsorbát. Skúmal sa vplyv rôznych dienických ligandov rovnako ako aniónovej časti ruthéniového komplexu na priebeh hydrogenácie butylsorbátu. Butylsorbát (I), 1,3-cyklooktadién (II), 1,5-cyklooktadién (III), 1,3- cyklohexadién (IV), 2,4-pentadién-1-karboxylová kyselina (V) a norbornadién (VI) boli použité ako diénické ligandy pri syntéze polosendvičového Ru komplexu. Boli použité tri rôzne látky ako soli pre syntézu katalyzátora, a to triflát strieborný, tetrafluórborát sodný a chloristan lítny (obr. č. 1). Pripravené komplexy boli použité v selektívnej hydrogenácii butylsorbátu pri teplote 50 °C a tlaku 4 MPa. Vo všetkých prípadoch vznikal butyl-cis-hex-3-enoát s vysokou selektivitou (~96 %), no rýchlosť reakcia závisela na type použitého komplexu. Komplexy pripravené spolu s LiClO4, preukazovali najlepšie výsledky selektivity a komplexy s AgCF3SO3 zas najlepšie výsledky rýchlosti reakcie. Najefektívnejší katalyzátor bol pripravený z norbornadiénu ako ligandu (selektivita ~ 99%; TOF= 515 hod^-1).
11	Bc. Michaela Korytářová	M2	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Optimalizace výroby chemoindikátorů pro VPHP proces	detail Optimalizace výroby chemoindikátorů pro VPHP proces Biologická dekontaminace představuje významný proces v mnoha vědních a průmyslových odvětvích, např. v medicíně a farmaceutickém průmyslu. V současné době jsou používány různé dekontaminační postupy k eliminaci mikroorganismů z kontaminovaného povrchu - působením tepla, zářením, tekutými prostředky nebo fumigací. Mezi oblíbené fumigační techniky patří tzv. Vapor Phase Hydrogen Peroxide (VPHP), využívající jako účinné agens páry peroxidu vodíku rozkládající se na velmi reaktivní volné radikály. Výhody dekontaminace s využitím VPHP spočívají v jeho cenové dostupnosti, rychlé účinnosti proti širokému spektru bakterií a virů, snadné manipulaci, dekontaminaci velkých prostor a v jeho kompatibilitě s mnoha používanými materiály. Velkou nevýhodou, která je společná pro všechny dekontaminace, je vyhodnocování pomocí bioindikátorů, jež je časově a finančně velmi náročné. V rámci prezentované práce jsme se zaměřili na přípravu chemoindikátorů a následné vyhodnocování dekontaminačního procesu, které bylo prováděno kolorimetrickým měřením barevné změny připraveného indikátoru. Za tímto účelem byl vytvořen systém držáků a měřící cely dovolující rychlé a reprodukovatelné měření. Značná část práce byla věnována také optimalizaci přípravy indikátorů pomocí sprejování na upravené 3D tiskárně.
12	Bc. Tereza Kovářová	M2	Ing. Iva Paterová, Ph.D.	Aldolová kondenzace kamfolenického aldehydu s methylethylketonem	detail Aldolová kondenzace kamfolenického aldehydu s methylethylketonem Aldolová kondenzace kamfolenického aldehydu s methylethylketonem poskytuje žádaný produkt, který je významným intermediátem v syntézách dalších vonných látek, zejména Polysantolu a strukturně příbuzných látek. Tyto látky se používají jako syntetická náhražka vonných silic santalového dřeva, které se hojně užívají v kosmetice a parfumářském průmyslu. Práce byla zaměřena na použití heterogenních katalyzátorů ve zmíněné aldolové kondenzaci. Jako katalyzátory byly použity hydrotalcity, které jsou odvozeny od nerostu brucitu (Mg(OH)₂). Jde o vrstevnaté materiály, které jsou tvořeny hořečnatými a hlinitými kationty a mezivrstvou obsahující molekuly vody a vyměnitelné anionty. Byl sledován průběh reakce při použití hydrotalcitů s různým obsahem hořečnatých a hlinitých kationtů a dále byl sledován vliv reakčních podmínek (množství katalyzátoru vůči kamfolenickému aldehydu, molární poměr reaktantů) na průběh reakce. Nejvyšší dosažená konverze kamfolenického aldehydu téměř 90 % se selektivitou k žádanému produktu cca. 40 % byla dosažena po 4 hodinách reakce při 70 °C s molárním poměrem reaktantů 1:10 a při použití 100 hm. % hydrotalcitu HT2.5 vůči kamfolenickému aldehydu.
13	Bc. Nikol Kroupová	M2	doc.Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr.rer.nat.	Vývoj nanočásticové formulace pro (trans-)dermální podání kofeinu	detail Vývoj nanočásticové formulace pro (trans-)dermální podání kofeinu Ve farmaceutickém průmyslu roste zájem o lokální podání léčiv. Dermální aplikace léčiv slouží k místnímu podání, transdermální k podání do systémové cirkulace. Výhodou jsou zejména menší nežádoucí účinky a vyhnutí se first-pass efektu. Kůže představuje přirozenou bariéru pro prostup cizorodých látek ale bohužel i léčiv. Usnadnění jejich transportu lze docílit tvorbou nanonosičů. Cílem práce je příprava stabilních formulací lipidových nanotobolek s maximální koncentrací kofeinu a sledování vlivu dané formulace na (trans-)dermální absorpci. Kofein, známý především stimulačními účinky na centrální nervový systém, vykazuje při lokálním podání anti-celulitickou aktivitu a stimulaci růstu vlasů. Nanotobolky byly připravovány procesem inverzní fáze, kdy došlo k transformaci emulze o/v na emulzi v/o se zapouzdřenou účinnou látkou. Vybraná složení formulací kofeinových nanotobolek byla pro zjištění dermálních a transdermálních účinků podrobena permeaci přes prasečí kůži na Franzových difúzních celách. Výsledkem práce jsou stabilní formulace až do 2 % koncentrace kofeinu. Permeační experiment dokázal, že je kofein jak zachycován vrstvami kůže, tak prochází až do systémové cirkulace efektivněji oproti běžnému vehikulu.
14	Bc. Dan Kubálek	M2	Ing. Jiří Trejbal, Ph.D.	Extraktivní destilace toluenu	detail Extraktivní destilace toluenu Průmyslový partner Ústavu organické technologie DEZA, a.s. zpracovává surový benzol z koksování černého uhlí. Ze surového benzolu se získává benzen, toluen, xyleny a další uhlovodíky. Rektifikací BTX se v provozu získává toluen o čistotě 99 %. Zbylé procento tvoří nečistoty, především nearomáty. Cílem Laboratoře výzkumu a vývoje chemických technologií je upravit tento proces a získat toluen o čistotě převyšující 99,9 %. Extraktivní destilace je vhodná metoda separace toluenu a nearomátů. Byly zkoumány čtyři rozpouštědla pro extraktivní destilaci – sulfolan, methylpyrrolidon, formylmorfolin a triethylenglykol. Naším cílem bylo určit nejvhodnější z nich. Z výsledků vyplynulo, že ze čtyř zkoumaných rozpouštědel je nejlepší sulfolan.
15	Alexandra Kukučková	B3	doc.Ing. Jiří Krupka, Ph.D.	Izolace naftalenu rektifikací naftalenového oleje	detail Izolace naftalenu rektifikací naftalenového oleje Tradičním průmyslovým zdrojem naftalenu je naftalenový olej z destilace černouhelného dehtu. Zahraniční průmyslový partner vyrábí aditiva do betonu – tzv. superplastifikátory – z nakupovaného naftalenu, a má zájem si naftalen pro tyto účely vyrábět sám na nevyužívané provozní vsádkové koloně ve svém závodě. Cílem této práce bylo posoudit vhodnost tří koksárenských naftalenových olejů od různých dodavatelů jako surovin pro výrobu naftalenu v kvalitě vyhovující produkci superplastifikátorů, a to vsádkovou rektifikací bez předchozího odfenolování suroviny. Za tímto účelem byly vzorky 3 dodaných surovin detailně analyzovány plynovou chromatografií a podrobeny experimentální laboratorní vsádkové rektifikaci na koloně obdobné účinnosti jako má provozní kolona. Součástí práce byla i příprava reprezentativních vzorků takto připraveného naftalenu, které byly následně u průmyslového partnera testovány na výrobu superplastifikátorů.
16	Bc. Aneta Lakomá	M1	Ing. Adam Karaba, Ph.D.	Optimalizace čistících procesů po výrobě polotuhých lékových forem	detail Optimalizace čistících procesů po výrobě polotuhých lékových forem Při výrobě polotuhých lékových forem je čistění výrobního zařízení obtížnější než u jiných lékových forem. Krémy a masti často obsahují mastné složky, jako jsou vosky a oleje, které limitují čištění zařízení od zbytkových nečistot. Aktivní farmaceutické ingredience (API) v přípravcích, mohou mít zásadní nežádoucí účinky. Je přitom nezbytné zabránit přenosu reziduí API z jednoho přípravku, do přípravku s jinou API tzv. křížové kontaminaci. Práce se zabývá studiem uvolňování léčivé látky z polotuhých lékových forem. Byla vyvinuta analytická metoda pro stanovení API, která v roztocích detergentů degradovala. Poté byly sledovány jednotlivé parametry (typ detergentu, koncentrace detergentu, teplota mycího roztoku) a jejich vliv na mycí proces. Přestup API z povrchu znečištěného modelového terčíku byl sledován odebíráním vzorků z mycího roztoku a jejich analýzou. Následně byl mycí efekt hodnocen na základě zbytkové kontaminace na terčíku. Na základě těchto experimentů byly stanoveny optimální parametry čistícího procesu pro jednotlivé lékové formy. Čistící proces s nastavenými optimálními parametry byl ověřen v poloprovozním měřítku. V rámci tohoto ověřování byly parametry čistícího procesu dodatečně doladěny (s ohledem na procesní požadavky).
17	Bc. Nikita Marinko	M1	prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Nosičové systémy pro zrychlené uvolňování léčivé látky	detail Nosičové systémy pro zrychlené uvolňování léčivé látky Práce se zabývá přípravou nosičových systémů účinné látky se špatnou rozpustností ve vodě pro dosažení jejího zrychleného uvolňování. Využívá se snížení velikosti částic účinné látky a jejich nanesení na nosičový systém při vlhké granulaci. Jako účinná látka byl v práci použit meloxikam. V mlecích experimentech se snížení velikosti částic provedlo technikou mokrého mletí v planetovém kulovém mlýnu PM100 CM. Metodou laserové difrakce se měřila distribuce velikosti částic. Produkty mletí - suspenze s rozmělněnou účinnou látkou byly použity pro granulaci s experimentálními směsmi pomocných látek. Z granulátů se lisovaly tablety, které byly hodnoceny v disolučních zkouškách v uspořádání s pádly. Na základě výsledků experimentů se hodnotil vztah mezi dosaženým specifickým povrchem částic z mlecích experimentů a rychlostí uvolňování, získanou z disolučních experimentů. Rychlost uvolňování se kvantifikovala pomocí počáteční rychlosti a Weibullova modelu. Koncept zrychleného uvolňování byl u mletých šarží ověřen až po optimalizaci parametrů spojených s výrobou tablet (složení, lisování). K eliminaci vlivu tabletování byly následně zahájeny experimenty zkoušející vlastnosti granulátu pomocí zkoušek průtokové disoluce.
18	Bc. Aneta Melnyková	B1	prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.	Formulace a vlastnosti vysoce porézních tablet připravených sublimační technikou	detail Formulace a vlastnosti vysoce porézních tablet připravených sublimační technikou Tato práce se zabývá přípravou a vlastnostmi vysoce porézních tablet, jejichž porozita je indukována odstraněním sublimovatelného materiálu, který je rozptýlen matrici ze základní směsi. V této práci byl jako sublimační činidlo zvolen kafr. Tablety dále obsahovaly API paracetamol, bezvodou laktózu, polyvinylpyrolidon, stearát hořečnatý, případně sodnou sůl karboxymethylcelulózy. Byly zkoumány vlivy různých parametrů na pevnost a dobu rozpadu, především vliv obsahu sublimačního činidla, vliv velikosti částic, vliv přítomnosti rozvolňovadla. Nejprve byly zkoumány dvě základní homologické řady tablet se zvyšujícím se obsahem kafru (0–29 %). Tyto řady od sebe lišily přítomností rozvolňovadla. Následně byly připraveny a studovány dodatečné sady tablet. Nejrychlejší rozpad ze všech měřených tablet byl pozorován u tablet připravených ze směsi v poměru 10:2 (základní směs:kafr) s přítomností rozvolňovadla. Pevnost tablet se obecně snižovala s množstvím použitého kafru.
19	Bc. Simona Michaličková	M2	Ing. Adam Karaba, Ph.D.	Vývoj matematického modelu segregačního testu směsí pro přímé lisování tablet	detail Vývoj matematického modelu segregačního testu směsí pro přímé lisování tablet Tato práce se zabývá použitím a úpravou matematického modelu pro hodnocení segregace partikulárních látek. Ta je u pevných lékových forem velkým problémem, protože ovlivňuje obsahovou stejnoměrnost výsledných léčivých přípravků, která se ve výrobě velmi přísně sleduje. Proto je výhodné segregaci rozpoznat a popsat, aby mohla být zavedena odpovídající preventivní opatření. V této práci byla rozšířena základna prováděných segregačních testů o směsi obsahující CaHPO₄∙2H₂O (EMCOMPRESS^®) a SiO₂. Modelová směs byla podrobena standardnímu segregačnímu testu, založeném na pozorování segregace ve válcové trubici, v níž dochází k přesypávání materiálu. Aparatura pro jeho provedení byla v rámci práce upravena. U vzorků odebraných v průběhu segregačních testů byla stanovována 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. Model, stejně jako u dříve provedených testů, popisuje segregaci spíše lineárně, ale s experimentálně získanými daty koresponduje. Mezi jednotlivými experimenty bylo nutné změnit pouze jeden parametr rovnice pro rychlostní konstantu v závislosti na složení směsi.
20	Dimitris Patenidis	M2	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Optimalizace přípravy funkcionalizovaných magnetických částic a jejch následná aplikace pro izolaci DNA z agarosového gelu	detail Optimalizace přípravy funkcionalizovaných magnetických částic a jejch následná aplikace pro izolaci DNA z agarosového gelu Deoxyribonukleová kyselina (DNA) je dvouvláknová nukleová kyselina, která je zodpovědná za kódování, uchování a dědičnost genetické informace. Její úlohou je regulace tvorby a exprese proteinů, čímž zodpovídá za růst, vývoj i řízenou smrt buněk a organismů. Vzhledem k významu DNA je její důkladná analýza nezbytná pro pochopení dějů odehrávajících se v organismu. K analýze DNA je nejprve nutná její izolace z biologického materiálu. Navzdory novým postupům představuje izolace DNA i v dnešní době poměrně náročný úkol kvůli vysokým požadavkům na kvalitu. Dříve aplikované postupy využívaly kapalinovou extrakci spolu s následným vysrážením nukleovými kyselinami. Novější postupy jsou založeny převážně na extrakci na pevné fázi, jako například SPRI (solid-phase reversible immobilization). Zde se využívá superparamagnetických částic se speciálním obalem, jenž je schopný reverzibilně sorbovat fragmenty DNA a izolovat je od zbytku směsi. Cílem práce bylo připravit magnetické částice obalené oxidem křemičitým a funkcionalizovat jejich povrch pomocí amino skupin. Součástí práce byly i optimalizace syntézy obalu magnetických částic, kde byl sledován vliv tenzidů v reakční směsi na kvalitu připravených částic (velikost, tvar) a jejich schopnost izolovat DNA ze vzorku.
21	Milada Peřinová	B3	doc.Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr.rer.nat.	Studium obnovy narušené kožní bariéry pomocí ceramidových formulací	detail Studium obnovy narušené kožní bariéry pomocí ceramidových formulací Hlavní bariéru lidské kůže tvoří její nejsvrchnější část zvaná stratum corneum (SC) složená z korneocytů a intracelulárních lipidů. Narušení její lipidové složky souvisí se sníženou hladinou ceramidů a je spojeno s řadou kožních onemocnění jako je lupénka či atopická dermatitida. Použití samotných ceramidů při léčbě je však omezeno nízkou propustností SC. Cílem této práce bylo hledání optimální ceramidové nanoformulace pro obnovu bariéry SC. Tento problém byl řešen vytvořením lipidových nanočástic (tzv. liposomů) obsahujících ceramidy a jejich následnou aplikací na narušenou prasečí kůži, která je svými vlastnostmi podobná kůži lidské. Experimenty probíhaly na Franzových celách. Po narušení horní vrstvy laurylsulfátem sodným se nanesla obnovující formulace v podobě homogenizovaných a nehomogenizovaných liposomů. Byl sledován vliv velikosti liposomů na účinnost obnovení bariéry SC. Na takto ošetřené kůži byla stanovena propustnost pro modelové léčivo indomethacin. Čím méně indomethacin procházel kůží, tím byla bariérová schopnost kůže lepší. Výsledky naznačují vyšší efekt v obnově kožní bariéry po aplikaci nehomogenizovaných liposomů.
22	Bc. Sára Pytlíková	M1	Ing. Iva Paterová, Ph.D.	Zn- modifikované bifunkční bazické katalyzátory pro syntézu jononů	detail Zn- modifikované bifunkční bazické katalyzátory pro syntézu jononů Jonony jsou vonné látky velmi významné v parfumářském a farmaceutickém průmyslu. Jejich syntéza pomocí heterogenních bazických katalyzátorů typu hydrotalcitu, které jsou snadno separovatelné z reakční směsi může být alternativou pro současnou syntézu katalyzovanou hydroxidem sodným v kapalné fázi. Syntéza jononů zahrnuje aldolovou kondenzaci citralu s acetonem, jejímž produktem je pseudojonon, a následnou cyklizaci na α-jonon, β-jonon nebo γ-jonon. Tato práce se zabývá převedením dvoustupňové syntézy jononů do tzv. „one-pot“ reakce, katalyzované zinkem modifikovanými hydrotalcity v různém poměru Mg/Al/Zn. Bylo zjištěno, že s rostoucím obsahem hořčíku v hydrotalcitu roste konverze citralu. Všechny katalyzátory byly vysoce selektivní pro aldolovou kondenzaci, avšak cyklizace pseudojononu na jonony neprobíhala. Výsledky získané v průběhu provádění experimentů v rámci této práce mohou být využity pro další výzkum v oblasti bifunkčních katalyzátorů na bázi hydrotalcitů.
23	Lenka Reitmaierová	M2	Ing. Maria Kotova	Selektivní hydrogenace C₆ dienických sloučenin	detail Selektivní hydrogenace C₆ dienických sloučenin Kyselina sorbová, která patří mezi C6-dienické sloučeniny, a její deriváty jsou hojně využívanými látkami nejen v potravinářském a farmaceutickém průmyslu, kde se používají jako konzervační a protimikrobní přísady. Své využití mají také právě v průmyslu parfumářském. Estery kyseliny sorbové jsou využívány pro syntézu vonných látek. Tato práce se zabývá vlivem typu esteru navázaném na centrálním atomu ruthenia v katalytickém komplexu na průběh selektivní hydrogenace esterů kyseliny sorbové. Hydrogenace byly provedeny v homogenním uspořadání při tlaku 4 MPa a teplotě 50 °C. Hlavními sledovanými parametry byly konverze a selektivita. Žádaným produktem byla ve všech případech sloučenina obsahující cis-3 dvojnou vazbu ve své molekule.
24	Bc. Jakub Rozhon	M2	Ing. Adam Karaba, Ph.D.	Studium kinetiky reverzní Diels-Alderovy reakce 4-methylcyklohexenu	detail Studium kinetiky reverzní Diels-Alderovy reakce 4-methylcyklohexenu Práce se zabývá stanovením kinetických parametrů reverzní Diels-Alderovy reakce (RDA) 4-methylcyklohexenu. Výchozí látka byla analyzována metodou pyrolýzní plynové chromatografie, jejíž vhodnost byla ověřena předcházející prací zaměřenou na stanovení kinetických parametrů RDA reakce cyklohexenu. Kinetika těchto reakcí je obecně prostudována pouze v omezené míře a na omezené skupině látek, přitom se však mohou uplatňovat v jednom z nejvýznamnějších průmyslových procesů organické technologie. Experimenty probíhaly při teplotách 660, 700 a 740 °C a při různých průtocích nosného plynu reaktorem. Získaná data o zastoupení produktů v reakční směsi byla interpolována s využitím semi-mechanistického modelu, který uvažoval kromě sledované RDA reakce také průběh ostatních pyrolýzních reakcí.
25	Bc. Petra Ruskayová	M2	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Pyrolýza surovin z obnovitelných zdrojů	detail Pyrolýza surovin z obnovitelných zdrojů Pyrolýza uhlíkatých sloučenin patří v petrochemii k jednomu z největších procesů pro tvorbu jednoduchých uhlíkatých látek, které slouží jako meziprodukty pro výrobu základních chemikálií i chemických specialit. Vzhledem k požadavku společnosti na ekologické využitelnosti zdrojů je pochopitelné, že jsou vyhledávány další sloučeniny, které by mohli sloužit jako vstupní suroviny. Mezi tyto suroviny mohou patřit i celulóza nebo hydrogenované rostlinné oleje. Oleje jsou na rozdíl od celulózy za normálních podmínek kapalné. Tato vlastnost jim umožňuje být kopyrolyzním společníkem pro obvyklé ropné frakce. Celulózu je možno pyrolyzovat i za přítomnosti katalyzátorů, které ovlivňují poměry těchto produktů. Tato práce se zabývá experimentální pyrolýzou celulózy a hydrogenovaných rostlinných olejů. Zkoumá se výsledné složení a poměry produktů za různých teplot pyrolýzního štěpení (600-800 °C) a u celulózy se také zkoumá vliv přítomnosti a složení katalyzátoru. Byly testovány katalyzátory na bázi oxidu zinečnatého s různým podílem mědi a lišící se metodou opracování. V produktech pyrolýzy celulózy byly primárně sledovány výtěžky a poměry kyslíkatých látek, zatímco u olejů standardní petrochemické produkty.
26	Bc. Kateřina Steinbergerová	M1	Ing. Kamila Syslová, Ph.D.	Příprava mono- a disubstituovaných komplexů palladia s potenciální cytostatickou aktivitou	detail Příprava mono- a disubstituovaných komplexů palladia s potenciální cytostatickou aktivitou Významným přínosem pro chemický průmysl se stal objev adamantanu roku 1932. Díky své výjimečné symetrické struktuře našel široké uplatnění, a to zejména ve farmaceutickém průmyslu a v oblasti polymerních látek. Biologická aktivita byla poprvé prokázána u amantadinu, jenž se jeví jako účinná látka proti virům chřipky A-2 a virům Rausova sarkomu. Antivirotické účinky byly pozorovány také u rimantadinu. Další biologicky aktivní látkou je memantin působící jako blokátor iontových kanálů NMDA receptorů, jejichž nadměrná aktivita způsobuje neurodegenerativní onemocnění. Některé sloučeniny adamantanů vykazují dokonce protirakovinné účinky. Cílem této práce byla syntéza mono- a disubstituovaných palladnatých komplexů s potenciální cytostatickou aktivitou. Komplexy palladia se však vyznačují vysokou reaktivitou, podléhají rychlé výměně ligandů a hydrolýze, čímž je bráněno dosažení buněčného cíle, molekuly DNA. Za účelem stabilizace těchto sloučenin byly zvoleny objemné aminoligandy s adamantanovým skeletem. Připravené komplexy byly analyticky charakterizovány metodami MS, FTIR a XRD. Rovněž byly provedeny in vitro cytotoxické testy na nádorových i zdravých buněčných liniích.
27	Bc. Bára Svobodová	M2	Ing. Jan Patera, Ph.D.	Studium procesních podmínek při potahování tablet	detail Studium procesních podmínek při potahování tablet Obalené tablety tvoří nemalou část výroby všech lékových forem, ovšem výrobci často nemají příliš mnoho času a prostředků podrobněji zkoumat proces potahování, a tak nechávají nastavené parametry přístrojů (coaterů) na hodnotách dostatečných pro finální výrobek, ovšem často zbytečně nákladných. Ve spolupráci s farmaceutickou společností byla shromažděna data o vytipovaných potahovaných tabletách vyráběných celoročně ve velkém množství s vysokou pravděpodobností vzniku ztrát. Tyto ztráty mohou být časové, kdy dávka tablet zabírá více časového fondu coateru, než by bylo vhodné, či materiální (potahovací směsi, příp. zmetků). Identifikace vzniku ztrát a efektivnost celého přístupu firmě ušetří nemalé finanční částky. Po celkovém screeningu a důkladném porovnání registračních dokumentací s operačními listy výroby po dobu posledního roku byl vytipován 1 konkrétní přípravek, jenž je blíže zkoumán. Každých 30 minut v průběhu potahování 1 šarže bylo odebráno několik desítek tablet přímo z coateru. Takto získané vzorky byly podrobeny vybraným lékopisným zkouškám. Potahová vrstva byla blíže zkoumána i skenovací elektronovou mikroskopií, kdy byla zjištěna nelineární závislost tloušťky potahu na čase, která ale nevykazuje výrazný vliv na disoluční rychlost a dobu rozpadu tablet.
28	Bc. Roman Valeš	M2	doc. Ing. Bohumír Dvořák, CSc.	Studium aktuálních problémů technologie dicyklohexylaminu	detail Studium aktuálních problémů technologie dicyklohexylaminu Dicyklohexylamin (DCHA) je důležitou surovinou pro výrobky aplikované v gumárenském průmyslu a ve výrobě produktů na inhibici koroze ocelových materiálů. Předním světovým producentem této chemikálie je BorsodChem MCHZ Ostrava, se kterým má Ústav organické technologie, VŠCHT Praha mnohaletou spolupráci. DCHA se vyrábí hydrogenací anilinu, nebo disproporcionací cyklohexylaminu (CHA) na niklových katalyzátorech. Útlum výroby anilinu a současně vysoká poptávka po cyklo- i dicyklohexylaminu stimulují potřebu zvýšit produkční kapacity této komodity. Tento záměr podpořil i současný majitel, čínská fa Wanhua. Optimalizace vybraných procesních parametrů technologie CHA + DCHA byla jedním z úkolů této práce. Byl studován vliv molárního poměru vodík/anilin a vliv obsahu vody v anilinu na rychlost jeho hydrogenace na Ni-katalyzátorech. Dlouhodobým dodavatelem Ni-katalyzátoru, ozn. KL 6524, je fa KataLeuna. Již před časem byla výroba tohoto katalyzátoru zastavena. Dalším úkolem proto bylo, na základě výsledků testování efektivní aktivity několika dodaných vzorků katalyzátorů, mj. také vzorky s různým stupněm redukce NiO, navrhnout vhodnou náhradu za dosud užívaný katalyzátor KL-6524.
29	Bc. Jiří Zbytovský	M1	Ing. Jiří Trejbal, Ph.D.	Efekt materiálů na účinnost výplní destilačních kolon	detail Efekt materiálů na účinnost výplní destilačních kolon Separační účinnost výplní rektifikačních kolon se zpravidla testuje na standardních směsích uhlovodíků, ovšem takto zjištěné účinnosti se u mnoha jiných směsí nedosahuje. Snížená účinnost je pozorována zejména při rektifikaci vodných směsí, které mají obecně nízkou smáčivost. Cílem této práce tedy bylo provedení rektifikačních experimentů s různými binárními směsmi na různých výplních, a to za atmosférického tlaku a totálního refluxu. Měření zahrnuje směsi heptan‑toluen, heptan‑methylcyklohexan, ethanol‑voda, morfolin‑voda a dvě směsi kys. octová‑voda o různém složení, to vše na výplních z PTFE, zirkonia, oceli a dvou keramických. Analýza vzorků z experimentů byla prováděna na plynovém chromatografu, pomocí Karl‑Fischerovy titrace či alkalimetrické titrace. Pro každý materiál výplně pak byla vyhodnocena relativní separační účinnost směsí. Bylo zjištěno, že vodné roztoky morfolinu a kys. octové vykazují vůči referenční směsi heptan‑methylcyklohexan relativní účinnost v rozmezí 35-80 %, přičemž nejvyšší hodnoty bylo dosaženo na výplních z oceli a z keramických materiálů. Výsledky byly také dány do souvislosti s povrchovými interakcemi směsí a materiálu. Tato zjištění budou dále využita pro návrhy průmyslových rektifikačních kolon.
30	Bc. Adam Zicháček	M1	doc.Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr.rer.nat.	Studium in vitro permeace diklofenaku přes bariéru kůže	detail Studium in vitro permeace diklofenaku přes bariéru kůže Diklofenak je protizánětlivé léčivo běžně podávané orálně ve formě tablet, tak i na kůži ve formě mastí a krémů. Jeho transdermální podání skýtá oproti orálnímu jisté výhody, jako například zabránění dráždění žaludku nebo cílené podání přímo na místo účinku. Při tomto způsobu podání léčiva však vyvstává překážka ve formě kožní bariéry, kterou musí léčivá látka překonat. Cílem práce je vývoj metodiky analýzy diklofenaku pomocí HPLC pro následně prováděné in vitro testy prostupnosti diklofenaku přes bariéru kůže. Při experimentech byla zkoumána efektivita prostupu diklofenaku s několika různými vehikuly a koncentracemi přes kožní bariéru. Byl také sledován vliv urychlovačů transdermální absorpce morfolinového typu na efektivitu permeace léčivé látky skrz kožní bariéru. Experimentální práce byla provedena na Franzových celách. Bylo zjištěno, že suspenzní formulace jeví větší efekt z hlediska permeability diklofenaku přes kůži než nanoformulace. Jako nejlepší bylo shledáno vehikulum pufru McIlvaine o pH 6. Suspenzní formulace diklofenaku o vyšší koncentraci vykazovaly lepší hodnoty prostupnosti přes kožní bariéru. Nejlepších výsledků dosahoval urychlovač s deseti uhlíky bez násobné vazby na postranním řetězci morfolinového kruhu.
31	Bc. Kateřina Zítová	M1	doc.Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.	Studium adsorpce modelových substancí na vybrané materiály	detail Studium adsorpce modelových substancí na vybrané materiály V současné době dochází v populaci k nárůstu užívání léčiv, jejichž neřízená konzumace může vést k otravám. Kritickou skupinou léčiv jsou běžně dostupné léčivé přípravky bez lékařského předpisu. Tématem práce bylo studium adsorpce vybraných léčiv (kyselina askorbová, paracetamol, nikotinamid, kyselina nikotinová, ibuprofen a kyselina salicylová) na aktivní uhlí a montmorillonit a následné vyhodnocení potenciální použitelnosti těchto adsorbentů jako antidot pro terapii intoxikace organismu. Byl sledován časový průběh adsorpce léčiv z vodných roztoků. Dále byl sledován vliv typu, množství aktivního uhlí a teploty na průběh adsorpce. Aktivní uhlí Norit SX1 se ukázalo jako nejvhodnější adsorbent pro adsorpci paracetamolu (0,6 mg/mg), kyseliny nikotinové (0,4 mg/mg), kyseliny askorbové (1,0 mg/mg), kyseliny salicylové (0,7 mg/mg) a ibuprofenu (0,3 mg/mg). Nejméně vhodným adsorbentem byl montmorillonit. Adsorbované množství léčiv na zvolené adsorbenty záviselo především na specifickém povrchu a pH adsorbentů. Při experimentech za vyšší teploty bylo docíleno rychlejšího navázání léčiva z roztoku a s rostoucím množstvím aktivního uhlí rostla i efektivita adsorpce.
32	Bc. Filip Čejka	M1	doc.Ing. Jiří Krupka, Ph.D.	Desulfurizace FAME z odpadního živočišného tuku rektifikací	detail Desulfurizace FAME z odpadního živočišného tuku rektifikací Odpadní živočišný tuk obsahuje řadu komponent, kvůli kterým se z něj vyráběné FAME (methylestery mastných kyselin) musí destilovat. Jedná se především o různé netěkavé dusíkaté látky, cholesterol apod. Tyto látky bezpečně zůstávají v destilačním zbytku. Do destilátu však pronikají různé těkavé sirné látky, kvůli kterým toto FAME překračuje limity na obsah síry dané platnou normou EN 14214. Cílem této práce bylo provedení rektifikací a destilací surového FAME, které vedly k objasnění povahy sirných látek v této surovině. Z provedených experimentů také vyplývá, že síra v surovém FAME sleduje sezónní trend. V neposlední řadě byl připraven materiál na měření rovnováhy kapalina-pára. Data získaná z těchto rovnováh pak budou použita pro návrh optimální rektifikační kolony.
33	Bc. Denisa Šimáčková	M2	Ing. Eva Vrbková, Ph.D.	Syntéza sandaloru	detail Syntéza sandaloru Sandalor je syntetickou vonnou látkou vyznačující se vůní santalového dřeva. Nachází uplatnění jako součást produktů parfumářského i kosmetického průmyslu. Jeho syntéza spočívá v izomeraci a-pipenoxidu na kamfolenický aldehyd, který je následně podroben aldolové kondenzaci s butan-2-onem. Produkt aldolové kondenzace je selektivně hydrogenován za přítomnosti heterogenního katalyzátoru na žádaný sandalor. V této práci byl studován vliv reakčních podmínek (množství butan-2-onu, rozpouštědla, katalyzátoru) na průběh aldolové kondenzace. Stejně tak byly studovány podmínky hydrogenace (teplota, typ katalyzátoru). Výtěžek syntézy kamfolenického aldehydu činil 62,5 %. Výtěžek aldolové kondenzace byl 79,1 % a hydrogenace 80,2 %. Nejúčinnějším katalyzátorem se ukázal být Adkinsonův katalyzátor Cu 1800 P. Celkový výtěžek celé syntézy zahrnující všechny tři kroky byl 39,7 %.
34	Bc. Klára Špinarová	M2	Ing. Iva Paterová, Ph.D.	Aldolová kondenzace citralu s acetonem	detail Aldolová kondenzace citralu s acetonem Ionony, produkty aldolové kondenzace citralu s acetonem a následné cyklizace, jsou vonné látky velmi významné v parfumářském a farmaceutickém průmyslu. β-Ionon se vyznačuje růžovým aroma. Zatímco směs iononů poskytuje fialkové aroma. Hydrogenací iononů vzniká tetrahydroionol, látka využívaná v parfumářském průmyslu pro své květinové, dřevité aroma. Cílem této práce bylo optimalizovat jednotlivé kroky syntézy vedoucí k tetrahydroionolu. Pro aldolovou kondenzaci s molárním poměrem acetonu vůči citralu 4:1 při laboratorní teplotě byl vybrán jako vhodný homogenní bazický katalyzátor 36% vodný roztok NaOH v molárním poměru vůči citralu 0,8:1. Za těchto podmínek bylo dosaženo konverze citralu i selektivity na žádaný pseudoionon vyšší než 99 %. Vhodným katalyzátorem pro druhý krok syntézy (cyklizaci) je H₃PO₄, v molárním poměru 4:1 (H₃PO₄: pseudoionon). Pro poslední krok syntézy tetrahydroionolu byla testována možnost použití Ru a Ni katalyzátorů.
35	Bc. Barbora Šteflová	M1	Ing. Iva Paterová, Ph.D.	Hydrogenace Iraldeinu na Arosantol (Madranol) s využitím Ru nosičových katalyzátorů	detail Hydrogenace Iraldeinu na Arosantol (Madranol) s využitím Ru nosičových katalyzátorů Práce je zaměřena na přípravu vonné látky Madranol (Arosantol, 1‑(2,2,6‑trimethylcyklohex‑1-yl)-pentan-3-ol), která se připravuje hydrogenací Iraldeinu (směsi n-methyliononů). Cílem práce bylo nalézt optimální reakční podmínky při použití komerčního rutheniového katalyzátoru Ru 605. Nejvyššího zastoupení žádané látky (97 %) bylo dosaženo za následujících reakčních podmínek: t = 130 °C, p = 5 MPa a 5 hm. % katalyzátoru vzhledem k substrátu, bez rozpouštědla. Z testovaných rozpouštědel (methanol, isopropylalkohol, tetrahydrofuran, n-hexan) bylo nejvyššího zastoupení žádané látky (90 %) dosaženo při použití isopropylalkoholu. Součástí této práce byla také syntéza methyliononů aldolovou kondenzací citralu s butan-2-onem a následnou cyklizací kyselinou fosforečnou. Byly testovány různé poměry výchozích látek. Pro dosažení požadované totální konverze citralu se ukázal být jako nejvhodnější molární poměr výchozích látek citral : butan‑2‑on : katalyzátor rovný 1 : 6 : 0,8.

112 - Ústav polymerů

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Tereza Fišerová	M2	Ing. Lenka Malinová, Ph.D.	PPF - Biodegradovatelný kostní cement	detail PPF - Biodegradovatelný kostní cement Při implantaci kloubních náhrad se pro fixaci náhrady ke kosti používají polymerní kostní cementy. V dnešní době se výhradně používá kostní cement na bázi poly(methylmethakrylátu) (PMMA), jehož hlavní nevýhodou je, že není resorbovatelný. Proto se pozornost zaměřuje na možnosti přípravy bioresorbovatelných neboli biodegradovatelných kostních cementů, u kterých se předpokládá postupné nahrazování cementu vlastní kostní tkání. Často se záměrně do cementu přidávají antibiotika za účelem tlumení nežádoucích zánětlivých reakcích. Použitím bioresorbovatelných cementů by bylo zajištěno postupné uvolňování antibiotik. Mezi bioresorbovatelné cementy se řadí poly(propylenfumarát) (PPF). V této práci byla úspěšně provedena příprava PPF dvoukrokovou procedurou z výchozích látek diethylfumarátu a propylenglykolu. Pro přípravu kostního cementu byl PPF zesíťován s poly(ethylenglykol) dimethakrylátem (PEG-DMA) pomocí dibenzoylperoxidu (DBP). Byl hledán vhodný poměr a technika přidávání jednotlivých složek pro vznik pevného a soudržného materiálu. Během síťování byla zjištěna maximální teplota síťovací reakce. Nakonec byly u připravených cementů změřeny mechanické vlastnosti v tlaku.
2	Agáta Foitlová	B3	Ing. Drahomír Čadek, Ph.D.	Analýza odéru přírodního kaučuku	detail Analýza odéru přírodního kaučuku Přírodní kaučuk (NR) patří mezi nejvýznamnější suroviny v gumárenském průmyslu. Z chemického hlediska je NR cis-1,4-polyisopren (přibližně 92%) a zbytek tvoří nekaučukové složky (bílkoviny, fosfolipidy, sacharidy, barviva, …). Nekaučukové složky NR, ale i zbytky některých látek potřebných k výrobě suchého kaučuku, jsou pravděpodobně zodpovědné za to, že je tento materiál senzoricky výrazný, což se nejvíce projevuje při jeho zpracovávání. Látky uvolňující se v průběhu zpracování NR mohou být zdrojem problémů pro gumárenské podniky, které se často nachází blízko obydlených částí měst. Cílem této práce bylo analyzovat látky způsobující odér NR. Analýza byla prováděna plynovou chromatografií s hmotnostním spektrometrem (GC-MS) metodou headspace a mikroextrakcí tuhou fází (SPME vlákno) jak za mírně zvýšené teploty, tak za teploty zpracovatelské. Dále bylo provedeno subjektivní hodnocení odéru vybranými členy komise. Data získaná měřením na GC-MS a hodnocením komise byla pečlivě porovnána a vyhodnocena.
3	Martin Jindra	B3	doc. Ing. Antonín Kuta, CSc.	Manipulace rozhraní grafen-polymer a jeho role v přenosu deformace	detail Manipulace rozhraní grafen-polymer a jeho role v přenosu deformace Ve své práci se zaměřuji na uhlíkaté nanokompozity s polymerní matricí, kde je jako plnivo použit grafen. Ten má v mnoha ohledech vynikající vlastnosti. Za zmínku stojí třeba jeho modul pružnosti blížící se hodnotě 1 TPa, tepelná vodivost dosahující 5000 W/(m·K), elektrická vodivost až 6000 S/cm nebo extrémně velký měrný povrch o teoretické hodnotě 2630 m²/g. Zásadní roli pro používání grafenu jakožto plniva hraje jeho rozhraní s polymerní matricí. Vlastnosti tohoto rozhraní se dají ovlivnit a pro výsledné vlastnosti kompozitů mohou mít zásadní vliv. Byly připraveny testovací vzorky, kde jako nosný substrát sloužil polymethylmethakrylát (PMMA). Grafen byl metodou CVD připraven na měděný substrát a následně přenesen na PMMA metodou tepelného lisování. Nejednalo se tedy o kompozit jako takový, ale o modelový vzorek pro měření jevů na rozhraní polymer-grafen. Tyto vzorky byly použity pro měření účinnosti přenosu deformace z matrice na plnivo (tj. na monovrstvu uhlíku). Následně byl na PMMA připraven grafen metodou přímé exfoliace. Opět se tedy jednalo o modelový vzorek. Na těchto vzorcích bylo pozorováno chování grafenu při mechanickém namáhání v kombinaci s průchodem elektrického proudu. Toto chování bylo možné pozorovat díky metodě mikrokapkové spektroelektrochemie.
4	Simona Kajanovičová	M2	Ing. Drahomír Čadek, Ph.D.	Vplyv vody na vulkanizáciu urýchlenou sulfenamidmi	detail Vplyv vody na vulkanizáciu urýchlenou sulfenamidmi V gumárenskom priemysle sú najpoužívanejšou triedou urýchľovačov vulkanizácie sulfenamidové deriváty. Sú to uprednostňované urýchľovače pre mnohé produkty, pretože spájajú rýchlu dobu vulkanizácie a dobrý vývoj gumárenského modulu. Z literatúry je známe, že vzdušná vlhkosť prítomná ako vo vulkanizačnom systéme tak i v kaučuku môže určitým spôsobom ovplyvňovať vulkanizačné správanie. Vlhkosť môže taktiež kontaminovať pripravenú zmes. Uvádza sa, že jedným z možných problémov s urýchľovačmi sulfenamidu je ich tendencia podliehať pomalej degradácii v skladoch, ak sú nesprávne vyrobené alebo uskladnené, čo môže spočívať v hydrolýze väzby S-N v urýchľovači. Táto práca sa zaoberala štúdiom vplyvu vlhkosti na vulkanizačné správanie zmesí prírodného kaučuku urýchlených N-terc.butyl-2-benzothiazolsulfenamidom (TBBS). Bola uskutočňovaná hydrolýza TBBS a jej produkt bol analyzovaný infračervenou spektroskopiou (IČ). Boli hodnotené vulkanizačné vlastnosti pripravených zmesí reovulkametrom Rubber Process Analyzer (RPA).
5	Jakub Kaňka	B3	Dr. Ing. Miroslava Dušková	Vizualizace prostorové struktury makroporézních hydrogelů pro tkáňové inženýrství pomocí fluorescenční konfokální mikroskopie.	detail Vizualizace prostorové struktury makroporézních hydrogelů pro tkáňové inženýrství pomocí fluorescenční konfokální mikroskopie. Syntetické makromolekulární hydrogely čím dál úspěšněji fungují jako modelová prostředí syntetizovaná „na míru“, v nichž dochází k osídlení a stimulovanému růstu buněčných struktur. Laserová skenovací konfokální mikroskopie (LSCM) umožňuje in-situ zobrazení vnitřní struktury jak biologických tak syntetických vzorků a umožňuje rekonstruovat prostorové uspořádání ve vrstvě několika desítek až stovek mikrometrů pod povrchem vzorku. V této práci jsou analyzovány možnosti zobrazení topologie složité gelové struktury a možnosti kvantifikace získaného prostorového obrazu. Ke studiu možností vizualizace byly zvoleny makroporézní hydrogelové nosiče na bázi poly(2-hydroxypropylmetakrylamidu) před i po osídlení neuronálními buňkami. Tvar a konektivita pórů pod povrchem gelu byly získány počítačovým skládáním z-rovin nasnímaných pomocí LSCM zbotnalých gelových vzorků. Studované hydrogely byly připraveny radikálovou polymerizací biokompatibilního monomeru a porozity bylo docíleno použitím vymývatelných částic soli o dané velikosti a vedením polymerizace za podmínek fázové separace, která vede ke strukturování matrice. Konfokální mikroskopie poskytla cenné zobrazení gelových struktur v jejich zbotnalém stavu a počítačová rekonstrukce umožnila kvantifikovat objem a podíl komunikujících pórů.
6	Bc. Oldřich Kotyza	M2	doc. Ing. Jan Merna, Ph.D.	Příprava koncově funkcionalizovaného polyhexenu	detail Příprava koncově funkcionalizovaného polyhexenu Aplikace polyolefinů mohou být dále rozšířeny zabudováním polárních skupin. Selektivní zavedení koncové skupiny by mohlo vést k využití polyolefinů jako součásti speciálních polymerních architektur. Koncově funkcionalizované polyolefiny mohou být využity např. jako makroiniciátory pro syntézu amfifilních blokových kopolymerů, které by bylo možno využít jako kompatibilizátory polymerních směsí nebo s využitím jejich samouspořádání k přípravě polymerních nanočástic. Cílem této práce je na modelové polymeraci hex-1-enu pomocí diiminových komplexů niklu ověřit možnost zavedení koncové skupiny transmetalací živého polymerního řetězce na organozinečnatou (ZnEt₂) sloučeninu (viz Schéma). Pro spolehlivost stanovení koncových skupin byly syntetizovány nízkomolekulární polyhexeny (2–3 kg/mol), u kterých byla účinnost funkcionalizace sledována pomocí ¹H-NMR spektroskopie a SEC-MALLS. V závislosti na struktuře Ni katalyzátoru byly připraveny -OH terminované polyolefiny s účinností 70–100 %. Zavedení koncové skupiny významně zvyšuje polaritu výsledného polyolefinu.
7	Bc. Hana Kulhánková	M2	prof. Ing. Petr Sysel, CSc.	Alternativní postupy přípravy polyimidů	detail Alternativní postupy přípravy polyimidů Aromatické polyimidy (PI) tvoří významnou součást skupiny speciálních polymerů. Vyznačují se celkovou odolností v širokém teplotním rozsahu od − 100 do 200 °C. Využití nacházejí zejména v (mikro)elektronice, leteckém průmyslu a jako membrány v separačních technologiích. Vzhledem k tomu, že většina PI je ve finální podobě netavitelná a nerozpustná, jsou nejčastěji připravovány dvoustupňovou syntézou přes stádium zpracovatelného polyimidového prekurzoru, polyamidkarboxylové kyseliny (PAKK). Syntéza PAKK musí být prováděna v rozpouštědlech, která jsou schopna rozpustit jak ji samou, tak výchozí monomery, kterými jsou často aromatické dianhydridy a diaminy. Skupina hojněji využívaných rozpouštědel je tvořena pouze několika polárními aprotickými médii, jako jsou 1-methyl-2-pyrrolidon a N,N-dimethylformamid. Tato rozpouštědla jsou však považována za toxická a je snahou jejich použití omezit. V této práci proto byla studována buď příprava PI za použití alternativních rozpouštědel, zejména γ-butyrolaktonu, nebo biokatalytická příprava PI na bázi nízkomolekulárních aromatických i alifatických a výšemolekulárních siloxanových diaminů. Následně byly analyzovány struktura a vlastnosti, hlavně termické a mechanické, výsledných produktů převedených do podoby tenkých vrstev.
8	Bc. Anna Kutová	M2	prof. Ing. Jiří Brožek, CSc.	Syntéza a fotochemické síťování methakrylované kyseliny hyaluronové	detail Syntéza a fotochemické síťování methakrylované kyseliny hyaluronové Světlem inciovaná radikálová polymerace je jedna z nejčastěji používaných síťovacích reakcí polymerů. Tyto reakce probíhají rychle ve fyziologických podmínkách za vzniku kovalentně síťovaných produktů a je možno je časově a prostorově kontrolovat. Díky tomu lze výsledné gely tvarovat a vytvářet jejich povrchovou strukturu a tím měnit fyzikální a mechanické vlastnosti vzniklých hydrogelů. V práci byl nasyntetizován a charakterizován methakrylovaný derivát kyseliny hyaluronové. Následně byl rozpuštěn ve fosfátovém pufru (pH 7) a provedeno jeho fotochemické síťování za různých podmínek (doba reakce, množství fotoiniciátoru, koncentrace vzorku,...) U výsledných gelů byly analyzovány sorpční a mechanické vlastnosti – Youngův modul pružnosti a statická houževnatost.
9	Bc. Jakub Melichar	M2	Ing. Václava Benešová	Příprava a vlastnosti polyesteramidu na bázi η-kapryllaktamu a ε-kaprolaktonu	detail Příprava a vlastnosti polyesteramidu na bázi η-kapryllaktamu a ε-kaprolaktonu Polyesteramidy kombinují dobré mechanické a termické vlastnosti polyamidů a biodegradabilitu alifatických polyesterů. V závislosti na poměru esterových a amidových jednotek mohou být využitelné jako konstrukční nebo i odbouratelné materiály. Pozornost v literatuře je především věnována polyesteramidům na bázi ε-kaprolaktamu a ε-kaprolaktonu, tj. sedmičlenných cyklů. Cílem práce bylo prostudovat vliv laktamu o větší velikosti cyklu - η-kapryllaktamu - na podmínky kopolymerace s ε-kaprolaktonem a vlastnosti výsledných produktů. Aniontová kopolymerace byla iniciována ethylmagnesium bromidem a metodou polymeračního odlévání byly připraveny materiály s vysokým obsahem polymeru ve formě desek (150x100x4 mm) pro hodnocení termických vlastností (DSC a DMA).
10	Adéla Mošnová	B3	Ing. Alena Kadeřábková, Ph.D.	Podmínky vytlačování tiskové PLA struny	detail Podmínky vytlačování tiskové PLA struny 3D tisk je technologie, která pracuje na principu nanášením tiskového materiálu vrstvu po vrstvě. Nejrozšířenější technologie 3D tiskáren pracují na principu tzv. FDM (fused deposition modeling). Mezi nejpoužívanější materiály pro tento způsob tisku se řadí PLA (kyselina polymléčná), PET (polyethylentereftalát) a ABS (akrylonitril butadien-styren). Příprava tiskové struny se provádí metodou vytlačování, kdy požadovaný průměr struny je 1,75 mm. Námi použitý vytlačovací stroj je opatřen třemi samostatně vyhřívanými zónami. V prvopočátku bylo nutné stanovit chování PLA při různých teplotách zón a rychlostí vytlačování štěrbinou tvaru kapky. Na základě bližšího stanovení chování PLA, byly vyhotoveny dvě kruhovité štěrbiny o průměru 1,4 a 1,6 mm. Následovaly další řady zkoumání chování PLA za různých podmínek vytlačování (velikosti štěrbiny, teploty a rychlosti otáčení šneku). V závěrečném zkoumáním byl zahrnut i vliv rychlosti odtahovacího pásu, na kterém struna chladla. Výsledkem tohoto zkoumání bylo, že při použití vytlačovací štěrbiny 1,4 mm a vhodných podmínek lze získat požadovaný průměr tiskové struny z PLA, která lze použít pro 3D tisk.
11	Bc. et BcA. Magdaléna Nováková	M2	Ing. Alena Kadeřábková, Ph.D.	Srovnání vlastností emulzních SBR různých výrobců	detail Srovnání vlastností emulzních SBR různých výrobců Butadien-styrenový kaučuk (SBR) vznikl v Německu před druhou světovou válkou jako náhrada za přírodní kaučuk a dnes je to nejvíce vyráběný syntetický kaučuk. Nejčastěji je používán pro výrobu automobilových pneumatik, pryží na podrážky, lepidel, ale také třeba žvýkaček. Druhy SBR kaučuku se liší dle množství styrenu, typu polymerizace, typu použitých antioxidantů, apod. Nejběžnější je výroba emulzní polymerací studeným způsobem při 5 °C. Vznikají tak kaučuky s optimálním poměrem dobrých mechanických vlastností a ceny. Důležitým aspektem pro následné zpracování kaučuků je znalost jejich vlastností. Celkem 10 emulzních SBR kaučuků původem z Ruska, Itálie, Srbska a České Republiky vyráběných studeným způsobem s barvícími (1500) a nebarvícími (1502) antioxidanty, bylo podrobeno základním gumárenským zkouškám pro kontrolu kvality. Stanovuje se viskozita Mooney, Tg (DSC), reologické vlastnosti (RPA), distribuce molárních hmotností (SEC/GPC) a obsah nerozpustného gelu.
12	Bc. Kateřina Nováková	M2	Ing. Václava Benešová	Příprava a vlastnosti kopolymerů polyamid 6-block-polyoxypropylen	detail Příprava a vlastnosti kopolymerů polyamid 6-block-polyoxypropylen Polyamid 6 je zajímavý konstrukční termoplast, jehož předností je například dobrá odolnost vůči olejům a rozpouštědlům. Houževnatost materiálu především za nízkých teplot lze zvýšit začleněním vhodných elastických segmentů do polyamidových řetězců. V této práci byly syntetizovány blokové kopolymery polyamid 6-block-poly(oxypropylen) aniontovou polymerací ε-kaprolaktamu v přítomnosti α,ω-dihydroxypoly(oxypropylenu), iniciátoru sodné solí ε-kaprolaktamu a funkcionalizovaného diisokyanátu jako aktivátoru. Složení katalytického systému polymerace bylo optimalizováno tak, aby bylo dosaženo vysokých stupňů přeměny monomeru. Dále pak byla sledována změna termických vlastností a vrubové houževnatosti v závislosti na poměru obsahů elastomeru v kopolymeru.
13	Bc. Vendula Tichá	M2	Ing. Radka Kalousková, CSc.	Směsi PVC/PCLO v přítomnosti zinečnaté látky.	detail Směsi PVC/PCLO v přítomnosti zinečnaté látky. Měkčený polyvinylchlorid (PVC) má široké využití, například ve stavebnictví, při výrobě různých fólií, podlahových krytin či k ochraně kabelů. Mimo to se můžeme setkat i s výrobky pro zdravotnictví, zejména krevními vaky. Problémem nízkomolekulárních změkčovadel je, že časem začnou migrovat na povrch plastu a dostávají se tak do kontaktu s vnějším okolím. Proto se hledají alternativy ke stávajícím změkčovadlům, především ftalátům, které by zajistily stejné mechanické vlastnosti, ale byly by zdravotně nezávadné, bez schopnosti migrace k povrchu. Toho lze dosáhnout pomocí polymerních změkčovadel. V této práci byl jako změkčovadlo využit polykaprolakton. Polymerace ε‑kaplrolaktonu byla iniciována 2‑ethylhexanoátem zinečnatým, který je zároveň součástí stabilizačního systému pro PVC. V kombinaci s dalšími složkami systému je naším cílem připravit měkčený PVC v hnětiči, kdy během mísení dojde zároveň k polymeraci ε‑kaprolaktonu.
14	Jonáš Uřičář	B2	Ing. Jaroslav Minář	Syntéza nanokompozitu polyamid 6/grafen oxid in situ polymerací	detail Syntéza nanokompozitu polyamid 6/grafen oxid in situ polymerací Technologický rozmach často přináší nové požadavky na konstrukční materiály. Těmto požadavkům mohou dostát polymerní nanokompozity s uhlíkatými plnivy. Cílem této práce je příprava a charakterizace nanokompozitů polyamid 6/grafen oxid. Grafen oxid byl připraven modifikovanou Hummersovou metodou a charakterizován z hlediska chemického složení, morfologie a termické stability. Syntéza nanokompozitu byla provedena in situ interkalační polymerací disperze ε-kaprolaktam/grafen oxid, reakce byla iniciována dikaprolaktamato-bis(2-methoxyethoxy)hlinitanem sodným a aktivována 1,6-hexamethylendiisokyanátem. U produktů polymerací byl sledován vliv množství grafen oxidu, resp. iniciátoru na obsah polymeru a polymerační stupeň a dále byly vyhodnoceny termické vlastnosti.
15	Ing. Kristýna Weinertová	M2	prof. Ing. Petr Sysel, CSc.	Příprava a charakterizace filmů na bázi polyimidů	detail Příprava a charakterizace filmů na bázi polyimidů Aromatické polyimidy (PI) jsou skupinou polymerů, které vykazují některé ceněné vlastnosti v širokém teplotním rozsahu. Tato skutečnost je předurčuje k využití a dalšímu výzkumu v progresivních aplikačních oblastech, jako jsou (mikro)elektronika nebo membránové separační technologie. Vlastnosti separačních membrán jsou především řízeny jejich strukturou a geometrií. Z literárních poznatků vyplývá, že začleněním siloxanového podílu do struktury PI lze cíleně ovlivnit jejich filmotvornost i separační vlastnosti. Tato práce se zabývá přípravou a charakterizací polyimidových a poly(imid-siloxanových) membrán ve formě filmů o tloušťce 14 μm až 150 μm. Výchozími monomery byly diaminy 4,4'-diaminodifenylether nebo 1,3-bis(3-aminopropyl)-1,1,3,3,-tetramethyldisiloxan a dianhydridy tetrakarboxylových kyselin 4,4'-oxydiftalanhydrid nebo 4,4'-(hexafluorisopropyliden)dianhydrid. Filmy byly zhotoveny odléváním roztoků polyimidových prekurzorů v 1-methyl-2-pyrrolidonu o různé koncentraci na teflonový substrát s následnou termickou imidizací. Struktura produktů byla charakterizována IČ spektroskopií a dále byly vyhodnoceny jejich termická a mechanická stabilita a povrchové vlastnosti prostřednictvím měření kontaktního úhlu.

126 - Ústav inženýrství pevných látek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Polina Bainova	B3	Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.	Plazmon-katalýza pro povrchovou modifikací optických prvků.	detail Plazmon-katalýza pro povrchovou modifikací optických prvků. Historie chemie ukazuje, že možnost provedení chemických transformací pokaždé dostane výkonný podnět po zavedení dalšího způsobu přivést vnější energii do systému (např. vývoj foto-, mikrovlnově- nebo ultrazvukem řízených reakcí). Během posledních 3 let se vyskytla další možnost iniciace chemické transformaci, a to pomoci plazmoniky. Plazmon je kvazičástice, která umožnuje koncentrovat velké množství energie v prostorových a časových souřadnicích. Bylo dokázáno, že plazmon je schopen „zvládnout nezvládnutelné“, tzn. iniciovat chemické transformace, které jsou nedosažitelné za jiných podmínek. Další výhodou plazmonem řízených chemických reakcí je možnost s nanopřesností určit „místo excitace” plazmonu, tzn. precizního (až na nanoúroveň) řízení chemické reakci. V teto práci bylo navrženo plazmonem řízené štěpení C-I vazby ve struktuře jodoniové soli (JS), následované vytvořením organických radikálů a jejich roubováním na povrch Au. Plazmon byl excitován spojením optického vlákna s vrstvou Au se zdrojem laserového světla, a ponořením vlákna do roztoku JS. Navržený přístup poprvé využívá plazmonicky jev jako účinný nástroj pro zahájení modifikaci povrchu Au. Metoda může byt považována za velice účinnou při povrchové modifikaci a má řadu výhod z hlediska zachování materiálu a energie.
2	Bc. Lukáš Děkanovský	M2	Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.	Inteligentní antibakterialní materiál na bázi PDMS a vodivého polymeru.	detail Inteligentní antibakterialní materiál na bázi PDMS a vodivého polymeru. Vzrůstající rezistence bakteriálních kmenů vůči používaným antibiotikům se stává v současné době jednou z největších hrozeb a zároveň výzev dnešní medicíny. Tato práce si klade za cíl vývoj unikátního materiálu, který dokáže s bakteriální kolonizací úspěšně bojovat. Snahou je vyvinout materiál s dostatečnou mechanickou odolností pro širokou škálu aplikací, který bude mít schopnost zamezit bakteriální kolonizaci na svém povrchu. V případě, že na povrchu tohoto materiálu začnou bakterie proliferovat, dokážeme využít změny povrchových vlastností, touto kolonizací vyvolaných, k vratnému sepnutí uvolňování antimikrobiální složky. Materiál je optimalizován takovým způsobem, aby bylo možné vnějším elektrickým polem řídit uvolňování po dobu nezbytně nutnou k zahubení bakterií na povrchu. Po tomto procesu je možné materiál jednoduchým procesem vybavit novou dávkou antimikrobiální složky a připravit k opětovnému použití.
3	Bc. Kateřina Grohmannová	M2	doc. Ing. Petr Slepička, Ph.D.	Studium kompozitních titanových nanovrstev na skleněném substrátu	detail Studium kompozitních titanových nanovrstev na skleněném substrátu Titan je pro svou bioinertnost a vysokou korozní odolnost často využíván v lékařství na výrobu implantátů, oxid titaničitý pak vykazuje antimikrobiální vlastnosti. Předmětem práce bylo studium tenkých titanových kompozitních vrstev s ušlechtilými kovy deponovanými na skleněném substrátu. Depozice kovů byla provedena metodou katodového naprašování. V práci byly studovány vlastnosti Ti-Au, Au-Ti, resp. Ti-Ag, Ag-Ti nanovrstev v různém poměru tlouštěk. Vrstvy byly studovány na vzduchu při pokojové teplotě a po žíhání při teplotě 300°C po dobu jedné hodiny. Byly stanoveny parametry pro depozici různých tlouštěk kovových vrstev a určeny elektrické, chemické a morfologické vlastnosti. Měřením plošné resistance byla změřena vodivost vrstev a jejich spojitost, UV-VIS spektrometrií byly stanoveny optické vlastnosti, pomocí konfokálního mikroskopu a mikroskopu atomárních sil byla stanovena drsnost a morfologie povrchu. Byl sledován vliv pořadí vrstev na stabilizaci svrchní vrstvy kovu Au resp. Ag, pokud je podkladovou vrstvou Ti v porovnání s obráceným pořadím. Rovněž byl sledován vliv žíhání na povrchovou morfologii a spojitost povrchu. Plány do budoucna jsou určit chemické složení povrchu metodou XPS a provést biologické testy.
4	Bc. Barbora Ivanovská	M2	Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.	Optimalizace podmínek přípravy PVA filmů	detail Optimalizace podmínek přípravy PVA filmů PVA je ve vodě rozpustný, biodegradabilní polymer, který nachází uplatnění především v potravinářském průmyslu. Fyzikální vlastnosti a specifické funkční použití však závisí na mnoha faktorech. Cílem práce bylo optimalizovat přípravu PVA filmů. V rámci experimentální práce byly vytvořeny polymerní fólie o různých tloušťkách a vlastnostech. Mimo jiné byla studována možnost úpravy vlastnosti folií přidáním dalších látek jako např. kovových nanočástic. K tvorbě fólií byl použit PVA o různých molekulových hmotnostech. Změna morfologie a drsnosti povrchu byla zkoumána mikroskopií atomárních sil, chemické složení bylo stanoveno metodou XPS.
5	Bc. Adéla Karasová	M2	doc. Ing. Petr Slepička, Ph.D.	Modifikace roztoků zlatých nanočástic v PEG	detail Modifikace roztoků zlatých nanočástic v PEG Cílem práce je nalezení nejstabilnější koncentrace roztoku trisodium citrátu (TCD) pro uchovávání koloidního zlata (Au) deponovaného do polyethylenglykolu (PEG) při pokojové teplotě. V laboratoři jsem deponovala Au nanočástice (Au NP) metodou naprašování po dobu 100s, 200s, 300s, 400s a 500s do 2ml PEG. Vzniklé koloidní zlato bylo následně zkombinováno s 18ml vodného nízkoprocentního roztoku TCD (0,5g TCD ve 100ml H₂O; 1,0g TCD ve 100ml H₂O; 1,5g TCD ve 100ml H₂O; 2,0g TCD ve 100ml H₂O). Touto cestou jsem vytvořila čtyři sady vzorků s hodnotami uvedenými výše, které byly následně analyzovány metodami AAS, TEM a UV-VIS. Byly sledovány tyto vlastnosti Au NP – tvar, velikost a koncentrace, měřené bezprostředně po přípravě roztoků. Optické vlastnosti Au NP (UV-VIS) byly hodnoceny nultý (0.), sedmý (7.), čtrnáctý (14.) a dvacátý osmý (28.) den po přípravě. Výsledky popsaných testů jsou prezentovány.
6	Bc Anna Kasparová	M2	Ing. Alena Řezníčková, Ph.D.	Teplotní a časová stabilita koloidních roztoků zlata	detail Teplotní a časová stabilita koloidních roztoků zlata Projekt je zaměřen na studium teplotní a časové stability koloidních roztoků zlata v polyethylenglykolu (PEG) a polyethylenglykolu methyl ether thiolu (PEG-SH). Roztoky byly připraveny katodovým naprašováním zlata po dobu 300 a 900 s do polyethylenglykolu (AuNP-PEG) a polyethylenglykol thiolu (AuNP-PEG-SH). Následně byly připravené vzorky naředěny vodou v objemovém poměru 1:9 a tepelně namáhány při 4, 37, 60, 80 a 100 °C po dobu 1, 2, 3 a 5 hodin. Teplotní a časová stabilita koloidních roztoků byla sledována pomocí UV-VIS spektroskopie. Dále byla využita metoda transmisní elektronové mikroskopie ke stanovení velikosti, tvaru a distribuce nanočástic v roztocích. U vzorku AuNP-PEG-SH byla pozorována užší distribuce velikosti a menší rozměr nanočástic než v případě AuNP-PEG. V UV-VIS spektrech nebyla zaznamenána výraznější změna v absorpci v průběhu stárnutí, což značí vysokou časovou stabilitu obou roztoků. Naproti tomu vzorek AuNP-PEG vykazoval vyšší tepelnou stabilitu než AuNP-PEG-SH. Metodou atomové absorpční spektrometrie byl zjištěn lineární nárůst koncentrace zlata v roztoku v závislosti na době naprašování.
7	Bc. Lucie Kousková	M2	prof. Ing. Jindřich Leitner, DrSc.	Fázové rovnováhy v systémech kyselina acetylsalicylová-kofein a kyselina acetylsalicylová-paracetamol	detail Fázové rovnováhy v systémech kyselina acetylsalicylová-kofein a kyselina acetylsalicylová-paracetamol Diferenční skenovací kalorimetrie se využívá ke stanovení teplot a entalpií tání nebo také fázových přeměn, z čehož může být vytvořen fázový diagram pro daný vícesložkový systém. Ve farmacii jsou fázové diagramy využívány k určení stability polymorfů, podmínek krystalizace nebo například k prokázání eutektik, které by mohly vést k případným problémům během výroby. Zkoumány byly fázové rovnováhy v binárních systémech kyselina acetylsalicylová-kofein a kyselina acetylsalicylová-paracetamol. Naměřená data byla použita k termodynamickému výpočtu ternárního systému kyselina acetylsalicylová-paracetamol-kofein. Tato kombinace účinných látek se vyskytuje v několika léčivých přípravcích na českém trhu.
8	Bc. Markéta Krejčová	M2	doc. Ing. Petr Slepička, Ph.D.	Nanostruktury Au/Ti na biopolymeru	detail Nanostruktury Au/Ti na biopolymeru Tato práce se zabývá modifikací fólie kyseliny poly-L-mléčné tenkými vrstvami titanu a zlata. Kyselina polymléčná nachází díky své biokompatibilitě uplatnění v tkáňovém inženýrství. Titan nachází uplatnění zejména díky antimikrobiálním vlastnostem. Byly připraveny série vzorků Ti/Au a Au/Ti se shodnou celkovou tloušťkou kovové vrstvy, ale různým poměrem jednotlivých vrstev. Část vzorků byla tepelně namáhána při teplotě skelného přechodu polymeru. Po zahřátí fólie s kovovými vrstvami vzniká vlnkovitá struktura, která ovlivňuje vlastnosti materiálu. Pro studium povrchových vlastností modifikované PLLA byly použity metody goniometrie a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). U zahřátých vzorků se vlivem vzniklé vlnkovité struktury zastoupení prvků mění. Výsledky ukázaly, že u vzorků s vrchní vrstvou titanu se tento kov vyskytuje v povrchové vrstvě téměř výhradně v oxidovaném stavu ve formě oxidu titaničitého. U vzorků s vrchní vrstvou zlata dochází s rostoucím vlivem spodní titanové vrstvy k růstu kontaktního úhlu u nezahřátých i zahřátých vzorků. U vzorků s vrchní titanovou vrstvou kontaktní úhel vlivem rostoucí tloušťky spodní vrstvy zlata klesá. Práce ukázala vliv poměru tlouštěk jednotlivých kovů a vzniku vlnkovité struktury na vlastnosti materiálu.
9	Bc. Michal Pešout	M2	Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.	Příprava tenkých vrstev polymeru PLLA.	detail Příprava tenkých vrstev polymeru PLLA. Byla studována příprava tenkých vrstev kyseliny poly-L-mléčné (PLLA), jelikož se jedná o výborný způsob jak zabudovat jiné látky do původního polymeru. Od klasického roubování se liší tím, že látka je zabudována rovnoměrně do struktury polymeru a ne pouze na jeho povrch. Proces bylo nutné optimalizovat, tak aby vznikaly ideálně tlusté a homogenizované vzorky. Do tenkých vrstev PLLA byly v průběhu procesu zabudovány různé typy látek jako např. polyethylenglykol (PEG), L-lysin, kasein a také zlaté nanočástice. Vybrané vzorky byly modifikovány v plazmatu po dobu 120 s a výkonu 3 W. Povrchové vlastnosti vzorků byly studovány goniometricky (měření kontaktního úhlu) a také pomoci mikroskopie atomárních sil (AFM). Bylo prokázáno, že plazma snižuje u vybraných vzorků kontaktní úhel a pomocí AFM bylo zjištěno, že dochází ke změně povrchové morfologie.
10	Anastasia Skvortsova	B3	Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.	Pokročilé metody identifikace poškozené DNA: SERS a ANN.	detail Pokročilé metody identifikace poškozené DNA: SERS a ANN. V současné době hraje možnost rychlé detekce DNA obrovskou roli ve farmacii, lékařství a dalších oborech. V této práci je navržena kombinace dvou efektivních metod - SERS a ANN, která umožnuje detekovat bodové poruchy DNA pomocí přenosného ramanovského spektrometru s použitím pokročilých matematických algoritmů. Metoda nevyžaduje náročnou předpřípravu vzorků ani označování DNA, je rychlá a přesná ve srovnání s jinými široce používanými metodami.
11	Bc. Tomáš Tichý	M1	doc. Ing. Petr Macháč, CSc.	Elektrochemické leštění Cu fólií pro přípravu grafenu metodou CVD.	detail Elektrochemické leštění Cu fólií pro přípravu grafenu metodou CVD. Práce je zaměřena na kvalitu připraveného grafenu metodou CVD na elektrochemicky leštěných měděných substrátech. Cílem práce bylo co nejvíce snížit drsnost povrchu měděné fólie elektrochemickým postupem a na takto elektrochemicky čištěné substráty připravit grafen. Dalším krokem je porovnat grafen narostlý na elektrochemicky leštěných měděných fóliích, s grafenem narostlým na referenční neleštěné fólii a diskutovat výsledky.
12	Bc. František Vaněk	M1	doc. Ing. Petr Macháč, CSc.	Příprava grafenu ze struktury polymer/kov	detail Příprava grafenu ze struktury polymer/kov Tato práce se zabývá přípravou tenkých vrstev uhlíku ve formě grafenu. Cílem je optimalizovat podmínky přípravy, zejména pak teploty žíhání a tloušťky vrstvy (železo, kobalt a nikl napařený na SiO2 překrytý tenkou vrstvou polymethylmethakrylátu) tak, aby vzniklé vrstvy uhlíku vytvářely grafen. Metoda je založena na tepelném formování vrstev kovu, v němž se při zvýšené teplotě rozpustí uhlík z rozloženého polymeru původně umístěného na povrchu. Během chladnutí se snižuje rozpustnost uhlíku v kovu, uhlík segreguje na fázových rozhraních, tedy na povrchu kovu a na rozhraní kov-substrát. Za vhodných podmínek se zde vytvářejí velmi tenké krystalické vrstvy uhlíku, které se svými parametry blíží grafenu. Po odleptání katalytické vrstvy kovu zbyde vrstva několikavrstvého grafenu na povrchu SiO2, který je při vhodné volbě tloušťky vrstvy SiO2 jasně patrný pod optickým mikroskopem. Dobře viditelné oblasti grafenu jsou analyzovány metodou Ramanovy spektroskopie, která poskytuje informace o počtu vrstev grafenu a jeho poruchovosti.
13	Bc. Hana Walaská	M1	Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.	Modifikace kovových povrchů opticky aktivními deriváty [7]helicenu pro detekci biomolekul	detail Modifikace kovových povrchů opticky aktivními deriváty [7]helicenu pro detekci biomolekul Heliceny a funkční vrstvy na jejich bázi jsou díky svým ojedinělým elektronickým a chiroptickým vlastnostem vhodné pro širokou škálu aplikací. Přestože byly již dříve úspěšně aplikovány např. v molekulárním rozpoznávání či sensingu, jejich využití v oblasti detekce analytů pomocí povrchově zesílených jevů (např. SERS) je zcela unikátní. S ohledem na výše zmíněné skutečnosti byly v rámci této práce nejprve připraveny a plně charakterizovány nové deriváty 9‑(pyridylethynyl)[7]helicenů. Následně byly úspěšně rozděleny pomocí preparativní HPLC s chirální stacionární fázi na jednotlivé (P)- a (M)‑enantiomery. Látky byly posléze s úspěchem použity k modifikaci předem připravených stříbrných plasmon aktivních mřížek vhodných k detekci biomolekul pomocí SERS techniky. Vlastnosti připravených hybridních nanostruktur byly studovány pomocí spektroskopických a mikroskopických metod.
14	Bc Karolina Zaslavská	M2	Ing. Kateřina Kolářová, Ph.D.	Příprava vzorků hydroxyapatitu tvarovaných pomocí methylcelulózy	detail Příprava vzorků hydroxyapatitu tvarovaných pomocí methylcelulózy Tento projekt je zaměřen na ovlivnění fyzikálních vlastností vzorků slinovaného hydroxyapatitu, připravených s pomocí methylcelulózy a na možnost obohacení těchto vzorků další látkou. V této práci jsem připravila několik vzorků hydroxyapatitu, které se liší poměry hydroxyapatitového prášku a methylcelulózy, a použitým rozpouštědlem. Příprava sestávala ze zhomogenizování roztoku methylcelulózy a rozpouštědla a následném přidání určitého množství hydroxyapatitu. Takto připravený materiál jsem nechala vždy usušit a poté slinovala za vysokých teplot. Na závěr jsem připravené vzorky hydroxyapatitu vždy nechala vysterilizovat v autoklávu. Pro obohacení vzorků jsem použila kurkumin. Následně jsem vybrala 6 zajímavých kombinací, na kterých jsem studovala materiálové vlastnosti. Měřila jsem nasákavost, pomocí skenovací elektronové mikroskopie jsem sledovala povrch a porozitu připravených vzorků. U vzorků obohacených kurkuminem jsem sledovala jeho postupné uvolňování do destilované vody a dále také antibakteriální vlastnosti vzorků s navázaným kurkuminem. Cílem této práce je schopnost ovlivnit výsledné vlastnosti materiálu a sledovat chování vzorků obohacených kurkuminem.
15	Bc. Pavla Šuláková	M2	doc. Ing. Jakub Siegel, Ph.D.	Optimalizace procesu laserové modifikace polymeru v kapalině	detail Optimalizace procesu laserové modifikace polymeru v kapalině Vývoj, příprava a charakterizace inovativních povrchů materiálů je obor, který je dlouhá léta na vzestupu a stále ukazuje nové možnosti materiálového inženýrství. S moderními technologiemi přišly i nové příležitosti a nový svět- nanosvět, který skýtá vlastnosti, kterých není možné v našem makrosvětě dosáhnout. Obsahem této práce je modifikace polymerního povrchu laserem v kapalném prostředí a jeho následná analýza. Ponořený polymer byl vystaven laserovému záření o různém napětí a laserovém toku. Takto připravené vzorky byly následně charakterizovány pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM) a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). AFM poskytla informaci o reliéfu a drsnosti povrchu. Díky XPS byly pozorovány změny atomárního složení vzorků. Výsledkem této práce je výběr optimálních hodnot napětí a laserového toku pro následnou přípravu vzorků, tentokrát v kapalném prostředí obsahujícím stříbrné nanočástice. Polymery s imobilizovanými stříbrnými nanočásticemi na svém povrchu jsou slibnou skupinou materiálů, které vykazují antibakteriální účinky, což je v dnešní době s rostoucí rezistencí bakterií na antibiotika stále vyhledávanější vlastností pro bioaplikace.

143 - Laboratoř informatiky a chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Mgr. Šárka Benešová	M2	doc. Mgr. Daniel Svozil, Ph.D.	Analysis of single cell RNAseq data	detail Analysis of single cell RNAseq data NG2 cells are known as progenitors of oligodenrocytes in healthy neural tissue. However, under pathological conditions they have a potential to differentiate into various cell types. After focal cerebral ischemia (FCI), NG2 cells differentiate into astrocyte-like cells which occupy slightly different area around the lesion than reactive actrocytes. This study focused on finding the differences in gene expression of reactive astrocytes and astrocyte-like cells which derived from NG2 cells after FCI in mouse model expressing markers for each of the two cell types. Single cell RNA sequencing method, together with bulk controls, provided data from which we conclude that these two cell types create at least three expressionaly different clusters. Presentation will focus mainly on approach to data analysis and results from differential expression analysis.
2	Bc. Kamila Clarová	M2	doc.Ing. Filip Lankaš, Ph.D.	Modelling conformational dynamics of nucleic acid DX motif	detail Modelling conformational dynamics of nucleic acid DX motif Modelling conformational dynamics of nucleic acid DX motif In the field of nucleic acid nanotechnology, DNA, RNA or hybrids of both can be used for creating a wide range of programmable building blocks for assemblies of artificial nanostructures. Nucleic acids have many interesting features, like the ability to create polymers or to self-assembly using base-base complementarity. Most importantly, they are not foreign molecules to cells. To design nanostructures with specific features, it is important to have good understanding of conformational dynamics of the individual building blocks. I will present an analysis of an artificial, non-helical structure, the so-called DX motif, widely used as a connecting element in nanostructure design. It is made of 5 interconnected strands to form a junction of four different helices. In my work I study a DNA, RNA, or hybrid DNA/RNA version of the motif. Based on atomic-resolution molecular dynamics simulations, I try to gather information on the motif structure, dynamics and mechanical properties. An important part of the project is also the development of suitable visualization tools.
3	Bc. Eva Matoušková	M1	doc.Ing. Filip Lankaš, Ph.D.	Structure and dynamics of DNA containing pyrimidine-pyrimidone (6-4) photoproduct	detail Structure and dynamics of DNA containing pyrimidine-pyrimidone (6-4) photoproduct Ultraviolet radiation from the Sun can produce a covalent linkage between two adjacent pyrimidine bases in DNA to form pyrimidine (6-4) pyrimidone photoproduct. In my project I study two systems, each with the pyrimidine dimer in a different strand of a double-helical DNA oligomer, and two control DNA oligomers without the dimer. DNA oligomers were simulated by the molecular dynamics method with the OL15 force field for DNA and with explicit inclusion of water and ions. The DNA dynamics was analysed by measuring hydrogen bonds in the dimer and other parameters describing the structure. I also performed cluster analysis to identify separate conformational states in the simulation. The results indicate that the conformational dynamics of the dimer depends on the DNA strand in which it occurs, which can be explained by its different position in the major and minor grooves. In each case, several conformational states are observed. The structural impact of the dimer on the surrounding nucleotides is minimal and remote nucleotides are not influenced.
4	Bc. Anna Pavlů	M1	doc. Mgr. Daniel Svozil, Ph.D.	Computational classification of bioactivity using ligand efficiency indices	detail Computational classification of bioactivity using ligand efficiency indices Machine learning methods are one of the current strategies for the identification of novel lead compounds. Machine learning models are typically based on the prediction of ligand potencies measured by IC₅₀, EC₅₀, K_i, and K_d. However, the use of ligand potency in predictive modeling has been questioned because it does not always correlate with desirable ligand’s pharmacokinetic profile. Thus, various ligand efficiency indices (LEI), that associate compound potency with its physicochemical properties, such as a molecular weight or lipophilicity, were proposed and are widely accepted in drug design community. The aim of this work is to verify whether training based on ligand efficiency indices improves the machine learning classification of ligands into active and inactive classes.
5	Michal Punčochář	M1	doc. Mgr. Daniel Svozil, Ph.D.	Computer classification of human steroid receptors ligands	detail Computer classification of human steroid receptors ligands Human steroid nuclear receptors are activated by steroid hormones and function as transcription factors in the cell nucleus. They play a major role in both physiology and pathology and thus represent popular targets for various drugs. Using two publicly available databases we have put together a dataset of 9052 compounds and their activities on six human steroid receptors. We have analyzed the dataset and explored the properties of ligand promiscuity on those receptors. The second objective was to compare two multi-label models predicting the activity of molecules to see if the ligand promiscuity information could be used to enhance the classification performance.

148 - Ústav chemické technologie restaurování památek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kristina Balíková	M2	Ing. Michal Novák, Ph.D.	Vliv vodního součinitele na vlastnosti injektážních malt	detail Vliv vodního součinitele na vlastnosti injektážních malt Zásadním problémem a často kladenou otázkou v restaurátorské praxi je vliv množství záměsové vody, používané při přípravě injektážních malt, na jejich výsledné vlastnosti a efektivitu zásahu. Mezi restaurátory je přijímán názor, že injektážní malta by měla být co nejhustší, aby při následném odpaření vody či jejím odsátí okolním materiálem, došlo k co nejmenšímu smrštění, respektive ke snížení množství prasklin. Na druhé straně směs musí být dostatečně tekutá, z důvodu průniku i do malých trhlin, které se mohou vyskytovat na okrajích injektovaných dutin. Vliv vodního součinitele v ohraničeném porézním prostředí (např. v dutinách pod omítkovými vrstvami) nebyl zatím systematicky zkoumán. Nelze tedy určit, do jaké míry vede navyšování vodního součinitele ke zhoršení mechanické odolnosti malty či ke zhoršení jejích výsledných vlastností, jako je např. adheze k podkladu. Cílem práce je popis vlastností injektážních malt v závislosti na vodním součiniteli a zároveň nalezení optimálního množství záměsové vody pro typické aplikace.
2	Ing. Pavla Dvořáková	M2	doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.	Hodnocení stability modelových systémů keramika-pojivo	detail Hodnocení stability modelových systémů keramika-pojivo Jednou z hlavních částí restaurátorského zásahu je lepení. Ne všechna adheziva jsou vhodná pro lepení keramických materiálů, a ještě menší část jich je vhodná pro lepení archeologických nálezů. Pro zajištění dostatečné reverzibility a stability lepeného spoje je nutná správná volba z široké nabídky lepidel různých vlastností. Hlavním cílem této práce bylo navržení metodiky měření pevnosti lepeného spoje, která by umožnila hodnocení navržených pojiv pro lepení střepů pórovité keramiky v souladu s restaurátorskou etikou. Měření byla prováděna na modelových vzorcích simulujících pórovitý střep nestabilní (teplota výpalu cca 500°C) i stabilní nízkopálený (teplota výpalu cca 950°C). Pomocí zjištěných výsledků byly vypracovány postupy lepení, které se staly součástí restaurátorských záměrů, na jejichž základě byly restaurovány archeologické nálezy ze Salmovského paláce. K restaurování byly použity reverzibilní materiály a následě byly navrženy i podmínky uložení. Práce proběhla v rámci řešení NAKI II. č. DG18P02OVV028 „Technologie ošetření a identifikace degradačních procesů keramických nálezů z hradčanských paláců – Metody restaurování a konzervování pórovité i slinuté keramiky a porcelánu“.
3	Bc. Dominika Fink	M1	doc. Dr. Ing. Martin Míka	Charakterizace dekoru Papillon z produkce sklárny Lötz Witwe z let 1880 až 1940	detail Charakterizace dekoru Papillon z produkce sklárny Lötz Witwe z let 1880 až 1940 Práce se zabývá zkoumáním nalezených střepů secesních skel sklárny Lötz Witwe z Klášterského Mlýna u Rejnštejna na Šumavě. Cílem je díky analýze střepů pochopit a popsat technologii tvorby dekorů z let secese a moderny. Jmenovitě dekoru Papillon, který tvoří iris a listr a který byl nově podroben SEM-EDS analýze. SEM prokázal technologii výroby dekoru Papillon, založené na nanesení irisu na povrch ještě nevychladlého výrobku a po jeho zchladnutí následné zaválení listru. Výsledky z EDS byly srovnatelné s těmi z RFA. Taktéž byly zkoumány optické vlastnosti dekoru Papillon a zjištěn trend barevnosti listrových skvrn obsahujících olovo a stříbro, které se v odraženém světle jeví na barevném skle modře až modrofialově, na bezbarvém základu a v procházejícím světle z rubové strany jsou však žluté nebo nažloutlé.
4	Bc. Klára Kuchťáková	M2	Ing. Klára Drábková	Vlastnosti a stabilita různých typů perlové celulózy	detail Vlastnosti a stabilita různých typů perlové celulózy Historický textil je mnohdy silně znečištěn a jednou z částí restaurátorského zásahu je jeho čištění. Protože je textil jedním z nejcitlivějších materiálů, je nutno k němu tak přistupovat a před samotným zásahem materiál podrobit průzkumu, na základě kterého lze volit další postup. Jednou z metod čištění textilu suchou cestou je použití perlové celulózy, čisté regenerované celulózy ve formě makroporézních kulovitých částic, která je schopná díky své struktuře při vysychání absorbovat velké množství povrchových nečistot. Cílem této práce bylo porovnat druhy komerčně dostupné Perlozy, lišící se od sebe velikostí částic a celkovým objemem pórů. Jednotlivé druhy Perlozy byly charakterizovány pomocí pH výluhu, obsahu chloridových iontů, které mohou být přitomné z výroby, barevnou změnou a změnou průměrného polymeračního stupně po stárnutí. Zkoušena byla také účinnost čištění jednotlivých druhů na zašpiněných hedvábných vzorcích a jejich odstranitelnost. Výsledky zkoušek neprokázaly předpokládanou žádoucí účinnost při čištění hedvabí a ukázaly, že všechny druhy perlové celulózy jsou z materiálu více či méně neodstranitelné. Z hlediska změny docházelo u všech typů Perlozy k poměrně malému snížení průměrného polymeračního stupně po stárnutí, ale k velmi významné změně barevnosti.
5	Bc. Ondřej Limpouch	M2	Ing. Michal Novák, Ph.D.	Rizika chemického čištění nástěnných olejomaleb	detail Rizika chemického čištění nástěnných olejomaleb V současné době se při čištění nástěnných maleb jako jeden z čisticích prostředků používá citrát amonný. Tato látka byla použita i pro odstraňování odolných nečistot z nástěnných maleb v kostele Nanebevzetí Panny Marie v Táboře-Klokotech. Bylo zjištěno, že v některých případech je třeba pro úspěšné odstranění nečistot používat i poměrně koncentrované roztoky. Ačkoliv literatura neuvádí, že by v důsledku použití citrátu amonného mohlo docházet k poškození barevné vrstvy, byl Ateliérem restaurování nástěnné malby a sgrafita Fakulty restaurování Univerzity Pardubice navržen průzkum chování barevné vrstvy nástěnných maleb v průběhu čištění citrátem amonným. V první fázi je výzkum zaměřen především na chování zvolených pigmentů v roztocích kyseliny citronové, v roztocích jejích mono-, di- a triamoných solí a v roztocích amoniaku. Kyselina citronová i amoniak jsou látky, které mohou tvořit rozpustné komplexy s celou řadou prvků. Tyto látky a jejich směsi tedy mohou potenciálně s pigmenty obsaženými v barevné vrstvě reagovat. Tím může dojít k nevratnému poškození nástěnné malby.
6	Bc. Kateřina Mlsnová	M2	Ing. Irena Kučerová, Ph.D.	Technologie restaurování skleněné mozaiky na hliníkové podložce	detail Technologie restaurování skleněné mozaiky na hliníkové podložce Technologie restaurování skleněné mozaiky na hliníkové podložce Se skleněnými mozaikami lepenými pomocí polyvinylbutyralové folie na skle nebo hliníkové podložce se setkáváme od 60. let 20. století. Jejich počátek je spjatý s n. p. Železnobrodské sklo a se jménem výtvarnice Elišky Rožátové. Často se jedná o velmi kvalitní umělecká díla, která jsou bohužel kvůli době vzniku často opomíjena. Působením povětrnostních vlivů na tyto exteriérové mozaiky dochází k poškození adheziva, které fixuje mozaikové kameny k podložce a tak dochází k odpadávání jednotlivých kostek. Cílem této práce bylo vybrat vhodné adhezivum, které by mohlo být použito k jejich restaurování. Experiment byl navržen tak, aby z komerčně dostupných lepidel bylo vybráno takové, které má dobrou odolnost vůči stárnutí v exteriéru (působení UV záření, vlhkosti a teploty), má dobrou zpracovatelnost, konzistenci a použitelnost v praxi, pro lepení kamenů na svislou podložku. Stabilita adheziv byla zjišťována metodami umělého stárnutí: suchým teplem při teplotě 60 °C, vlhkým teplem při podmínkách 60 °C a 80 % relativní vlhkosti a kombinací vlhkého tepla a UV záření v QUV panelu. Dále byly sledovány a popsány vybrané fyzikální vlastnosti s cílem určit nejvhodnější lepidlo pro konzervátorsko-restaurátorské zásahy v praxi.
7	RNDr. Bc. Milena Nečásková, ak. mal.	M1	Ing. Michal Novák, Ph.D.	Konsolidace barevné vrstvy na vápenných omítkách	detail Konsolidace barevné vrstvy na vápenných omítkách Uvolňování barevné vrstvy a rozpad podložních omítek je nejběžnějším poškozením nástěnných maleb a jejich konsolidace je základním úkonem restaurátora. Cílem práce bylo porovnat vlastnosti pěti v praxi používaných konsolidantů z hlediska účinnosti zpevnění a optických vlastností, bezprostředně po zpevnění vzorků a po stárnutí v klimatické komoře, resp. pod UV zářením. Zkoumána byla také propustnost vzorků pro vodní páru, nasákavost, úhel smáčení a odolnost vůči napadení plísněmi. Vzorky, napodobující nástěnnou malbu, byly připraveny z vápenné a vápeno-sádrové malty s nepojenou barevnou vrstvou z ultramarinu, křídy a titanové běloby. Jako konsolidanty byly vybrány roztok akrylátu Paraloid B72, vodná akrylátová disperze Lascaux 2063, vodný roztok polyvinylalkoholu, vodný roztok Tylose MH1000 a klasická vaječná tempera. Během práce byl použit nový způsob vyhodnocování zkoušek odtrhem pro málo soudržné materiály. Žádný z konsolidantů nebyl nejlepší ve všech sledovaných vlastnostech. Dobře se osvědčil Paraloid B 72 a překvapením byly velmi dobé výsledky polymeru Tylose MH1000. Pevnost a optické vlastnosti se stárnutím měnily málo. Rozdíly mezi vlastnostmi barevných vrstev na obou druzích malt byly malé.
8	Bc. et Bc. Pavla Náhunková	M1	Ing. Bc. Adéla Polonská, Ph.D.	Účinek rýžové mouky na vlastnosti vápenných kaší	detail Účinek rýžové mouky na vlastnosti vápenných kaší Vápenná pojiva jsou ve stavitelství používána napříč stoletími. Jejich vlastnosti byly na základě zkušeností upravovány různými přísadami. V oblasti starověké Číny se uplatnila především lepivá rýže, která byla také použita při budování Velké čínské zdi. Práce se zabývá účinkem rýžové mouky na vlastnosti kaší ze vzdušného vápna. V experimentu byly umíchány dvě modelové kaše s rozdílným podílem aditiva a jedna srovnávací bez přísad, které tvrdly 28 a 90 dní. Během zrání byl sledován vývoj mineralogického složení pomocí XRD. Připravené vzorky byly podrobeny standardizovaným zkouškám stavebních materiálů a byly analyzovány pomocí TG-DSC a SEM. Využitím termické analýzy a skenovací elektronové mikroskopie byla potvrzena možnost identifikace aditiva. Na snímcích SEM byl pozorován účinek aditiva s obsahem přírodního polymeru na průběh krystalizace vápenného pojiva. Jeho množství ovlivnilo výsledný tvar a velikost krystalů kalcitu. Přídavek lepivé rýže v pojivu urychlil tuhnutí, zvýšil pevnost v tlaku a zlepšil výsledky stanovení odolnosti proti krystalizaci solí u 28denních vzorků. Po 90 dnech přítomnost aditiva nevykazovala výrazně odlišné vlastnosti od srovnávací kaše.
9	Bc. Kateryna Popova	M2	Ing. Vítězslav Knotek, Ph.D.	Čištění povrchu polyesterových skelných laminátů	detail Čištění povrchu polyesterových skelných laminátů Práce byla zaměřená na čištění povrchu uměleckých děl z polyesterových skelných laminátů po venkovní expozici pomocí několika metod, vyhodnocení jejích účinnosti a vlivu na materiál. Experiment byl proveden na vzorcích laminátu přirozeně stárnutého ve venkovním prostředí. Bylo vyzkoušeno chemické čištění, chemicko-fyzikální čištění kombinací chemických prostředků a kartáčků a fyzikální čištění tryskáním, UV laserem a TEA CO₂ laserem. Byla provedena fotodokumentace, změřeno pH povrchu, sledována změna barevnosti a drsnosti povrchu. Výsledky odhalily hlavní výhody a nevýhody jednotlivých metod čištění. Výhodami chemického čištění je jednoduchost zásahu a možnost volby čisticího prostředku podle typu znečištění; nevýhodou je obtížnost odstraňování nečistot z mikrotrhlin na povrchu. Použití kartáčků nemá vliv na výsledek čištění, naopak způsobuje poškrábání povrchu. Výhodou tryskání je odstraňování zežloutlé vrstvy pryskyřice a snížení hloubky a počtu mikrotrhlin. Mezi nevýhody patří to, že je odstraněna i část původního materiálu. Čištění UV laserem je nutné provádět fokusovaným paprskem, protože nefokusovaný paprsek způsobuje degradaci laminátu. Navíc je tato metoda náročná na vybavení a čas. CO₂ laser není pro čištění laminátů vhodný, protože způsobuje výrazné poškození povrchu.
10	Martina Valentová	M1	doc. Ing. Milan Kouřil, Ph.D.	Konzervace olova pomocí vosků a laků	detail Konzervace olova pomocí vosků a laků Olovo podléhá v přítomnosti organických těkavých látek korozi. Zejména se jedná o páry kyseliny mravenčí a octové. Výpary těchto látek se v atmosféře objevují především z důvodu degradace dalších přítomných materiálů na organické bázi (např. papír či dřevo). Koroze materiálu se navenek projeví bělavými nesoudržnými krustami korozních produktů, které se formují na povrchu napadeného kovu. Jedním z možných způsobů protikorozní ochrany kovových materiálů jsou bariérové povlaky na bázi vosků a laků. Tato práce si klade za cíl vyzkoušet a nalézt vhodné zástupce vosků a laků, které by mohly být použity při ochraně olova v atmosféře s kyselinou octovou a ověřit vliv benztriazolu jako korozního inhibitoru na ochranný účinek povlaku. Rezistometrická olověná čidla byla opatřena roztoky včelího a mikrokrystalického vosku s i bez přídavku benztriazolu. Z laků byly vybrány akrylátové pryskyřice Paraloid B48N a Paraloid B72. Byl testován vliv rozpouštědla a četnost ponorů olověných vzorků a čidel do roztoků na ochranné vlastnosti povlaku. Jako nejlepší se hlediska ochrany i nejmenší barevné změny ukázal povlak vytvořený čistým Paraloidem B48N. Nejvhodnější rozpouštědlo pro vosky byl lékařský benzín; násobnost ponorů do roztoku neprokázala zlepšení ochranných vlastností povlaku.
11	Veronika Váchová	B3	Bc. Pavlína Koubová, DiS.	Baldachýn z Pražského hradu	detail Baldachýn z Pražského hradu Rozměrný purpurovozlatý baldachýn s florálními motivy v tzv. blondelovském stylu pochází z interiéru Malé audienční místnosti na Pražském hradě a je datován do 2. poloviny 19. století. Baldachýn tvoří vrchní tkanina z hedvábných vláken, bavlněná podšívka, ozdobná porta, třásně a šest střapců s dřevěným jádrem. Vzor na baldachýnu ve vínové, růžové a béžové (původně zřejmě zlaté) barvě je rokokový. Je tvořen kyticemi z květů růží a macešek, které jsou umístěny do medailonů vymezených boltcovým dekorem a páskami s mřížkou. Jednotlivé medailony tvořící raport se opakují v pruzích. Do požadovaného tvaru je baldachýn formován pomocí několika masivních švů. Restaurování baldachýnu spočívalo v jeho očištění od prachu, přišití odtržených třásní a utrženého střapce a slepení popraskaných jader střapců. Byl proveden také textilně-technologický rozbor a dokumentace raportu vzoru. Na závěr byl baldachýn uložen v krabici z pH neutrálního kartonu a byly doporučeny podmínky pro jeho vhodné uložení a expozici. Dále byl navržen také další restaurátorský zásah, který by si zasloužila především fotodegradací značně poškozená podšívka.
12	Blanka Zachariášová	B3	Ing. Katarína Haberová	Vplyv účinku nízkoteplotnej atmosférickej plazmy na fotografie	detail Vplyv účinku nízkoteplotnej atmosférickej plazmy na fotografie Fotografie sú typické svojou umeleckou hodnotu, dôkazom čoho sú mnohé snahy o ich zachovanie a zabránenie mechanickému či mikrobiálnemu poškodeniu alebo rôznym zmenám vznikajúcich v procese starnutia (blednutie farby, strata hustoty farby). V posledných rokoch sa v literatúre objavujú informácie o využití nízkoteplotnej atmosférickej plazmy práve v oblasti objektov kultúrneho dedičstva a tiež aj v oblasti fotografie. Predmetom nášho skúmania bolo zistiť, do akej miery môže ovplyvniť plazmový výboj vlastnosti a dlhodobú stabilitu fotografického obrazu, predovšetkým aký je vplyv nízkoteplotnej vzdušnej plazmy na optické vlastnosti fotografie a na štruktúru želatíny ako hl. zložky svetlocitlivej vrstvy. Nevyhnutnosťou je zabezpečiť, aby plazma nemala deštruktívny charakter na fotografický obraz, a preto bolo potrebné vyhodnotiť všetky zmeny denzitometrických, kolorimetrických a spektrálnych vlastností pripravených vzoriek a porovnať ich stabilitu v závislosti od doby pôsobenia plazmového výboja na fotografiu. Štúdium vplyvu účinku ADRE plazmy na vlastnosti čiernobielej želatínovej fotografie bolo úspešné, nakoľko sme preukázali, že plazmový výboj nemal deštrukčný účinok na fotografický obraz, keďže v procese pôsobenia plazmového výboja nedošlo k veľkým zmenám v štruktúre želatíny.
13	Rebeka Zembjaková	B3	doc. Ing. Milena Reháková, PhD.	Využitie plazmových úprav pri čistení kovových nití v historických textíliach	detail Využitie plazmových úprav pri čistení kovových nití v historických textíliach Práca je zameraná na štúdium alternatívnych metód čistenia pomocou nízkoteplotnej atmosférickej plazmy a prešetrenie jej účinku na historické textílie obsahujúce kovové nite. Cieľom bolo odstránenie znečistenia a koróznych produktov z povrchu objektov, bez poškodenia kovových i textilných súčastí. V experimentálnej časti boli preskúmané a charakterizované vzorky kovových pozamentov (ozdobných častí textilu – stužky, šnúrky, strapce a pod.) rôzneho anorganického a organického charakteru, odlišných vzorov a spôsobu tkania, ktoré pochádzajú z 19. a 20. storočia z územia Slovenska. Analýza materiálu bola vykonaná pomocou XRF, FTIR spektroskopie, optickej mikroskopie a SEM-EDS metódy. Následne bola na vzorky aplikovaná plazmová úprava pomocou plazmovej trysky pri atmosférickom tlaku (frekvencia 20 kHz, napätie 10 kV, príkon 300 W, Diener Electronics GmbH + Co.) a rôznych podmienkach z hľadiska vzdialenosti od povrchu, času pôsobenia a pracovného plynu. Účinnosť bola sledovaná vizuálne, mikroskopicky a spektroskopicky. Na základe experimentu boli hľadané optimálne parametre plazmového ošetrenia, ktoré spĺňajú podmienku zachovania pôvodnej identity textílie s kovovými niťami, ale pri ktorých by bol súčasne proces úspešný z hľadiska odstraňovania produktov korózie a znečistenia.
14	Mgr. Michaela Závadská	B4	Bc. Veronika Šulcová, Dis.	Restaurování barokní loutky	detail Restaurování barokní loutky Předmět „Barokní loutka“ ze sbírek Muzea hlavního města Prahy (Inv. č. H 042 655) byl restaurován v rámci předmětu Semestrální práce IV. pod odborným vedením restaurátorky s licencí a pedagogů z VŠCHT Praha – ÚCHTRP. Tělo „loutky“ (při historickém průzkumu bylo zjištěno, že se jedná o figurku z vánočního betléma) bylo vyrobeno z kovového drátu, koudele z lýkových vláken, řídce tkaného plátna a vyřezávaného dřeva s polychromií. Její oděv se skládal z bavlněné košile s límcem, hedvábné damaškové vesty (pouze přední díly), volných hedvábných kalhot, hedvábné šerpy, bavlněného kabátce a imitace punčoch z hedvábného kepru. Kabátec i vesta byly pošity kovovými knoflíky. Po provedení průzkumu předmětu bylo přistoupeno k restaurátorskému zásahu, jenž spočíval v demontáži jednotlivých oděvních součástí (vyjma kalhot), jejich čištění a zajištění poškozených míst. Z levého rukávu byly odstraněny pozdější opravy a byla provedena jeho tvarová rekonstrukce. Čištěny byly rovněž dřevěné součástky figurky. Olupující se polychromie byla zpevněna injektáží roztokem želatiny. Při zpětné montáži bylo snahou se co nejvíce přiblížit stylu původního upevňování a šití. Pro účely adjustace byla vyrobena krabice z lepenky KLUG s lůžkem z vrstveného pěnového PE.
15	Bc. Zuzana Širillová	M1	doc. Dr. Ing. Michal Ďurovič	Degradace pigmentů na bázi arsenu v prostředí nástěnných maleb.	detail Degradace pigmentů na bázi arsenu v prostředí nástěnných maleb. Materiálový výskum gotických nástenných malieb odkrytých v kostole sv. Havla v Kuřívodech pri Ralsku, identifikoval prírodné minerály, akými sú mimetit (Pb₅(AsO₄)₃Cl) a krokoit (PbCrO₄), ktoré neboli intenzívne používané v Európe. Hypotéza nasvedčuje tomu, že mimetitová fáza vznikla ako dôsledok degradácie auripigmentu (As₂S₃) a realgáru (As₄S₄) v koróznom prostredí nástenných malieb. Cieľom práce bolo objasnenie možných degradačných produktov v prítomnosti rôznych faktorov prostredia v nástenných maľbách. Pigmenty, akými boli auripigment, realgár, olovená beloba, a mínium, boli aplikované na prípravnú vrstvu technikou secco v rámci modelových experimentov. Vzorky boli ponorené do nádob s dvoma typmi koróznych prostredí na bázi destilovanej vody: 0,1 M roztok NaCl a 0,1 M roztok NaCl s postrekom 0,1 M roztoku kyseliny šťaveľovej (C₂H₂O₄) na vrstvu pigmentov, a prikryté priesvitnou fóliou s otvorom vo veľkosti 5 x 4 cm, a voľne ponechané v digestore, za laboratórnych podmienok, po dobu 50 dní. Analytické metódy, akými boli SEM-EDX a μ-Raman spektroskopia, preukázali prítomnosť minerálu mimetitu ako degradačného produktu na vzorke s auripigmentom a olovenou belobou vystaveného koróznemu prostrediu 0,1 M roztoku NaCl s postrekom 0,1 M roztoku C₂H₂O₄ na povrchu náteru pigmentov.
16	Eliška Špotová	B4	Ing. Klára Drábková	Restaurování divadelního kostýmu tanečnice	detail Restaurování divadelního kostýmu tanečnice Restaurovaným předmětem byl divadelní kostým tanečnice z Prodané nevěsty Národního Divadla, rok 1963 (Národní muzeum). Restaurování proběhlo v rámci Semestrálních prací IV v restaurátorských dílnách VOŠTŘ. Šaty mají růžový živůtek, zdobený látkou potaženými knoflíky a mašlí, a tylovou sukni. Šaty byly znečištěny prachovými částicemi a mimo jednu trhlinu v živůtku byly v dobrém stavu - více poškozená byla tylová sukně, ve které se nacházelo množství drobných trhlin. Nejprve proběhl důkladný průzkum předmětu, poté se přešlo k samotnému restaurování. Mašle a knoflíky byly demontovány a šaty byly čištěny vysátím. Knoflíky byly částečně zkorodované a zanechaly na živůtku skvrny od korozních produktů - ty byly čištěny 3% roztokem kyseliny šťavelové. Poté byly šaty čištěny mokrou cestou v lázních s vhodnými detergenty - Syntapon L a DETA pro vlnu. Trhlina na živůtku byla konsolidována šitou skeletáží, trhliny v tylu byly doplněné ruční tylovou výplní. Demontované knoflíky byly očištěny od korozních produktů a opatřeny tenkou vrstvou ochranného filmu (10% roztok Paraloidu B72 v xylenu). Vzhledem ke konstrukci knoflíků, která neumožňovala jejich celkové ošetření proti korozním procesům, bylo rozhodnuto o jejich výměně za kopie. Předmět byl zpětně kompletován a uložen do ochranného obalu.
17	Anna Šrámková	B3	Ing. Markéta Škrdlantová, Ph.D.	Černé šaty rodiny Bartizalů	detail Černé šaty rodiny Bartizalů Černé dámské šaty z rodiny Bartizalů datované do 40. až 50. let 20. století byly restaurovány v rámci Odborné praxe I ve Středočeském muzeu v Roztokách. Zapínají se patentkami na přední části horního dílu, mají krátké rukávy s ramenními vycpávkami, střídmý výstřih a nepříliš širokou sukni. Před restaurováním byly šaty pomuchlané, znečištěné prachem, potrhané, byla utržená patentka ponechaná v zapnutí a odpáraná část rukávu. Ramenní vycpávky byly také poškozené. Nejdříve byl proveden textilně-technologický průzkum. Před čištěním byly ze šatů demontovány vycpávky, flotující nitě byly přichyceny hedvábnou organzou a u jedné vycpávky byla jedna příliš poškozená strana překryta francouzskou krepelínou. Šaty byly čištěny mokrou cestou. Poškozená místa - díry menší než 2 cm v průměru - byla podložena dobarveným plátnem a skeletována nití taženou z hedvabné organzy. Byla přišita uvolněná část rukávu a utržená patentka. V posledním kroku byly opět přišity vycpávky. Šaty byly uloženy naplocho do krabice z nekyselého kartonu a předány do depozitáře muzea.

215 - Ústav technologie ropy a alternativních paliv

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Aneta Balková	B3	Ing. David Kubička, Ph.D., MBA	Vliv metody připravy Mg-Fe a Mg-Al směsných oxidů na konverzi furfuralu	detail Vliv metody připravy Mg-Fe a Mg-Al směsných oxidů na konverzi furfuralu Biopaliva II. generace lze připravit termickými, biochemickými nebo chemickými metodami. Kyselým štěpením polysacharidů lze získat z biomasy furfural. Aldolová kondenzace je acido-bazicky katalyzovaná reakce během které vzniká nová vazba C-C. Dnes jsou intenzivně studovány zeolity, oxidy kovů, či směsné oxidy jako katalyzátory aldolové kondenzace. Hydrotalcity lze připravit několika metodami, jako ko-precipitační, sol-gel, či hydrotermální. Hydrotacity připravené různými metodami budou mít odlišné texturní a acido-bazické vlastnosti. Cílem práce je charakterizace Mg-Al a Mg-Fe hydrotalcitů připravených různými metodami a jejich testování v aldolové kondenzaci furfuralu s acetonem.
2	Bc. Lukáš Kejla	M2	Ing. Martin Staš, Ph.D.	Analýza vodné fáze pyrolýzních bio-olejů	detail Analýza vodné fáze pyrolýzních bio-olejů Pyrolýza lignocelulózové odpadní biomasy je nejjednodušší cestou, jak tuto surovinu s nízkou energetickou hustotou převést na kapalné palivo zvané bio-olej s hustotou 2-10 krát vyšší. Jako vedlejší produkt pyrolýzy vzniká velké množství vody, čehož následkem se produkt po ochlazení může rozdělit na organickou a vodnou fázi. Organická fáze nadále obsahuje vodu (20-40 % hm.), kterou lze z velké části oddělit centrifugou. Takto vzniklé vodné fáze obsahují velké množství polárních sloučenin. V současnosti pro ně však neexistuje rentabilní využití, které by vedlo k minimalizaci ztrát z provozu pyrolýzy a jsou obvykle zpracovávány v čistírnách odpadních vod. Mezi potenciální metody pro využití vodných fází z pyrolýzy patří: reformování, hydrodeoxygenace či mikrobiologická přeměna. Pro možné rozšíření těchto metod je nutná detailní znalost chemického složení vstupní suroviny. Předmětem této práce je vedle studia rozsahu extrakce polárních látek do vody při centrifugaci organické fáze bio-oleje, také analýza chemického složení vodné fáze z pyrolýzy pšenično-ječné slámy a energetické traviny miscanthus. Metodou GC-MS bylo stanoveno zastoupení termicky stabilních těkavých látek. Titračními a spektroskopickými metodami byl dále zjištěn obsah karboxylových kyselin, karbonylů, fenolů a vody.
3	Bc. Tomáš Macek	M1	Ing. Martin Staš, Ph.D.	Jak ovlivňuje druh biomasy chemické složení pyrolýzního bio-oleje?	detail Jak ovlivňuje druh biomasy chemické složení pyrolýzního bio-oleje? Pyrolýzní bio-oleje vznikají termickým rozkladem biomasy za nepřítomnosti kyslíku. Hlavním problémem širšího uplatnění bio-olejů je vedle jejich nepříznivých vlastností i různorodost chemického složení, které silně závisí na surovině i podmínkách pyrolýzy. Cílem této práce bylo provést co nejpodrobnější analýzu chemického složení bio-olejů vyrobených z různých druhů biomasy. Důraz byl kladen na kvantifikaci těkavých sloučenin pomocí GC-MS a na stanovení celkového obsahu jednotlivých skupin kyslíkatých látek (kyselin, karbonylů a fenolů) pomocí potenciometrické titrace a UV-VIS. Studovány byly (i) bio-oleje vyrobené ve výzkumném centru Fraunhofer UMSICHT laboratorní ablativní pyrolýzou (smrkového, bukového a topolového dřeva, slámy a rychle rostoucí trávy miscanthus) a (ii) komerčně dostupný bio-olej od firmy BTG vyrobený pyrolýzou dřeva v rotačním kónickém reaktoru. Obě pyrolýzní jednotky byly provozovány za shodné teploty 550 °C, zaručující maximální výtěžek bio-oleje a zároveň porovnatelnost bio-olejů v závislosti na druhu biomasy. Naměřené výsledky byly porovnány se znalostmi získanými rešerší, přičemž byla diskutována zejména závislost obsahu jednotlivých skupin kyslíkatých sloučenin na obsahu základních stavebních jednotek lignocelulózy v příslušném druhu biomasy.
4	Bc. Petr Pozděna	M2	Ing. David Kubička, Ph.D., MBA	Chrakterizace a testování katalyzátoru CuZn promotovaného Al	detail Chrakterizace a testování katalyzátoru CuZn promotovaného Al Hydrogenolýza za přítomnosti heterogenního katalyzátoru je klíčovou reakcí při produkci alkoholů z esterů. Za tímto účelem je v současné době využíváno Adkinsových katalyzátorů, které obsahují měď a toxický chrom. Na základě principů zelené chemie je vhodné najít alternativu pro Adkinsův katalyzátor, při zachování aktivity a selektivity. Z toho důvodu byly studovány katalyzátory na bázi Cu-Zn-Al. Katalyzátory byly získány ko‑precipitační metodou, která je jednoduchá a přístrojově nenáročná. Testováno bylo 5 katalyzátorů s různými poměry výše zmíněných kovů, a to v průtočném reaktoru s pevným ložem. U katalyzátorů byla stanovena konverze modelového esteru (dimethylhexandioát) a selektivita na hlavní produkt (hexan‑1,6‑diol). Na základě získaných dat byla porovnána aktivita katalyzátorů. Kvantitativní zastoupení kovů v katalyzátoru bylo potvrzeno pomocí XRF a AAS. Fázové složení katalyzátorů bylo charakterizováno pomocí XRD. Velikost pórů a specifický povrch byl stanoven fyzisorpcí dusíku.
5	Bc. Klára Čechová	M2	doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.	Jaké uhlovodíky byly s využitím GCxGC-MS nalezeny v upraveném bio-oleji?	detail Jaké uhlovodíky byly s využitím GCxGC-MS nalezeny v upraveném bio-oleji? Pyrolýzní bio-oleje mohou být po hydrogenační stabilizaci přepracovány společně s ropnými frakcemi v rafinérii na motorová paliva. Před finálním zpracováním upraveného bio-oleje je třeba znát jeho detailní charakteristiku. Zatímco pro stanovení některých základních fyzikálně-chemických vlastností bio-olejů a produktů jejich zpracování je možné použít konvenční metody pro ropná paliva, stanovení chemického složení je mnohem obtížnější. Složení hydrogenačně zpracovaných bio-olejů může být stále velmi komplexní, neboť tyto často obsahují zbytková množství kyslíkatých látek (fenoly, kyseliny atd.). Pro detailní analýzu těkavých sloučenin lze s výhodou využít pokročilé metody dvoudimenzionální komprehenzivní plynové chromatografie (GCxGC). Díky kombinaci polární a nepolární kolony umožnuje GCxGC dosáhnout významně lepší separaci vzorku vedoucí k přesnější informaci o zastoupení jednotlivých sloučenin. Cílem tohoto příspěvku je porovnat výsledky stanovení uhlovodíků získaných pomocí GCxGC-MS-FID a jednokolonové plynové chromatografie GC-MS a odhalit nové uhlovodíkové sloučeniny, které lze detekovat s využitím metody GCxGC.

216 - Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Ondřej Hlaváček	B3	Ing. Marek Staf, Ph.D.	Výroba zeolitu z popílků	detail Výroba zeolitu z popílků Příspěvek se zabývá studiem chemické transformace elektrárenských popílků na adsorbenty se strukturou podobnou přírodním zeolitům. Elektrárenské popílky jsou v rámci české energetiky produkovány ve velkých objemech, přičemž možnosti jejich následného využití jsou limitované. Jsou zkoumány fyzikálně-chemické podmínky procesu, vedoucí k produktu s nejlepšími dosažitelnými vlastnostmi (specifický povrch, textura aj.).
2	Tereza Kozáková	B3	Ing. Marek Staf, Ph.D.	Konstrukce akumulátoru (zdroj lithia)	detail Konstrukce akumulátoru (zdroj lithia) Prezentovaná práce se zabývá aktuální problematikou vztahu světových těžitelných zásob lithia a rozvoje elektromobility. Závěry týkající se udržitelnosti politicky podporovaného trendu zvyšování podílu elektromobilů na silniční dopravě byly učiněny na základě literární rešerše. Při vyhodnocení jsou zohledněny ověřené a předpokládané zásoby Li na straně jedné a predikce navyšování počtu automobilů s lithium-iontovými akumulátory na straně druhé.
3	Marek Mrva	B3	Ing. Veronika Kyselová, Ph.D.	Příprava impregnovaných sorpčních materiálů	detail Příprava impregnovaných sorpčních materiálů V této práci budou porovnávány různé materiály pro nízkoteplotní záchyt CO₂. Pro tento postup je možné využívat běžně dostupné materiály nebo případně impregnované, které mohou mít vyšší sorpční kapacitu pro CO₂. U jednotlivých vzorků budou stanoveny jejich vlastnosti, jako např. BET povrch, celkový objem pórů a distribuce pórů na přístroji Coulter SA 3100. Dále budou provedeny sorpční testy s oxidem uhličitým. Získané vlastnosti a sorpční kapacity budou porovnány pro vzorky bez impregnace a vzorky impregnované vybraným impregnačním činidlem.
4	Bc. Kateřina Vondráková	M1	doc. Ing. Tomáš Hlinčík, Ph.D.	Studium katalyzátorů na bázi niklu na methanizační reakci při nízkých tlacích	detail Studium katalyzátorů na bázi niklu na methanizační reakci při nízkých tlacích S rostoucí koncentrací oxidu uhličitého v atmosféře se v posledních letech projevuje snaha o jeho využití v technologických procesech CCS (Carbon, Capture and Storage) a zejména CCU (Carbon, Capture and Utilization). Jednou z technologií CCU je i proces katalytické methanizace oxidu uhličitého a vodíku. Při tomto procesu se využívá vodík, který může být vyrobený z přebytků elektrické energie z obnovitelných zdrojů energie s nestálou produkcí. Jedná se například o elektrickou energii získanou z fotovoltaických, nebo větrných elektráren. Produktem katalytické methanizace je syntetický zemní plyn (SNG), který obsahuje zejména methan. Tento plyn je stejně energeticky využitelný jako zemní plyn získaný těžbou. Jedná se však o obnovitelný, nikoli fosilní zdroj energie. Náplní práce byla příprava a otestování niklových katalyzátorů s různým počtem impregnací. Methanizační reakce byly prováděny za přetlaku 0,5 MPa v průtočném reaktoru za použití stechiometrické směsi vodíku s oxidem uhličitým (modelový plyn). Během methanizace byla sledována katalytická aktivita, konverze vodíku a oxidu uhličitého a selektivita na methan.
5	Bc. Vít Šrámek	M2	Ing. Marek Staf, Ph.D.	Příprava biocharu pyrolýzou odpadní biomasy a jeho aktivace	detail Příprava biocharu pyrolýzou odpadní biomasy a jeho aktivace Adsorpční materiály jsou dnes čím dál rozšířenějším způsobem, jak dosáhnout snížení emisí znečišťujících látek produkovaných v různých průmyslových odvětvích. Jejich předností je zejména vysoká sorpční kapacita pro zachytávání nepolárních látek. Dnes se tyto materiály vyrábějí především z fosilního neobnovitelného zdroje - uhlí. Pro jejich výrobu lze však použít i zdroje obnovitelné jako je například dřevo a jiné materiály obsahující lignocelulózu. Pyrolýzou, termickým rozkladem suroviny za nepřístupu oxidačního média, vzniká kromě plynné složky (pyrolýzní plyn) a kapalné složky (pyrolýzní kondenzát) také pevný zbytek, z něhož lze následnou aktivací vyrobit adsorpční uhlíkatý materiál (aktivní uhlí). Ekologicky a ekonomicky výhodné by pro tyto účely bylo využití odpadní biomasy, čímž by se zhodnotil jednak materiálově nevyužitý odpad a zároveň by se nahradila neobnovitelná surovina. Pevný zbytek po pyrolýze biomasy, který dosahuje určitých specifických parametrů se nazývá biochar. Tato práce si klade za cíl výrobu biocharu z odpadní biomasy (stonky, pazdeří z technického konopí) pyrolýzou a jeho následnou termickou aktivaci za různých podmínek tak, aby výsledný uhlíkatý materiál dosahoval co nejlepších sorpčních vlastností blížících se komerčně dostupným uhlíkatým adsorbentům.

217 - Ústav technologie vody a prostředí

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Dominik Andreides	M2	Ing. Dana Pokorná, CSc.	Autotrofní denitrifikace průmyslových odpadních vod	detail Autotrofní denitrifikace průmyslových odpadních vod Nejrozšířenějším procesem pro odstraňování dusičnanů z odpadních vod je heterotrofní denitrifikace, která je účinná pouze při dostatečném množství organického substrátu v odpadní vodě. V případě jeho nedostatečného množství, nedochází ke kompletní denitrifikaci a je nutné zajistit externí zdroj organického uhlíku, což zvyšuje provozní náklady celého procesu. Alternativou je autotrofní denitrifikace, při které jsou na redukci dusičnanů a dusitanů jako donor elektronů využívány redukované sloučeniny síry, sulfidy. Práce zkoumá denitrifikační aktivitu biomasy v neadaptovaném aktivovaném kalu z průmyslové ČOV, která zpracovává odpadní vody z výroby rafinérských, petrochemických a agrochemických produktů. Experimentální práce probíhaly v aparaturách na jednorázové kinetické testy. Byl zjišťován vliv koncentrace dusičnanů na rychlost heterotrofní denitrifikace, vliv přídavku různých dávek sulfidů k určení ideálního poměru S/N, který je klíčovým faktorem pro autotrofní denitrifikaci, a dále byla posuzována jejich inhibiční koncentrace na proces.
2	Bc. Markéta Chlumecká	M2	doc. Ing. Jan Bartáček, Ph.D.	Efekt mikroaerace na odstranění sulfanu z bioplynu v laboratorním reaktoru	detail Efekt mikroaerace na odstranění sulfanu z bioplynu v laboratorním reaktoru Přítomnost sulfanu v bioplynu, vznikajícím anaerobním čištěním odpadních vod bohatých na sírany, může zásadním způsobem negativně ovlivnit kvalitu bioplynu. Sulfan způsobuje korozi betonu a ocelových částí fermentoru a kogenerační jednotky, je zdrojem nepříjemného zápachu a zároveň je toxický pro člověka. K odstraňování sulfanu z bioplynu bylo vyvinuto mnoho technologií, přičemž jako nejméně invazivní a zároveň levná metoda se osvědčila mikroaerace. Dávkováním malého množství kyslíku do reaktoru podporujeme růst sulfidy oxidujících bakterií (SOB), které oxidují sulfan na nezávadnou elementární síru. Cílem tohoto projektu bylo zapracování a porovnání dvou reaktorů; anaerobního (kontrolního) a mikroaerobního (testovaného) z hlediska účinnosti odstranění sulfanu, kvality bioplynu a kvality odtoku. U mikroaerobního reaktoru se bude hodnotit vliv geometrie systému na rychlost odstranění sulfanu. Získané výsledky budou sloužit pro kalibraci a validaci matematického modelu.
3	David Janák	B3	Ing. Martin Pečenka, Ph.D.	Bilance dusíku na komunální čistírně odpadních vod	detail Bilance dusíku na komunální čistírně odpadních vod Mezi nejdůležitější kvalitativní parametry, sledované na odtocích z ČOV, patří zbytkové organické znečištění, a dále tzv. nutrienty, tj. celkový fosfor a celkový dusík. Dostatečná úroveň odstranění obou nutričních prvků je nezbytná pro udržení dobré kvality povrchových vod. Zatímco požadované koncentrace fosforu lze dosáhnout řízeným dávkováním srážecích chemikálií, v případě dusíku je nutno spoléhat čistě na biochemické procesy – nitrifikaci a denitrifikaci. Oba procesy vyžadují specifické a většinou protichůdné technologické podmínky. Optimalizaci těchto procesů je nutné řešit na každé ČOV individuálně. Na sledované ČOV byl řešen problém s nedostatečnou účinností procesu denitrifikace. Pro zjištění příčin a navržení možných řešení je prováděn monitoring technologické linky z hlediska distribuce forem dusíku. Úroveň procesu denitrifikace v závislosti na kvalitě organického substrátu v čištěné OV, technologických a fyzikálně-chemických podmínkách je hodnocena na základě prováděných kinetických testů. V rámci těchto testů je rovněž hodnocena možnost použití dostupných externích substrátů pro podporu procesu denitrifikace.
4	Bc. Nikola Musilová	M1	Ing. Martin Pečenka, Ph.D.	Předúprava šedých vod pro jejich další použití	detail Předúprava šedých vod pro jejich další použití Projekt se zabývá možností opakovaného použití tzv. šedých vod (vody z koupelen a praní prádla). Cílem projektu bylo nalezení takové kombinace vhodných technologií čištění, která by dokázala za akceptovatelných nákladů vyčistit tyto vody na kvalitu umožňující jejich další použití, např. na splachování toalet. Jde zejména o snížení obsahu nerozpuštěných látek, snížení hodnoty CHSK a hygienické zabezpečení. Testována byla dvě technologická řešení: 1) koagulace-sedimentace-hygienické zabezpečení oxidem chloričitým, 2) koagulace-membránová filtrace. V rámci koagulačních testů byly provedeny experimenty za použití dvou různých koagulantů, následně i v kombinaci s pomocnými flokulanty. Vyhodnocení testů bylo provedeno na základě srovnání výše uvedených kvalitativních parametrů v surové a upravené vodě. Účinnost hygienického zabezpečení byla vyhodnocena na základě mikrobiologických rozborů dle požadavků vyhlášky č. 252/2004 Sb.
5	Bc. Eliška Peterková	M2	Ing. Martin Pečenka, Ph.D.	Recyklace odpadních vod pro využití ve vodním hospodářství měst budoucnosti	detail Recyklace odpadních vod pro využití ve vodním hospodářství měst budoucnosti Vyčištěná odpadní voda byla donedávna považována pouze za odpad, který byl bez jakéhokoliv dalšího využití vypouštěn do recipientu. V dnešní době, kdy se stále častěji hovoří o tzv. „vodním stresu“, se na vyčištěnou odpadní vodu začíná pohlížet také jako na možnou surovinu pro další použití. Oblasti využití jsou v zemědělství, pro zalévání městské zeleně a sportovních hřišť, k čištění chodníků a pozemních komunikací atd. Cílem této práce je najít dostatečně účinnou a ekonomicky akceptovatelnou technologii úpravy vyčištěné městské odpadní vody z ÚČOV Praha, aby mohla být dále využívána tam, kde není nezbytně nutné používat kvalitní pitnou vodu. Pro terciární čištění bylo navrženo několik technologických linek, které byly v laboratorním měřítku odzkoušeny na Ústavu technologie vody a prostředí. Testovány byly procesy koagulace, pískové filtrace a membránové filtrace. Jako hygienické zabezpečení byla použita chlorace a UV záření. Na základě stanovení fyzikálně-chemických a mikrobiologických ukazatelů byla hodnocena účinnost jednotlivých procesů a jejich kombinací.
6	Bc. Iana Rishko	M2	doc. RNDr. Jana Říhová Ambrožová, Ph.D.	Eliminace autotrofních mikroorganismů pomocí ferátů	detail Eliminace autotrofních mikroorganismů pomocí ferátů Při úpravě vody se nejčastěji jako dezinfekční činidlo využívá chlór, chlornan, ozón, peroxid nebo případně jejich kombinace. Tyto látky však mohou představovat určité riziko, protože při jejich používání dochází ke vzniku nebezpečných vedlejších produktů. Feráty jsou silným oxidačním činidlem, při oxidaci se šestimocné železo redukuje na trojmocné za vzniku Fe(OH)₃, což je zároveň silné koagulační činidlo. Vysoká dezinfekční účinnost ferátů byla již prokázána v řadě publikací. Cílem této práce bylo ověřit účinnost férátů na reálných vzorcích kontaminované studniční vody. Testy byly provedeny dle platných legislativních norem. Zároveň byly provedeny testy ekotoxicity, a to se zástupcem zelených řas Desmodesmus supspicatus za účelem ověření ekologicky šetrného preparátu. Součástí práce je také porovnání účinnosti eliminace mikroflóry z vody obsahující fytoplankton s dalšími dezinfekčními činidly.
7	Bc. Jitka Zachová	M2	doc. Ing. Vladimír Sýkora, CSc.	Vliv adaptace aktivovaného kalu na biologickou rozložitelnost vybraných antibiotik	detail Vliv adaptace aktivovaného kalu na biologickou rozložitelnost vybraných antibiotik Antibiotika patří mezi léčiva využívaná při léčbě infekčních onemocnění. Jsou navržena k inhibování růstu bakterií nebo jejich přímému usmrcení. Bohužel jsou některé z těchto látek velmi špatně odbouratelné a znečišťují v nízkých koncentracích životní prostředí. Přítomnost reziduí antibiotik nese riziko rozvoje antibiotické rezistence, která je v dnešní době velkou hrozbou, neboť snižuje účinnost léčby antibiotiky. Cílem experimentální části bylo zhodnotit vliv adaptace aktivovaného kalu na aerobní biologický rozklad tří vybraných antibiotik (penicilin G, chloramfenikol a streptomycin). Inokulum bylo adaptováno v semikontinuálních modelech. Testování aerobní biologické rozložitelnosti probíhalo pomocí stanovení biochemické spotřeby kyslíku v uzavřených lahvičkách – BSK test (ČSN ISO 10707), stanovení anorganického uhlíku v těsně uzavřených lahvičkách – CO₂ headspace test (ČSN ISO 14593) a statické zkoušky – Zahn‑Wellensův test (ČSN EN ISO 9888). Na základě porovnání výsledků zkoušek aerobní biologické rozložitelnosti s adaptovaným a neadaptovaným inokulem byly popsány odlišnosti v průběhu rozkladu testované látky. Během dalších prací budou výsledky doplněny o výsledky testů aerobní biologické rozložitelnosti s aktivovaným kalem adaptovaným na nižší koncentrace testovaných látek.

218 - Ústav energetiky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Jitka Brandejsová	M1	doc. Dr. Ing. Helena Parschová	Odstraňování chromanů z vod standardními anexy	detail Odstraňování chromanů z vod standardními anexy Sloučeniny chromu mají v průmyslu široké využití, jedná se však o velice toxický kov. Nejvíce toxický je chrom ve formě Cr(VI). Tato práce se zabývá odstraňováním Cr(VI) z vodných roztoků při pH 4 za přítomnosti doprovodných iontů Cl^-, NO₃^-, SO₄^2- pomocí dynamických kolonových experimentů se silně bazickými anexy Lewatit M 500, Lewatit M 600 a slabě bazickými anexy Lewatit MP 62 a Lewatit MP 68. V práci je sledována i účinnost regenerace těchto anexů za účelem možnosti jejich opětovného použití pro odstraňování Cr(VI). Koncentrace chromu byly stanovovány pomocí atomové absorpční spektrometrie a doprovodných iontů pomocí iontové chromatografie. Nejvyšší účinnosti při odstraňování Cr(VI) dosahoval Lewatit M 500.
2	Bc. Karolina Dumská	M2	Ing. Václav Bystrianský	Ochrana svarových spojů pomocí vysokorychlostních žárových nástřiků	detail Ochrana svarových spojů pomocí vysokorychlostních žárových nástřiků Heterogenní svarové spoje jsou běžným konstrukčním řešením většiny energetických okruhů. U svarového spojení uhlíkové oceli s ocelí austenitickou může vlivem migrace nečistot (S, P, C) z uhlíkové oceli do oceli austenitické docházet k poškození částí vyrobených z austenitické oceli, tedy materiálu, který má výrazně lepší korozní odolnost. Jednou z možností ochrany svarových spojů je povrchová aplikace žárových ochranných nástřiků. Cílem této práce bylo ověření vlivu znečišťujících prvků (S, P, C) na chování modelových taveb Fe-Cr-Ni a především, využití elektrochemických metod k testování korozní odolnosti žárově stříkaných povlaků připravených metodou HVOF a TWAS.
3	Bc. Jan Glabasňa	M1	doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D.	Vzájemná separace přechodných kovů za pomocí ionexu	detail Vzájemná separace přechodných kovů za pomocí ionexu Hlavním cílem této práce je zjistit jaké jsou možnosti odstraňování iontů kovů z roztoků vznikajících při zpracovaní elektroodpadu. Byly vybrány dva chelatační sorbenty s různou afinitou k jednotlivým iontům v modelovém roztoku (Cu²⁺, Pb²⁺, Sn²⁺, Ni²⁺).Modelový roztok byl upraven tak, aby se složení blížilo reálnému prostředí. Pro měření byly vybrány sorbenty Lewatit TP 260 a Lewatit TP 214. TP 260 se využívá pro selektivní odstraňování těžkých kovů z vod. Lewatit TP 260 má funkční skupinu aminomethylfosfonová . Pracuje v pH od 0 - 14 a jeho celková sorpční kapacita je 2,4 min. eq/l. Druhý zvolený sorbent TP 214 se převážně používá pro efektivní odstraňování rtuti z podzemní vody, ale také pro regeneraci vody v hydrometalurgii. Funkční skupina TP 214 je thiourea (thiomočovina). Pracuje stejně jako TP 260 v rozmezí pH 0 - 14 a jeho celková sorpční kapacita je 1 min. eq/l. V této práci byla použita metoda vsádková. Prostředí při jednotlivých měřeních byly různé a to bylo dáno změnou hodnoty pH. U obou sorbentů bylo zjištěno, že větší přebytek Cu²⁺ovlivňuje sorpci vůči ostatním iontům v roztoku.
4	Bc. Michal Lieskovský	M2	doc. Dr. Ing. Helena Parschová	Odstraňování nežádoucích iontů pomocí sorbentu s amidoximovou funkční skupinou.	detail Odstraňování nežádoucích iontů pomocí sorbentu s amidoximovou funkční skupinou. Cílem této práce bylo zjistit a porovnat účinnost odstranění nikelnatých, měďnatých a kobaltnatých iontů při rozdílné vstupní hodnotě pH (2 – 8) z modelových vodných roztoků obsahujících sledované ionty, tak i sledované ionty v roztoku kyseliny citronové. Sledovaným sorbentem byl Purolite S910 mající amidoximovou funkční skupinu. Účinnost odstranění nikelnatých, měďnatých a kobaltnatých iontů byla sledována pomocí vsádkových pokusů po dobu 48 hodin, kdy byly průběžně odebírány vzorky upravovaného roztoku a měřena koncentrace iontů atomovou absorpční spektrometrií (AAS). Při experimentech bylo zjištěno, že nízké hodnoty pH (2 a 3) vstupních roztoků nejsou vhodné pro účinné odstraňování sledovaných iontů tímto sorbentem.
5	Bc. Quynh Trang Nguyenová	M1	Ing. Eva Mištová, Ph.D.	Odstraňování iontů stroncia a cesia z pitné vody	detail Odstraňování iontů stroncia a cesia z pitné vody Předkládaná práce se zabývá možností společného odstranění iontů cesia a stroncia z pitné vody prostřednictvím dynamických kolonových experimentů. Experimenty jsou prováděny pomocí systému dvou kolon v sérii, kde první kolona obsahuje slabě kyselý katex Lewatit CNP 80 a druhá kolona přírodní zeolit, oba v sodné formě. Modelové pracovní roztoky pitné vody obsahují sledované ionty Cs⁺ a Sr⁺² o koncentraci 0,25 meq·l^–1 (a to v různých poměrech). U odebraných vzorků jsou měřeny koncentrace stroncia, cesia a dalších doprovodných iontů pomocí metody EAS a AAS. Cílem práce je zhodnotit, jaký vliv na sorpci má vzájemný poměr sledovaných iontů, dále pak vliv iontů obsažených v pitné vodě (Ca, Mg, K a Na) a také posloupnost kolon v systému.
6	Bc. Vojtěch Oujiří	M2	Ing. Jana Petrů	Chování materiálů úložného obalového souboru v bentonitové vodě	detail Chování materiálů úložného obalového souboru v bentonitové vodě Předkládána práce se zaměřuje na korozní chování konstrukčních materiálů, pro kontejnery úložných obalových souborů pro hlubinné ukládání radioaktivního odpadu. V rámci této práce byly vybrány uhlíková ocel C15 a duplexní ocel EN 1.4462. Experiment probíhá v modelovém roztoku syntetické bentonitové pórové vody, za anaerobních podmínek. Vzorky vystavené tomuto prostředí, byly analyzovány gravimetricky a metodou XPS. Určení hmotnostních úbytků bylo provedeno dle technické normy ČSN ISO 8407. Cílem této práce je zjistit dlouhodobé chování obou materiálů za podmínek hlubinného úložiště.
7	Bc. Aneta Růžičková	M2	doc. Dr. Ing. Helena Parschová	Studium stability anexů	detail Studium stability anexů Tato práce se zabývá studiem termické a mechanické stability standardních anexů používaných při přípravě demineralizované vody. Sledovanými anexy 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. Termická stabilita byla sledována po dobu 7 dnů při teplotě 90 °C. Experimenty byly prováděny ve skleněných temperovaných celách napojených na termostat s 15 ml anexu v prostředí demineralizované vody, a také v roztoku hydroxidu sodného o koncentraci 1 mol/l, který je standardně používán k regeneraci anexů. Termická stabilita byla sledována stanovením celkových kapacit a bazicit v odebíraných vzorcích během jednotlivých experimentů. Mechanická stabilita byla sledována pomocí Chatillon testu, při němž bylo měřeno zatížení potřebné k prasknutí perliček.
8	Bc. Hana Skálová	M2	doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D.	Příprava sférických částic z fenol-formaldehydového polymeru pro ionexovou chromatografii	detail Příprava sférických částic z fenol-formaldehydového polymeru pro ionexovou chromatografii Cílem práce je příprava mechanicky a chemicky odolného silně kyselého katexu s celkovou kapacitou srovnatelnou s komerčně dostupnými katexy. Příprava polymerních sférických částic o průměru pod 500 µm nerozpustných ve vodě a organických rozpouštědlech suspenzní polymerací probíhala ve dvou krocích. V prvním kroku byl polymerací formaldehydu a fenolu v kyselém prostředí připraven novolak nerozpustný ve vodě. V druhém kroku byl připravený novolak suspendován v horké vodě a zesíťován hexamethylentetraminem. Promyté a vysušené perličky byly následně nabobtnány v chloroformu a poté sulfonovány kyselinou chlorsírovou. U připraveného silně kyselého katexu byla stanovena granulometrie a celková výměnná kapacita.
9	Bc. Jaromír Valtr	M1	doc. RNDr. Petr Sajdl, CSc.	Studium sušidel pro kontejnery vyhořelého jaderného paliva	detail Studium sušidel pro kontejnery vyhořelého jaderného paliva Pro dlouhodobé skladování vyhořelého jaderného paliva z elektrárny Temelín se využívají kontejnery Castor® 1000/19 vyráběné firmou Škoda JS a.s. Palivové soubory jsou do kontejnerů vkládány po dochlazení v bazénu vyhořelého paliva a jejich následném osušení avšak v jistém množství se voda nadále nachází v defektních palivových proutcích v souboru, odkud se může uvolnit do kontejneru a způsobovat v dlouhodobém horizontu korozi. Ve spolupráci s firmou Škoda JS a.s. byl zahájen projekt zkoumající vlastnosti sušidel vhodných pro využití v pracovních podmínkách kontejnerů Castor® 1000/19. V současné době probíhají expoziční experimenty ve stacionárních autoklávech. Zkoumaná sušidla jsou prozatím oxidy vápenatý a hořečnatý a přírodní zeolit. Jako porovnávací sušidlo je využíván silikagel barvený chloridem kobaltnatým. Prezentovaná práce se zabývá rozborem dosud získaných výsledků krátkodobých a střednědobých expozic.
10	Bc. Zuzana Štěpánková	M1	doc. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.	Stanovení biodostupnosti fosforu v čistírenském kalu a jeho popelu	detail Stanovení biodostupnosti fosforu v čistírenském kalu a jeho popelu Fosfor je 11. nejrozšířenějším prvkem na zemi a je nezbytný pro zdravý růst a vývoj veškerých živých organismů. Živočichové přijímají fosfor převážně z rostlinné potravy. Jeho nedostatek v půdách tak může závažně ovlivnit zemědělskou produkci a tím i kvalitu života člověka. Fosfor je v EU považován za kritickou komoditu, jelikož EU nedisponuje vlastním primárním zdrojem fosforu. Významným sekundárním zdrojem je komunální čistírenský kal. Ten je však nutno před aplikací na zemědělské půdy vhodně upravit tak, aby produkt úpravy obsahoval fosfor v co nejvíce biodostupné formě při co nejnižším zatížení kontaminanty. Cílem práce bylo stanovení a porovnání biodostupnosti fosforu v kalech a produktech jejich termické úpravy (popelech). Okamžitá biodostupnost fosforu v kalech i jejich popelech byla velmi nízká: u kalů dosahovala v průměru 0,21 %, po jejich spálení klesla na 0,03 %. Stanovení střední až dlouhodobé biodostupnosti fosforu v kalech i jejich popelech probíhalo v kyselém prostředí dvou odlišných extrakčních činidel. Spálením kalů došlo ke zvýšení středně až dlouhodobé biodostupnosti fosforu: v prostředí 2% kyseliny citronové došlo ke zvýšení střední až dlouhodobé biodostupnosti v průměru z 14 % na 36 %, v prostředí půdního testu Mehlich3 pak došlo k nárůstu z 9 % na 24 %.

240 - Ústav chemie ochrany prostředí

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc Petra Ježková	M2	Mgr. Klára Anna Mocová, Ph.D.	Studium změn ekotoxicity dřevní štěpky v průběhu jejího stárnutí	detail Studium změn ekotoxicity dřevní štěpky v průběhu jejího stárnutí Dřevní štěpka je stále více využívaný přírodní materiál, který v součastnosti nachází stále větší uplatnění. Využívá se například při čištění odpadních vod jako náplň do bioreaktorů. Výluhy štěpky však mohou obsahovat významné koncetrace toxických látek, především fenolů, které mohou negativně ovlivňovat povrchové a podzemní vody a následně i vodní organismy. V této práci byla použita štěpka ze švestky a břízy, která byla uskladněna při různých teplotách (-20, 4, 20 °C). Cílem práce bylo zjistit míru fytotoxických účinků výluhu ze štěpky na vodní organismus okřehek menší (Lemna minor L.). Posuzován byl vliv výluhů na růst roslin a obsah chlorofylu. Ve výluzích byly také stanovovány celkové fenoly, hodnota pH a elektrická vodivost. Nejvíce toxické byly výluhy z čerstvého dřeva. V případě uskladněných vzorků se míra toxicity výluhu snižovala s rostoucí teplotou skladování štěpky. Vysoká míra toxicity byla zachována u vzorků skladněných v mrazničce, to bez ohledu na dobu uskladnění.

319 - Ústav biotechnologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Ing. Bc. Jan Bieber	M2	prof. Ing. Alena Čejková, CSc.	Vliv heterologní exprese importérů K⁺ vybraných druhů rodu Candida na fyziologické parametry kvasinky Saccharomyces cerevisiae	detail Vliv heterologní exprese importérů K⁺ vybraných druhů rodu Candida na fyziologické parametry kvasinky Saccharomyces cerevisiae Jedním z limitujících faktorů pro využití kvasinek v biotechnologickém a farmaceutickém průmyslu je jejich schopnost transportovat nezbytné látky a udržovat vnitrobuněčnou homeostázi. Řešením by mohla být heterologní exprese transportérů z jiných druhů kvasinek, která by zvýšila kapacitu průmyslových kmenů. Cílem práce byla charakterizace příspěvků tří typů kvasinkových transportérů draselných iontů k udržení homeostáze vnitrobuněčného pH a membránového potenciálu, což jsou jedny z klíčových parametrů určujících fitness buněk. Pro jejich stanovení byly čtyři transportéry ze dvou druhů kvasinek rodu Candida heterologně exprimovány v modelovém druhu Saccharomyces cerevisiae. Vnitrobuněčné pH bylo měřeno při růstu ve třech různých médiích metodou využívající fluorescenční odezvu pH-metrické varianty GFP, pHluorinu. Vliv na membránový potenciál byl sledován kapkovými testy na půdách s přídavky toxických kationických látek a fluorescenčně pomocí sondy DiS-C₃(3). Vliv exprese jednotlivých transportérů byl porovnán oproti kontrolním kmenům, divokému typu s přirozenými transportéry S. cerevisiae a kmeni postrádajícímu transportéry draselných kationtů. Pro všechny transportéry byla stanovena míra komplementace vnitrobuněčného pH a membránového potenciálu relativně vůči oběma kontrolám.
2	Bc. David Bierhanzl	M2	prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.	Zanášení membrán během cross-flow membránové filtrace piva	detail Zanášení membrán během cross-flow membránové filtrace piva Membránová cross-flow filtrace piva představuje alternativní řešení k tradičně využívané křemelinové filtraci v pivovarství, během jejíž aplikace vzniká odpadní materiál. Významným nedostatkem této moderní technologie filtrace je postupné zanášení pórů membrány extracelulárními látkami z piva a kvasinkami jednak na povrchu membrány, jednak uvnitř jejich pórů – tzv. fouling, který snižuje filtrační výkon a vede k častějším sanitacím membrány. V rámci této práce bylo vybráno několik látek obsažených v pivu, které způsobují zanášení membrány, a byl sledován jejich obsah v nefiltrovaném a filtrovaném pivu. Dále byl také sledován vliv způsobu skladování odebraného vzorku před analýzou. V navazující části práce byl povrch membrány analyzován na FT-IR spektrometru. Získané výsledky ukazují na 2 problematické složky piva: bílkovinné štěpy s MH nad 5000 (CBB) a kvasinky. V průběhu této práce byl také ověřen jeden ze sanitačních postupů, který výrobce piva používá. 2% roztok NaOH při teplotě 20 °C dostatečně odstraňuje povrchovou vrstvu kvasinek a CBB bílkovin.
3	Bc. Lada Brázdová	M2	prof. Ing. Jan Masák, CSc.	Charakterizace produktů bakterialních kmenů kódujících biosyntézu alkylprolinových derivátů	detail Charakterizace produktů bakterialních kmenů kódujících biosyntézu alkylprolinových derivátů Neobvyklé alkyl-prolinové deriváty (APD) jsou inkorporovány do tří skupin známých přírodních sekundárních metabolitů, které jsou jak strukturně, tak i funkčně zcela odlišné. Jedná se o linkosamidy, klinicky využívaná antibiotika, pyrrolobenzodiazepiny s protinádorovými vlastnostmi, a hormaomycin, bakteriální signální molekulu. Cílem práce je charakterizovat produkty bakteriálních kmenů kódujících biosyntézu nových látek s inkorporovaným APD prekurzorem (APD látek). Prvním krokem je zjistit, ve kterých kmenech je biosyntetický genový klastr exprimován a biosyntéza tak skutečně probíhá. Pro tento účel jsme zvolili detekci intermediátu 1, který by měl být pro všechny biosyntetické dráhy APD látek společný. U kmenů, jejichž kultivační média obsahovala intermediát 1, jsme se pokusili o identifikaci nových APD látek, jejich strukturu ani fyzikálně chemické vlastnosti neznáme. K tomu jsme využili obohacování kultivačního média izotopicky značenou ¹³C₂, ¹⁸O-L-DOPA s tím, že ¹³C₂atomy by se měly včlenit do APD prekurzoru a následně i do finální APD látky. Poté při vysoko rozlišující hmotnostně spektrometrické detekci můžeme identifikovat novou APD látku tak, že na rozdíl od jiných metabolitů bude poměr izotopických píků APD látky z obohaceného a neobohaceného média výrazně odlišný.
4	Bc. Tomáš Bulíř	M2	Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.	Ovlivnění základních parametrů kvasnicových piv vysokotlakou pasterací	detail Ovlivnění základních parametrů kvasnicových piv vysokotlakou pasterací Paskalizace je nová metoda stabilizace potravin využívající mikrobistatického účinku hydrostatického tlaku v rozmezí 100 až 1000 MPa. Výrobci paskalizačních zařízení uvádějí, že oproti běžně využívané tepelné pasteraci, tlakové ošetření prakticky neovlivňuje senzorický profil potravin, a zároveň zachovává prokazatelně vyšší obsah nutričně významných látek. Paskalizace se prozatím jeví jako vhodná metoda stabilizace také pro kvasnicová a nefiltrovaná piva. V rámci této práce byla nefiltrovaná spodně (ležák) a svrchně (weizen) kvašená piva stabilizována tlaky 250 a 550 MPa po dobu pěti minut a následně skladována při 8 a 22 °C. Navzdory všem očekávání bylo jednoznačně prokázáno, že piva ošetřená vysokým tlakem vykazují vyšší stabilitu pěny (oproti kontrolnímu vzorku), a zároveň stabilita pěny roste s hodnotou použitého tlaku. Tento jev lze vysvětlit deaktivací intracelulárního kvasničného enzymu proteasy A, jenž je schopná degradace pěnotvorných bílkovin. V rámci této práce bylo prokázáno, že aktivita biokatalyzátoru je vlivem paskalizace výrazně snížena a v případě použití tlaku 550 MPa je téměř nulová. U testovaných vzorků piv byly rovněž stanoveny parametry hořkosti, barvy a pH, které byly po jednoměsíčním sledování neměnné.
5	Bc. Veronika Burková	M2	Ing. Barbora Branská, Ph.D.	Studium mechanismů tolerance solventogenních klostridií k butanolu	detail Studium mechanismů tolerance solventogenních klostridií k butanolu Při produkci butanolu rodem Clostridium je významnou překážkou jeho toxicita vůči produkčním buňkám. Aby bylo možné produkci zvýšit, je třeba znát mechanismy, kterými jsou buňky schopny tolerovat vyšší koncentrace butanolu. Jednou z možností je aktivní transport butanolu do extracelulárního prostoru efluxními pumpami. Cílem mé práce bylo zavést vhodnou metodiku pro hodnocení aktivity efluxních pump s využitím ethidiumbromidu pro Clostridium beijerinckii NRRL B-598 (původní kmen) a jeho mutanty se zvýšenou tolerancí vůči butanolu. Míra efluxu byla stanovována jako pokles intracelulární fluorescence buněk pomocí průtokové cytometrie za daný časový úsek. V dalším kroku byl sledován vývoj změn v aktivitě efluxních pump v průběhu růstového a sporulačního cyklu. K bližší charakterizaci jednotlivých stádií byly zároveň proměřeny růstové křivky a fermentační profily jak pro původní kmen C. beijerinckii NRRL B-598, tak i jeho mutanty.
6	Bc. Thanh Tung Dinh	M2	prof. Ing. Richard Hrabal, CSc.	Studie struktury proteinu C viru klíšťové encefalitidy	detail Studie struktury proteinu C viru klíšťové encefalitidy Klíšťová encefalitida (TBEV) je virové onemocnění, které je přenášeno klíšťaty a napadá savce (včetně člověka). Způsobuje poškození nervového systému, zánět mozkových blan a míchy. Tento virus patří do rodu flavivirů. Flaviviry jsou malé, sférické, obalené viry, které obsahují jednořetězcovou RNA s kladnou polaritou. Pro studium struktury a životních cyklů virů, se v praxi využívají jak celé virové částice, tak i jednotlivé virové proteiny. Kapsidový protein (C-protein) obaluje RNA viru a plní tudíž významnou roli při skládání tohoto viru. Cílem této práce je připravit expresní vektory, pomocí kterých lze v bakteriálních buňkách produkovat C-protein TBEV, následně optimalizovat jeho expresi a nakonec určit jeho strukturu pomocí NMR spektroskopie. Pro produkci proteinu byl využit expresní systém bakterie E. coli BL21(DE3) CodonPlus RIL, který je schopný produkovat velké množství rekombinantních proteinů. Protein byl poté izolován a přečištěn pomocí kapalinové chromatografie (FPLC). Jeho struktura bude následně řešena pomocí NMR spektroskopie.
7	Bc. Petra Dobešová	M2	prof. Dr. Ing. Petra Patáková	Studium efluxu u bakterií Clostridium	detail Studium efluxu u bakterií Clostridium Bakterie Clostridium beijerinckii, producent butanolu a acetonu, je svou fyziologií a organizací genomu velmi podobná patogennímu druhu Clostridium difficile (nyní Clostridioides difficile). Jedná se tedy o druh, vhodný jako netoxigenní a nepatogenní model využitelný pro studium efluxních pump u klostridií, které jsou jedním ze základních mechanismů rezistence vůči antimikrobiálním látkám. Práce je založena na srovnání tolerance antibiotik, rozpouštědel a ethidium bromidu rodičovským kmenem a jeho mutanty, s potenciálně posíleným efluxem. Nepatogenní rodičovský kmen Clostridium beijerinckii NRRL B-598 byl kultivován v TYA médiu v přítomnosti vybraných antibiotik, butanolu, ethanolu a ethidium bromidu a byly zjištěny maximální možné koncentrace přidaných látek v médiu, v jejichž přítomnosti byl kmen schopen růstu. Náhodnou chemickou mutagenezí pomocí ethyl methansulfonátu a následnou selekcí na agaru s přídavkem ethidium bromidu, nebo butanolu bylo získáno devět mutantních kmenů. Tyto kmeny byly následně testovány na citlivost vůči stejným látkám jako kmen mateřský. Tolerance vůči butanolu a ethidium bromidu vzrostla u mutantních kmenů oproti mateřskému kmeni až 2,5krát, tolerance vůči ethanolu vzrostla z 35 g/l ethanolu v médiu až na 45 g/l.
8	Bc. Kryštof Dopita	M2	Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.	Sorpce biologicky a technologicky hodnotných látek piva na povrch kvasničných buněk	detail Sorpce biologicky a technologicky hodnotných látek piva na povrch kvasničných buněk Biosorpce hraje v pivovarství významnou roli, zejména během kvašení a zrání piva, kdy dochází ke ztrátám technologicky významných látek v důsledku vazby na kvasničné buňky. Pochopení těchto procesů je proto nezbytné pro budoucí zefektivnění a zkvalitnění pivovarské výroby. V rámci této práce byla v modelových roztocích simulována biosorpce iso-α-hořkých kyselin a xanthohumolu na buněčný povrch kvasinek svrchního (S. cerevisiae) i spodního (S. pastorianus) kvašení. V případě hořkých kyselin došlo k rychlému ustanovení biosorpční rovnováhy po 10 respektive 30 minutách. Sipsův model nejlépe popisoval vazbu hořkých látek na kvasinky S. cerevisiae, a zároveň umožnil odhadnout maximální množství těchto látek schopných vazby na buněčnou stěnu (167 mg/g sušené biomasy). Obdobně Langmuirův model nejlépe vyhovoval popisu biosorpce hořkých látek na S. pastorianus a s jeho pomocí byla vypočtena sorpční kapacita 114 mg/g sušené biomasy. U xanthohumolu byla sorpční rovnováha nastolena řádově v jednotkách minut, nicméně samotný biosorpční proces je výrazně ovlivněn množstvím barevných látek v roztoku (pravděpodobně melanoidiny), které (zejména u tmavých piv) brání vazbě xanthohumolu na buněčnou stěnu kvasinek. Samotný vliv melanoidinů na průběh biosorpce bude předmětem dalšího výzkumu.
9	Bc. Petr Fanta	M2	Ing. Eva Vaňková, Ph.D.	Možnosti eradikace oportunně patogenních biofilmů z titanové slitiny Ti-6Al-4V netermálním plazmatem	detail Možnosti eradikace oportunně patogenních biofilmů z titanové slitiny Ti-6Al-4V netermálním plazmatem Serratia marcescens patří mezi enterobakterie a je významným oportunním a nozokomiálním patogenem, způsobujícím řadu infekcí, zejména u pacientů s oslabenou imunitou. Zvláště problematická je případná kolonizace kloubních i jiných náhrad tvořených slitinou Ti-6Al-4V. Následné infekce jsou běžnými antibiotiky obtížně léčitelné, a proto jsou vyvíjeny nové alternativní metody, jako například aplikace netermálního plazmatu. Jedná se o ionizovaný plyn, generovaný za atmosférického tlaku a při pokojové teplotě výbojem o vysokém napětí. Cílem této práce bylo sledovat účinky netermálního plazmatu na povrchový růst a eradikaci předem vytvořeného biofilmu S. marcescens CNCTC 5965. Netermální plazma bylo aplikováno po dobu 1 až 60 minut. Byl sledován úbytek celkového množství biomasy biofilmu (barvení krystalovou violetí) a zároveň metabolické aktivity buněk biofilmu (MTT stanovení). Při 2,5 minutách expozice biofilmu NTP bylo dosaženo snížení metabolické aktivity buněk biofilmu o 80 % ve srovnání s kontrolním vzorkem a množství celkové biomasy biofilmu kleslo o 83 %. V této práci byl prokázán účinek netermálního plazmatu na eradikaci biofilmu, proto lze NTP považovat za slibnou alternativou k běžným léčebným metodám.
10	Bc. Ondřej Findura	M1	Ing. Marcel Karabín, Ph.D.	Vliv kvasničného kmene na vznik analytického profilu cideru	detail Vliv kvasničného kmene na vznik analytického profilu cideru Prodej cideru, fermentovaného jablečného moštu, se v posledních letech v České republice zařadil mezi nejrychleji rostoucí segmenty trhu s nízkoalkoholickými nápoji. Existuje řada variant ciderů suchých či sladkých, jejichž chuťový profil je charakterizován zejména obsahy organických kyselin, esterů a vyšších alkoholů. Za jejich tvorbu je zodpovědný především použitý kvasničný kmen a podmínky kvašení. Detailní znalost biologického činitele tak umožňuje korektní vedení fermentace a dosažení požadovaných organoleptických vlastností výrobku. V rámci této práce bylo z pohledu dynamiky fermentace analyzováno sedm rozdílných ciderů vyráběných v laboratorních podmínkách běžně dostupnými kvasničnými kmeny S. cerevisiae a S. pastorianus. V průběhu hlavního kvašení byla zkoumána tvorba a přeměna 33 charakteristických senzoricky aktivních látek. Nejvýraznější odlišnosti v rámci jednotlivých mikroorganismů byly pozorovány v tvorbě těkavých látek v pozdní fázi primární fermentace. Markantní byl zejména vliv kvasničného kmene na poměr vyšších alkoholů a esterů, jež se často používá jako kvalitativní ukazatel u ovocných vín. Získaná data budou využita v navazujícím výzkumu směsných fermentací typických pro zrání ciderů a k posouzení tvorby sekundárních metabolitů při jablečno-mléčném kvašení.
11	Bc. Lenka Fořtová	M2	Ing. Barbora Branská, Ph.D.	Fermentační výroba butanolu ze zemědělských odpadů	detail Fermentační výroba butanolu ze zemědělských odpadů Fermentačně vyráběný butanol je v posledních letech předmětem výzkumu zejména díky jeho potenciálnímu využití v oblasti obnovitelných biopaliv. Je produkován bakteriemi rodu Clostridium, které pro jeho syntézu využívají aceton-butanol-etanolové kvašení. Vhodnými substráty pro produkci butanolu jsou především zemědělské odpady jako je lignocelulosová biomasa. Jelikož žádný kmen produkující butanol neumí lignocelulosu využívat přímo, je třeba ji předupravit a tím uvolnit celulosu a hemicelulosu, které jsou dále enzymaticky rozkládány na využitelné monosacharidy. Cílem této práce bylo optimalizovat proces výroby butanolu z odpadních surovin zemědělského průmyslu pomocí kmenů bakterií Clostridium beijerinckii NRRL B-598 a Clostridium beijerinckii NCIMB-8052. Jako zdroj uhlíku byla zvolena pšeničná sláma a jako zdroj dusíku peří. Nejprve bylo třeba nalézt optimální dobu alkalické a enzymové hydrolýzy slámy, vhodnou koncentraci hydroxidu a optimální vstupní koncentraci peří a způsob jeho hydrolýzy. Prozatím nejlepšího výsledku 6,23 g.l^-1 butanolu bylo dosaženo s kmenem Clostridium beijerinckii NRRL B-598 při využití společného hydrolyzátu slámy a peří v hmotnostním poměru 75:10, který byl připraven za mírných podmínek, tj. 0,6 % roztok KOH, 80 °C, 130 ot/min, 20 hodin.
12	Bc. Zuzana Gašparínová	M2	Ing. Eva Vaňková, Ph.D.	Antibiofilmové účinky anorganické sloučeniny COSANu v kombinaci s antibiotiky	detail Antibiofilmové účinky anorganické sloučeniny COSANu v kombinaci s antibiotiky Kobalt bis-1,2-dikarbolid neboli COSAN (CObaltcarborane Sandwich ANiont) je stabilní anorganická sloučenina. Díky nízké toxicitě a široké škále derivátů má potenciál pro farmakologické využití. Soli COSANu mají antimikrobiální aktivitu a jsou účinné i vůči methicillin resistentním kmenům Staphylococcus aureus (MRSA) a multirezistentním kmenům Pseudomonas aeruginosa. Aktuálním problémem v medicíně je vznik a šíření rezistence vůči antimikrobiálním látkám, směřující k možnosti využití látek, jako je COSAN, k podpoře účinku současných léčiv. V práci je studován vliv kombinace COSANu s tetracyklinem, erythromycinem a vankomycinem na biofilm tří kmenů bakterie Staphylococcus epidermidis (DBM 3179, CNCTC 5671 a CCM 2343). Bakterie byly kultivovány v mikrotitrační destičce po dobu 24 h při 37 °C v přítomnosti kombinací zmíněných biologicky aktivních látek. Účinnost látek byla stanovena barvením resazurinem jehož změna na resorufin byla detekována spektrofotometrickým stanovením intenzity fluorescence. V případě S. epidermidis CCM 2343 bylo kombinací vankomycinu s COSANem dosaženo nejvyššího synergistického působení. Při použití 50 mg/l vankomycinu a 19,5 mg/l COSANu se metabolická aktivita buněk biofilmu snížila na 0,5 % (zatímco při 50 mg/l samotného vankomycinu pouze na 68 %).
13	Bc. Tomáš Graman	M2	Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.	Ideální pivo pro studené chmelení: obsah alkoholu a barva	detail Ideální pivo pro studené chmelení: obsah alkoholu a barva Studené chmelení je v současnosti velmi oblíbenou metodou výroby aromatických piv, která je založena na aplikaci chmele ve studeném úseku výroby. Vnesení chmelového aroma do nápoje není ovšem snadné, zejména kvůli hydrofobnímu charakteru senzoricky aktivních látek (silic) a jejich náchylnosti k oxidaci. V minulosti hojně využívaná metoda macerace chmele v mladém pivu je nyní pomalu nahrazována tzv. chmelovými extraktory, kde je nápoj aromatizován cirkulací přes vrstvu chmelového materiálu. Samotný přestup silic pak může být ovlivněn mnoha faktory, mimo jiné i složením samotného piva. V této práci byl za pomoci malého laboratorního extraktoru zkoumán vliv obsahu alkoholu a barvy piva na míru přestupu chmelových silic během studeného chmelení. S rostoucím obsahem alkoholu vzrůstá i množství silic schopných přejít do piva, konkrétně vzorek s 10 % alkoholu obsahoval přibližně 14ti násobné množství silic než nealkoholické pivo. Bylo také prokázáno, že vyšší obsah alkoholu příznivě ovlivňuje extrakci seskviterpenů, konkrétně karyofylenu a α-humulenu (látek zodpovědných za bylinné a kořenité aroma piva). V rámci této práce byl také prokázán příznivý vliv barevných látek sladu na přestup silic, kdy u velmi tmavých piv (80 EBC) byl zaznamenán 53% nárůst obsahu silic oproti pivům světlým.
14	Bc. Šárka Hejdová	M2	prof. Ing. Alena Čejková, CSc.	Mikrobiální biosyntéza nanočástic kovů.	detail Mikrobiální biosyntéza nanočástic kovů. V posledních desetiletích se výrazně rozvíjí obor nanotechnologie, jehož hlavním předmětem zkoumání jsou nanočástice, což jsou částice menší než 100 nm. Zmiňované nanočástice mají specifické vlastnosti, které jsou dány jejich velikostí a tvarem, a právě díky těmto vlastnostem mají široké mezioborové uplatnění. V dnešní době je syntéza nanočástic prováděna nákladnými chemickými a fyzikálními metodami, při kterých se používají toxické látky a jsou potřebné vysoké teploty a tlaky, což je značně neekonomické a neekologické. Proto je jedním z dnešních cílů biotechnologie objevit šetrnější metodu syntézy nanočástic, a právě jednou z těchto metod může být mikrobiální syntéza nanočástic, při které se vychází z faktu, že mikroorganismy dokážou produkovat nanočástice díky svému enzymovému vybavení. Cílem práce bylo sledování tvorby nanočástic pomocí mikroorganismů. Pro mikrobiální syntézu nanočástic byly vybrány modelové mikroorganismy a byla u nich sledována syntéza nanočástic stříbra a zlata. Jako modelové mikroorganismy byly vybrány dva kmeny Bacillus subtilis #917 a #1196, Escherichia coli DBM 3125, Pseudomonas aeruginosa DBM 3777 a Pseudomonas fluorescens CCM 2115. Získané výsledky potvrdily mikrobiální syntézu nanočástic.
15	Bc. Daniel Hutár	M2	doc. Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.	Vliv vegetačního období na obsah antioxidantů Vitis vinifera	detail Vliv vegetačního období na obsah antioxidantů Vitis vinifera Mnoho výzkumů potvrdilo pozitivní vliv antioxidantů na lidský organismus. Významným zástupcem antioxidantů je resveratrol, u kterého se potvrdilo, že pomáhá při léčbě rakoviny a cukrovky, při onemocnění srdce a centrální nervové soustavy a zpomaluje stárnutí lidských buněk. Pokud není příjem antioxidantů z přirozených zdrojů dostatečný, je vhodné jej nahrazovat doplňky stravy. Možným zdrojem antioxidantů pro výrobu doplňků stravy je biologický odpad vznikající na vinici, například letorosty a třapiny. Obsah antioxidantů v letorostech a třapinách révy vinné je mimo jiné ovlivňován vegetačním obdobím a odrůdou. V této práci byl zkoumán obsah resveratrolu, polydatinu, celkový obsah polyfenolů a antioxidační aktivita v extraktech letorostů a třapin různých odrůd Vitis vinifera v závislosti na ročním období. Výsledky ukazují, že nejvyšší obsah resveratrolu mají letorosty odebrané v únoru (Rulandské modré: 297 mg/kg_sušiny). Antioxidační kapacita a celkový obsah polyfenolů byly nejvyšší u vzorků třapin odebraných v září (DPPH-Müller Thurgau: 17,8 g_GA/kg_sušiny; TPC-Rulandské modré: 80,7 g_GA/kg_sušiny). Tyto výsledky by mohly být významné pro další možnosti ve využití odpadu z vinařství.
16	Bc. Veronika Jacová	M2	prof. Ing. Alena Čejková, CSc.	Studium toxicity grafenových materiálů vůči mikroorganismům.	detail Studium toxicity grafenových materiálů vůči mikroorganismům. Vývoj nových materiálov a zdokonaľovanie výrobných procesov neustále napreduje. Jedným z kandidátov, ktorého existencia a budúcnosť v oblasti nanotechnológii má veľký význam, je práve grafén. Jeho pôsobenie ako nanočastica s 2-D štruktúrou poukazuje na jeho výnimočné vlastnosti, ktoré našli uplatnenie nielen v elektronike, v športovom priemysle, ale aj v oblasti biotechnológií. Biokompatibilita a značná variabilita nám umožňuje ovplyvňovať jeho vlastnosti a použitie. Ďalším testovaním bolo zistené, že deriváty grafénu taktiež preukázali vlastnosti významného charakteru a ponúkajú biokompatibilnosť, odolnosť, stabilitu a radu ďalších vlastností, ktoré im pomáhajú sa spájať s inými druhmi zlúčenín. Pred komerčnými aplikáciami je nutné študovať možný toxický vplyv týchto látok na živé organizmy a preto cieľom tejto práce bolo testovanie inhibičných účinkov grafénových materiálov voči vybranej modelovej gramnegatívnej baktérii Pseudomonas aeruginosa DBM 3081 a ich vplyv na suspenzný rast a rast v biofilme tejto baktérie. Z najznámejších 2-D štruktúrnych grafénových modifikácií sa pri testovaní využíval grafénový oxid (GO), ktorý bol pripravený niekoľkými spôsobmi výrobných procesov s možnosťou naviazania vybraných zlúčenín.
17	Bc. Lukáš Kačírek	M2	doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D.	Biochar: Charakterizace potencionálního sorpčního materiálu náplňového bioreaktoru pro odstranění mikropolutantů z odpadních vod	detail Biochar: Charakterizace potencionálního sorpčního materiálu náplňového bioreaktoru pro odstranění mikropolutantů z odpadních vod Problém s obsahem tzv. mikropolutantů (účinné látky léků, pesticidů, atd.) v odpadních vodách nabývá na závažnosti. Jedním z možných řešení pro dočištění odpadních vod by mohl být tzv. biochar. Tento materiál vykazuje poměrně dobré sorpční schopnosti vůči mikropolutantům a zároveň obsahuje nezanedbatelné množství minerálních látek. V rámci své práce jsem provedl výluhové testy minerálních iontů u dvou typů biocharu, které pocházejí z rostlinné biomasy. Pokusy byly provedeny v Erlenmayerových baňkách a poté v náplňovém reaktoru při průtoku 5 mL/min. Při pokusech byla použita demineralizovaná voda upravená na pH 5, 7 a 9. Vliv pH na množství vyluhovaných iontů byl poměrně malý. Vyluhování bylo sledováno pomocí ionexové chromatografie a měřením vodivosti. Z kationtů byly detekovány Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ a z aniontů Cl^-, NO₃^-, PO₄^3-, SO₄^2-. Kationty Na⁺, K⁺ a anionty NO₃^-, PO₄^3-, SO₄^2- vykazovaly vysokou kinetiku vyluhování (během 60 minut) zatímco vyluhování kationtů Mg²⁺, Ca²⁺ a aniontu Cl^- probíhalo pozvolna a řádově v hodinách. Nejvíce zastoupením kationtem byl K⁺ a aniontem Cl^-, zatímco Na⁺, NO₃^- byly přítomny ve stopových množstvích.
18	Bc. Lukáš Klazar	M2	prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.	Vliv zavedení nových komponentů na varně na prekurzory koloidního zákalu piva	detail Vliv zavedení nových komponentů na varně na prekurzory koloidního zákalu piva Vznik koloidního zákalu ve stočeném pivu je dlouhodobým předmětem výzkumu všech průmyslových pivovarů, protože tento zákal spotřebitelé vnímají negativně. Na tvorbě koloidního zákalu se podílí především specifické proteiny a polyfenoly, jejichž interakcí zákal vzniká. Koloidní nestabilita a s ní související vznik zákalu je ovlivněna několika různými faktory, ale hlavní podíl nesou vstupní suroviny, a to zejména slad a chmel. Dále má na ní velký vliv také technologie výroby. Cílem této práce bylo zjistit vliv zavedení nových komponentů na varně do provozu na prekurzory koloidního zákalu v mladině. Bylo provedeno celkem 5 různých analýz: stanovení celkových polyfenolů spektrofotometricky, stanovení anthokyanogenů podle Harrise a Ricketse, stanovení tanoidů titrací PVP, stanovení koagulovatelného dusíku podle Kjeldahla a stanovení citlivých proteinů titrací taninu. Z provedených analýz je zřejmé, že dochází k lepšímu povařování rmutů, čemuž odpovídá lepší koloidní stabilita mladiny, to potvrzují i ostatní analýzy. Je tedy předpoklad, že úpravy na varně povedou k mírnému zlepšení přirozené koloidní stability piva.
19	Bc. Sára Kováčiková	M2	prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.	Elektroflokulace jednobuněčných řas	detail Elektroflokulace jednobuněčných řas Nejvyužívanější postup sklízení jednobuněčných řasy (eukaryota) a cyanobakterií (prokaryota) je v současnosti centrifugace, která je velice energeticky a finančně náročná. Proto jsou vyvíjeny alternativní postupy separace biomasy. Jedním z nich je flokulace, jež výrazně (20‑30x) sníží objem suspenze, který je následně nutno odstřeďovat. Během flokulace se jednotlivé buňky spojují do větších agregátů a ty je následně možné separovat z média sedimentací či flotací. Zaměřili jsme se na studium elektroflokulace, která nevyžaduje přídavek chemických flokulantů, ale dochází při ní ke kontaminaci biomasy elektrodovým materiálem. Vysoká koncentrace kovu ve shromážděné biomase může způsobit, že výsledný produkt nebude vhodný jako surovina pro lidskou spotřebu, a proto je zapotřebí vyvinout postupy, kterými se obsah kovů (v našem případě železa) v biomase sníží na přijatelnou úroveň. Cílem této práce je popsat vliv koncentrace biomasy, pH suspenze a obsahu zbytkových solí v kultivačním médiu na účinnost elektroflokulace a optimalizovat postupy elektroflokulace za účelem jejich převedení do průtočného zařízení většího měřítka.
20	Bc. Anna Kultová	M2	doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová	Role motivů zinkových prstů při vbalování genomové RNA Mason-Pfizerova opičího viru	detail Role motivů zinkových prstů při vbalování genomové RNA Mason-Pfizerova opičího viru Retroviry patří mezi obalené viry, jejichž genom tvoří jednovláknová RNA. Tyto viry jsou schopné pomocí reverzní transkriptázy přepsat svou vlastní genetickou informaci do DNA a tu následně inkorporovat do genomu hostitelské buňky. Životní cyklus retrovirů má několik kritických bodů, mezi něž patří tvorba nezralé a zralé infekční částice. Tyto částice vznikají vzájemnými interakcemi mezi kapsidovými proteiny a interakcemi mezi nukleokapsidovým proteinem (NC) a virovou genomovou RNA. Zablokování těchto interakcí znemožňuje vytvoření nezralé či zralé částice a vede k potlačení virové infekce. Z těchto důvodů je proces skládání retrovirových částic jedním z cílů pro vývoj nových antiretrovirotik. Cílem práce je studium interakcí zinkových prstů v NC proteinu Mason‑Pfizerova opičího viru (M-PMV) s nukleovou kyselinou. Motivy zinkových prstů jsou zodpovědné za specifické rozpoznání a vazbu virové genomové RNA. Byla navržena série bodových a delečních mutací v oblasti zinkových prstů NC. Mutace byly vneseny do provirových i bakteriálních expresních vektorů. Byl sledován vliv mutací na skládání, RNA inkorporaci a infektivitu M-PMV. NC proteiny nesoucí vybrané mutace byly produkovány, purifikovány a pomocí fluorescenční anizotropie byla analyzována schopnost vázat nukleovou kyselinu.
21	Zuzana Kůtová	B3	doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová	Optimalizace metody pro testování inhibitorů skládání viru lidské imunitní nedostatečnosti HIV-1	detail Optimalizace metody pro testování inhibitorů skládání viru lidské imunitní nedostatečnosti HIV-1 Genom HIV-1 (Human Immunodeficiency Virus) a enzymy potřebné pro jeho reverzní transkripci a integraci do hostitelské buňky jsou uloženy uvnitř zralé kapsidy. Ta je tvořena kapsidovým proteinem (CA), který je vzájemnými interakcemi uspořádán do kónické struktury, typicky tvořené 250 hexamery a 12 pentamery (Obr. 1A). Hexamer je stabilizován řadou proteinových interakcí, zprostředkovaných N-terminálními i C-terminálními doménami CA (Obr. 1B). Jakýkoliv zásah do přirozené stability hexamerní sítě vede ke ztrátě schopnosti replikace. Cílem práce bylo připravit stabilní hexamer kapsidového proteinu HIV za účelem testovaní inhibitorů rozpadu kapsidy. Pro tento účel byl připraven CA protein nesoucí mutace A14C/E45C, umožňující stabilizaci hexameru a mutace W184A/M185A, která zabraňuje multimerizaci hexameru. Pro ověření přístupu, bude použit publikovaný inhibitor PF74 (Obr. 1C), který svou vazbou na hexamerní sítě HIV-1 zralé kapsidy tuto strukturu stabilizuje a zabraňuje jejímu rozvolnění. Obrázek 1: (A) Model zralé kapsidy HIV-1 (Pornillos, Ganser-PornillosaYeager, 2011) (B) Hexamer kapsidového proteinu tvořený N terminální doménou (zeleně) a C terminální doménou (červeně) (Deshmukh a kol., 2013). (C) Struktura látky PF74 (Bhattacharya a kol., 2014).
22	Bc. Monika Lazarová	M2	Ing. Marcel Karabín, Ph.D.	Studium markerů piv zrajících v kontaktu se dřevem	detail Studium markerů piv zrajících v kontaktu se dřevem Během zrání alkoholických nápojů v dřevěných sudech dochází vlivem extrakce a přeměn senzoricky aktivních látek k rozvoji nových chutí, aromat a změnám barvy, a proto se tato technika stala součástí výroby whisky, vína, rumu aj. S rozvojem craft brewingu se zrání ve dřevě stalo zajímavým také pro pivovarství a v současnosti tuto techniku využívají především minipivovary k produkci netradičních piv označovaných přívlastkem „barrel/wood aged“. Nejbežnějšími typy piv, které zrají v kontaktu se dřevem, jsou barleywine, stout nebo spontánně kvašená piva. Tradiční způsob zrání s využitím dřevěných sudů je však velmi nákladný, a navíc představuje riziko oxidace piva, ke které dochází v důsledku porozity dřeva. Proto je v současné době stále více studován alternativní způsob zrání piva s dřevěnými částicemi ve vzduchotěsných nádobách, který teoreticky vede k dosažení podobných senzorických vlastností jako při použití sudů. Účelem této práce je posouzení míry a dynamiky extrakce vybraných senzoricky aktivních látek ze dřeva v modelových podmínkách zrání piva s dřevěnými štěpky. Pozorován byl zejména vliv druhu a míry opálení použitého dřeva a získané hodnoty byly následně porovnávány s komerčně dostupnými barrel aged produkty.
23	Bc. Vojtěch Lode	M2	Ing. Petr Kaštánek, Ph.D.	Buněčné kultury konopí setého jako potenciální zdroj bioaktivních látek a vliv určitých mikroorganismů na klíčení konopí	detail Buněčné kultury konopí setého jako potenciální zdroj bioaktivních látek a vliv určitých mikroorganismů na klíčení konopí Konopí, jako rostlina, je využíváno už celá tisíciletí člověkem pro různé účely. Ať už se jednalo o lana, textilii, či jako léčivá rostlina. Její krušné časy přišly až ve 20. století, kdy byla démonizována v souvislosti s využitím jako droga. Moderní doba však postupně mění pohled na celou problematiku ohledně této rostliny. Konkrétně ve smyslu využití konopí, jako velmi dobrého zdroje farmaceuticky atraktivních látek (např. CBD, CBG). Možnosti získávání bioaktivních látek jsou různé, jednou z cest může být i použití kmenových buněk rostliny. První část této studie je proto zaměřena na kalusové kultury konopí, jako potenciálního zdroje bioaktivních látek konopí. Druhá část studie pojednává o vlivu mikroorganismů na růst rostliny konopí. Směsi různých mikroorganismů byly aplikovány s adhezivy na semena a následně byl sledován růst rostlin. Jejich pozitivní či negativní vliv se může projevit jak ve vitalitě rostliny, tak může být potencionálně ovlivněn i obsah bioaktivních látek. Ohledně obalení semen byl kontinuálně zkoumán i vliv použitých adheziv.
24	Bc. Adéla Marková	M2	doc. Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.	Vliv vegetačního období na zastoupení endofytní mikroflóry Vitis vinifera	detail Vliv vegetačního období na zastoupení endofytní mikroflóry Vitis vinifera Endofyty jsou označovány jako asymptomatické mikroorganismy, které kolonizují vnitřní tkáně rostlin. Endofyty kromě ochrany rostlin před environmentálním stresem také mohou příznivě podporovat jejich růst. Cílem této práce bylo izolování a určení spektra endofytních populací u čtyř odrůd Vitis vinifera v průběhu roku. Izolované mikroorganismy byly rovněž podrobeny testování na vlastnosti podporující růst rostlin, konkrétně na fosfátovou solubilizaci, produkci sideroforů a antioxidantů, utilizaci ACC (1-aminocyklopropan-1-karboxylové kyseliny) a fixaci N₂. Během experimentální části se z podzimního odběru podařilo izolovat 85 a ze zimního 63 mikroorganismů. Z izolátů podzimního období bylo identifikováno 34 a ze zimního 33 bakteriálních zástupců. Listy a letorosty obou období celkem obsahovaly 9 bakteriálních rodů. Fosfátová solubilizace byla zjištěna u 44 % podzimních a 79 % zimních izolátů. Produkce sideroforů byla detekována u 81 % podzimních a 100 % zimních izolátů. Schopnost vázat atmosférický dusík a produkovat antioxidanty byla detekována u všech izolátů. Utilizace ACC byla prokázána pouze u 25 % podzimních a 17 % zimních izolátů. Výsledky ukázaly, že roční období má výrazný vliv nejen na zastoupení a diverzitu endofytů v révě vinné, ale také na jejich funkční rozmanitost.
25	Bc. Ondřej Novák	M2	doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D.	Vliv teploty na Henryho konstanty vybraných n-alkanů v silikonovém oleji pro aplikaci v dvoufázových bioreaktorech	detail Vliv teploty na Henryho konstanty vybraných n-alkanů v silikonovém oleji pro aplikaci v dvoufázových bioreaktorech Při použití probublávaných submerzních reaktorů pro čištění odpadního vzduchu lze dosáhnout zvýšení dostupnosti hydrofobních polutantů mikroorganismům přídavkem inertní nepolární fáze – silikonového oleje, zejména za podmínek přehřívání reaktoru vlivem teploty odpadních plynů. Náplní této práce bylo stanovit teplotní závislost Henryho konstant cílových hydrofobních polutantů (hexan až dodekan) v silikonovém oleji metodou „static headspace“ v teplotním rozmezí 30–60°C. Hodnoty Henryho konstant H^cp v silikonovém oleji klesají s teplotou, ale naopak vzrůstají s prodlužujícím se uhlíkatým řetězcem. V porovnání s vodou jsou hodnoty Henryho konstanty v silikonovém oleji řádově třikrát větší (hexan při 30 °C). Dále byl zjištěn vliv poměru směsi vody a silikonového oleje (0:1; 1:3; 1:1; 3:1 a 1:0) na Henryho konstanty hexanu při 50 °C. Výsledky této práce umožňují posoudit vliv přídavku silikonového oleje na celkové rovnovážné množství cílových polutantů dostupných mikroorganismům v reaktoru.
26	Bc. Kristýna Olivíková	M2	Ing. Michaela Kosová, Ph.D.	Příprava a charakterizace vaginálních preparátů s obsahem laktobacilů	detail Příprava a charakterizace vaginálních preparátů s obsahem laktobacilů Za běžných podmínek je vaginální mikrobiom primárně tvořen bakteriemi rodu Lactobacillus. Mezi nejčastěji vyskytující se druhy patří L. crispatus, L. gasseri, L. iners a L. jensenii. Laktobacily mají řadu antimikrobiálních mechanismů. Mechanismy jsou založeny na schopnosti produkovat antimikrobiální látky (např. bakteriociny, organické kyseliny, peroxid vodíku) a schopnosti adheze, čímž mohou zamezit kolonizaci patogenních mikroorganismů na vaginální sliznici. Druhové zastoupení laktobacilů a jejich počet ovlivňuje mnoho faktorů, mezi něž patří zdravotní stav, věk, národnost a především těhotenství. Během těhotenství dochází ke změnám vaginálního mikrobiomu, kdy často dochází k poklesu druhového zastoupení laktobacilů, ke snížení vaginálního pH a zvýšení proliferace. Díky těmto změnám by měl být vaginální mikrobiom odolnější vůči patogenním mikroorganismům. Ty mohou vyvolat různá onemocnění, jejichž následkem mohou být infekce plodové vody a předčasný porod. Cílem této práce bylo sledování stability vybraných kmenů laktobacilů v lyofilizované formě a sledování stability a životaschopnosti lyofilizátů aplikovaných do čípkových směsí a mastí. Dále byla sledována antimikrobiální aktivita vůči 4 patogenním mikroorganismům (S. aureus, E. coli, Str. agalactiae a G. vaginalis).
27	Bc. Radoslav Oprendek	M2	Ing. Marcel Karabín, Ph.D.	Charakterizácia a opätovné využitie chmeľového materiálu po studenom chmelení	detail Charakterizácia a opätovné využitie chmeľového materiálu po studenom chmelení Chmelenie za studena je metóda používaná pri výrobe piva najmä u minipivovarov, ktorá spočíva v macerácii chmeľu s výraznou arómou v pive počas studenej fázy výroby, za účelom vylepšenia chmeľovej arómy piva v dôsledku extrakcie a premeny látok odvodených od chmeľových silíc. Na studené chmelenie sa chmeľ častokrát dávkuje v niekoľkonásobne väčšom množstve oproti chmeľu pridávanému do chmeľovaru, a preto predstavuje finančne pomerne nákladnú položku. Po skončení studeného chmelenia tvorí chmeľové mláto odpadový, v pivovarníctve ďalej nevyužívaný materiál, ktorý však obsahuje nezanedbateľné množstvo horkých kyselín, ktoré by v budúcnosti mohli byť využité pridaním do chmeľovaru, čím by bolo možné znížiť výrobné náklady. Pre tento účel bola v tejto štúdii popísaná dynamika extrakcie horkých kyselín z chmeľu do modelového roztoku počas studeného chmelenia za podmienok odpovedajúcich dokvášaniu rôznych druhov pív (ležiak a ale). Ďalej bol zisťovaný úbytok horkých kyselín zo vzorky chmeľového mláta z komerčného minipivovaru a posúdená možnosť nahradenia časti chmeľu pridávaného do chmeľovaru chmeľovým mlátom.
28	bc. Michaela Rybková	M2	prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.	Deriváty triterpenoidních kyselin v medicinální chemii	detail Deriváty triterpenoidních kyselin v medicinální chemii Terpeny jsou organické látky vyskytující se v rostlinné i živočišné říši. Vznikají kondenzací izoprenových jednotek mevalonátovou syntézou. Dle jejich počtu dělíme terpeny na mono-, seskvi-, di-, sester-, tri-, tetra- a poly-. Hlavními zástupci triterpenů jsou betulinová, oleanolová a ursolová kyselina. Jejich společným znakem je pentacyklický skelet s karboxylovou skupinou (nese číslo atomu uhlíku C-28) připojenou na atom uhlíku C-17. Jedná se o látky, které můžeme izolovat z rostlin (kůry břízy, ženšenu, máty peprné), vykazující bohatou biologickou aktivitu. V současnosti je výzkum zaměřen na jejich protirakovinný, protizánětlivý, anti-HIV, hepatoprotektivní účinek. Cílem práce je modifikace betulinové a oleanolové kyseliny v poloze C-3 pro zvýšení jejich biologické aktivity se zaměřením na zesílení protirakovinného účinku.
29	Bc. Daniela Simonová	M2	doc. Ing. Olga Maťátková, Ph.D.	Inhibice tvorby biofilmu polyvalentními glykomimetiky	detail Inhibice tvorby biofilmu polyvalentními glykomimetiky Mikroorganismy se mohou vyskytovat jako samostatně rostoucí buňky, ale jsou také schopné adheze a tvorby mnohobuněčného společenství – biofilmu. Biofilm je forma uspořádání, která poskytuje mikroorganismům ochranu před nepříznivými podmínkami. Biofilmy oportunně patogenních mikroorganismů představují významný problém u lidí se sníženou obranyschopností. Mezi takovéto mikroorganismy patří bakterie rodu Pseudomonas a Burkholderia. Cílem této práce bylo hledání inhibitorů tvorby biofilmu bakterií Pseudomonas a Burkholderia z řady polyvalentních glykomimetik. Polyvalentní glykomimetika jsou biologicky aktivní látky inhibující lektiny – oligomerní proteiny obsažené v bakteriálních buňkách. Lektiny se vážou na sacharidy přítomné na povrchu hostitelských buněk a hrají důležitou roli při tvorbě bakteriálního biofilmu. Byl sledován vliv polyvalentních glykomimetik v různých koncentracích na tvorbu biofilmu P. aeruginosa ATCC 10145 a B. cenocepacia CCM 4899. Celkové množství biomasy biofilmu bylo kvantifikováno metodou barvení krystalovou violetí. Byl prokázán různý vliv polyvalentních glykomimetik na inhibici tvorby biofilmu. Nejvýraznějšího výsledku bylo dosaženo u látky s označením Xa, a to snížením nárůstu o 97 % oproti kontrole.
30	Bc. Paulína Strečanská	M2	prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.	Sorpcia fluorochinolónov na biomasu riasy Chlorella vulgaris	detail Sorpcia fluorochinolónov na biomasu riasy Chlorella vulgaris Fluorochinolóny (FQ) sú širokospektrálne syntetické chinolónové antibiotiká, ktoré sa súvisiac s ich častým používaním dostali do skupiny mikropolutantov, ktoré boli detekované nie len v odpadových vodách ale dôsledkom nedostatočnosti metód ich odstraňovania aj vo výtokoch z čističiek odpadných vôd. Je preto snaha o inováciu spôsobov ich odstraňovania a výber vhodného adsorpčného materiálu. FQ obsahujú značné množstvo funkčných skupín, ktoré ich predurčujú k možnej interakcii s funkčnými skupinami na povrchu riasy Chlorella vulgaris. Cieľom tejto práce bolo definovať povrchové vlastnosti lyofilizovanej biomasy riasy C. vulgaris stanovením hodnôt Zeta potenciálu, kontaktných uhlov a z nich vypočítaných hodnôt povrchového napätia. Predmetom skúmania bol tiež výber vhodnej prípravy vzoriek pre analýzu FQ pomocou HPLC-DAD a následné zhodnotenie schopnosti riasy C. vulgaris eliminovať obsah FQ z vodného roztoku. Biosorpcia troch vybraných FQ ciprofloxacínu, ofloxacínu a norfloxacínu na lyofilizovanú biomasu riasy C. vulgaris bola skúmaná vo vsádkovom systéme s objemom 0,75 l a koncentráciou vybraných FQ 7,5 mg/l. V experimentoch bola použitá koncentrácia riasy 0,25; 0,5; 0,75 a 1 g/l, pri ktorej bola po 24 h stanovená účinnosť odstránenia FQ z vodného roztoku až 100 %.
31	Bc. Kateřina Valentiková	M2	doc. Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.	Faktory ovlivňující obsah výživově prospěšných látek ve vínech	detail Faktory ovlivňující obsah výživově prospěšných látek ve vínech Víno se od ostatních alkoholických nápojů odlišuje především množstvím fenolových sloučenin. Fenolové sloučeniny jsou ve víně důležité hned z několika důvodů, nejdůležitější vlastností fenolových sloučenin je však jejich schopnost působit jako antioxidanty. Antioxidanty mají mnoho zdraví prospěšných účinků, mezi nejznámější se například řadí schopnost snižovat riziko vzniku kardiovaskulárních chorob či rakoviny. Míra antioxidační aktivity vína je dána množstvím a typem fenolových sloučenin. Jejich obsah ve víně je však ovlivněn mnoha faktory, například délkou macerace, barvou vína, odrůdou a dalšími. Cílem této práce bylo zjistit, které faktory mají na obsah a složení fenolových sloučenin vína největší vliv. Konkrétně byl sledován vliv barvy vína a odrůdy Vitis vinifera. Také byl sledován vliv zralosti hroznů, přičemž mezi sebou byla porovnávána vína z různého období sklizně, a tedy vína s různou počáteční cukernatostí. Rovněž byl sledován vliv množství alkoholu. Pro analýzu byly využity metody DPPH, TPC a HPLC metoda pro stanovení stilbenoidů. Naměřená data byla pro lepší přehlednost zpracována graficky nebo upravena pomocí statistické analýzy rozptylu. Výsledky práce by mohly přispět k produkci vína se zvýšeným množstvím antioxidantů a tedy s lepšími dietetickými vlastnostmi.
32	Bc. Juraj Vojtko	M2	prof. Dr. Ing. Petra Patáková	Porovnanie produkcie butanolu u rodičovského kmeňa Clostridium beijerinckii a jeho mutantov	detail Porovnanie produkcie butanolu u rodičovského kmeňa Clostridium beijerinckii a jeho mutantov Kmeň Clostridium beijerinckii je priemyselne využívaný najmä vďaka jeho schopnosti produkovať butanol, acetón či izopropanol v prísne anaeróbnych podmienkach pri 37 °C s využitím širokej škály substrátov ako pentózy, hexózy či škrob. Hlavným cieľom práce bolo porovnať produkciu butanolu a ďalších metabolitov u vybraných mutantov a rodičovského kmeňa C. beijerinckii NRRL B-598 pri rôznych kultivačných podmienkach. Testované boli vybrané mutanty, tolerantné k butanolu a rodičovský kmeň pri kultivácii v skúmavkách s využitím rôznych kultivačných podmienok, teda rôznych typov substrátov, ktorými boli TYA a P2 médium, hydrolyzát slamy obohatený o ďalšie zložky, hydrolyzát peria obohatený o glukózu a hydrolyzát kombinácie slamy a peria bez prídavkov. Na vyhodnotenie tvorby metabolitov a zvyškovej koncentrácie zdrojov uhlíka teda glukózy, xylózy, kyseliny octovej, maslovej a mliečnej či rozpúšťadiel ako acetón, butanol a etanol (prípadne ďalších látok) bola využitá HPLC.
33	Bc. Kateřina Voldřichová	M2	prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.	Vliv paskalizace na antioxidační kapacitu nefiltrovaného piva	detail Vliv paskalizace na antioxidační kapacitu nefiltrovaného piva Pasterace nefiltrovaného piva přispívá k zajištění jeho mikrobiologické stability, její dopad na senzorické vlastnosti je však stále předmětem diskuse. Protože většina reakcí vedoucí k senzorickému znehodnocení piva je oxidačního charakteru, je tato práce zaměřena na porovnání antioxidační kapacity piv ošetřených různými stabilizačními metodami - tepelnou a vysokotlakou pasterací (paskalizací). Z již dříve naměřených dat bylo zjištěno, že uvedené metody ovlivňují koncentraci antioxidantů v nefiltrovaném pivu. V této práci byla za pomoci 2 spektrofotometrických metod zkoumána antioxidační kapacita vzorků piv typu ležák a pšeničného piva. Zároveň byl stanoven celkový obsah polyfenolů a oxidu siřičitého, jež se významně podílejí na oxidační stabilitě piva. Z výsledků vyplývá, že pšeničná piva mají obecně nižší koncentraci antioxidantů než piva typu ležák. Dále bylo zjištěno, že obsah antioxidantů v obou vzorcích zůstal po čtyřtýdenní dobu skladování téměř neměnný. V senzorickém hodnocení byly v pivu ošetřeném paskalizací identifikovány pachutě: květinové, isoamylacetát a acetaldehyd. Naopak u pasterovaných vzorků převažovala oxidační pachuť. Domníváme se, že paskalizace i pasterace jsou metody vhodné pro prodloužení trvanlivosti nefiltrovaného piva.
34	Bc. Sára Černohouzová	M2	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Úloha proteinů rodiny ORMDL v signalizaci žirných buněk	detail Úloha proteinů rodiny ORMDL v signalizaci žirných buněk Žírné buňky jsou klíčovou složkou imunitního systému a jsou odpovědné za obranu proti patogenům a za zahájení alergické imunitní reakce. Zralé žírné buňky na plazmatické membráně exprimují receptory, které po navázání specifických ligandů vedou k aktivaci buňky a následně k uvolnění zánětlivých mediátorů, např. histaminu a β-glukuronidázy. Na endoplazmatickém retikulu mají žírné buňky lokalizované členy rodiny ORMDL transmembránových proteinů. Savčí genom obsahuje tři homology ORMDL proteinů, a to ORMDL1, ORMDL2 a ORMDL3. Předchozí studie ukazuje, že pokud je gen exprimující protein ORMDL3 inaktivován, dochází ke zvýšení aktivace žírných buněk. Cílem této práce bylo prozkoumat jakou roli hraje v aktivaci žírných buněk další člen této rodiny, ORMDL2. Imunoglobulinem E senzitizované žírné buňky byly aktivovány antigenem TNP (2,4,6-trinitrofenolem) a TPS (thapsigarginem), což vedlo k iniciaci vzestupu hladiny volného intracelulárního Ca²⁺ a následně zvýšenému uvolnění β-glukuronidázy, avšak oproti ORMDL3 nebyl u buněk exprimujících a neexprimujích protein ORMDL2 pozorován signifikantní rozdíl. Protože se předpokládá, že rodina ORMDL proteinů může sloužit jako nový terapeutický cíl při léčbě astmatu a dalších onemocnění, je studium jejího vlivu na buněčnou signalizaci naším cílem.

320 - Ústav biochemie a mikrobiologie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kateřina Augustynková	M2	Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.	Toxicita sekundárních metabolitů plísní a jejich koktejlů	detail Toxicita sekundárních metabolitů plísní a jejich koktejlů Mykotoxiny jsou sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub, jejichž výskyt je monitorován zejména z toxikologických důvodů. V České republice existují normy pro stanovení přípustného obsahu mykotoxinů v krmivech a potravinách. Avšak problematika jejich vzájemných interakcí a synergických efektů je nedostatečně prozkoumaná. V této práci byla sledována akutní toxicita 13 mykotoxinů na lidských buněčných liniích. Akutní toxicita byla prokázána u T-2, HT-2 a také u diacetoxyscirpenolu. Dále byl testován synergický efekt vybraných kombinací mykotoxinů, kde zvýšení akutní toxicity bylo detekováno zejména u kombinace T-2 a HT-2 toxinů. Naší hypotézou je možné zmírnění toxického působení mykotoxinů protektivním účinkem silymarinu. Tento komplex flavonoidů extrahovaný ze semen a plodů ostropestřce mariánského je mimo jiné součástí mnoha potravinových doplňků, které mohou vedle látek s pozitivním účinkem obsahovat také produkty plísní. Tato hypotéza již byla potvrzena sérií pilotních pokusů. Z našich výsledků je patrné, že účinek mykotoxinů může být negován přítomností antioxidantu. Jelikož se mykotoxiny v rostlinách mnohem častěji vyskytují ve směsi, je zřejmé, že kombinační efekt těchto směsí je nadále nutné studovat a případně legislativně zohlednit.
2	Bc Tereza Branyšová	M2	Ing. Hana Michova, Ph.D.	Mechanismy umožňující přežívání patogenních druhů rodu Campylobacter v prostředí	detail Mechanismy umožňující přežívání patogenních druhů rodu Campylobacter v prostředí Bakterie rodu Campylobacter patří mezi významné potravinové patogeny. Mimo hostitele musí tyto bakterie překonat řadu stresových faktorů. Nejčastějším protektivním mechanismem, kterým se mohou buňky se stresem vyrovnat, je tvorba biofilmu. Uvnitř biofilmu jsou buňky schopny regulovat své „společenské chování“ pomocí koordinované změny exprese genů, které je dosaženo i díky systému mezibuněčné komunikace známé jako quorum sensing. Funkčnost tohoto mechanismu je podmíněna přítomností luxS genu, který je zodpovědný za produkci signální molekuly autoinduktor 2 (AI-2). V této práci byla vybrána skupina čtyř izolátů bakterie C. jejuni a dva izoláty bakterie C. coli různého původu. U izolátů byla pomocí specifických primerů nejprve detekována přítomnost luxS genu. Mikroaerobní kultivací izolátů v tekutém médiu Mueller-Hinton při 42 °C a následnou centrifugací a filtrací byl získán supernatant bez obsahu buněk, u nějž byla zjišťována přítomnost molekuly AI-2 pomocí měření bioluminiscence s využitím referenčního kmene Vibrio harveyi. Gen luxS byl přítomen ve všech izolátech kromě C. jejuni 18515, v jehož supernatantu však bylo paradoxně detekováno vyšší množství AI-2 než v potravinovém izolátu C. jejuni 3ř či klinických izolátech C. jejuni 81-176 a C. jejuni 2881.
3	Bc. Katerina Brodsky	M2	prof. Ing. Tomáš Macek, CSc.	Heterologní exprese a charakterizace fungálních rutinosidas	detail Heterologní exprese a charakterizace fungálních rutinosidas Rutinosidasa (α-L-rhamnosyl-β-D-glukosidasa, EC 3.2.1.168) je diglykosidasa, která hydrolyzuje rutinosidy. Tento enzym byl izolován z různých mikrobiálních zdrojů: bakterie, plísně, kvasinky i archebakterie, avšak je stále málo prozkoumán a počet charakterizovaných rutinosidas je celkově nízký. Tyto enzymy mají značný biotechnologický potenciál. Vedle hydrolytické aktivity, která je využitelná v potravinářském a kosmetickém průmyslu, byla u některých izolovaných rutinosidas (především fungálních) pozorována i významná transglykosylační aktivita. Při transglykosylaci je odštěpený disacharid (rutinosa) přenášen na nový aglykon, a tak se tvoří nový rutinosid. Tyto biotransformace lze využít v potravinářském, biomedicínském a kosmetickém průmyslu. Rutinosidasy mají velký biotechnologický potenciál, avšak jejich přirození producenti jsou nároční na kultivaci a neprodukují dostatečné množství enzymu. Proto se zabýváme přípravou rekombinantních rutinosidas v heterologních expresních systémech, jako je Komagataella pastoris. Cílem práce je heterologní exprese vybraných fungálních rutinosidas, ověření jejich aktivity, izolace a následná charakterizace získaných enzymů. Kromě hydrolytických aktivit byly také testovány transglykosylační schopnosti s různými akceptory.
4	Bc. Veronika Bělíková	M2	prof. Ing. Martin Fusek, CSc.	Využití dvoufotonové polarizační mikroskopie pro studium interakce β2 adrenergního receptoru s heterotrimerním proteinem Gαs	detail Využití dvoufotonové polarizační mikroskopie pro studium interakce β2 adrenergního receptoru s heterotrimerním proteinem Gαs Receptory spřažené s G proteiny (GPCR) a heterotrimerní G proteiny hrají významnou roli v buněčné signalizaci. G-proteinová signalizace je důležitá pro kardiovaskulární funkci, neurotransmisi a další procesy. G-proteinová signalizace je proto cílem mnoha léčiv, a znalost molekulárních aspektů G-proteinové signalizace je tudíž důležitá jak pro vědecké poznání, tak pro farmaceutické aplikace. Cílem práce je zjistit s využitím techniky dvoufotonové polarizační mikroskopie (2PPM), zda stimulační G-proteinová podjednotka Gαs v živých buňkách fyzicky interaguje se zástupci GPCR již před aktivací příslušného receptoru. Technika 2PPM sleduje tzv. lineární dichroismus (LD), tj. poměr mezi intenzitami fluorescence emitované po ozáření vzorku horizontálně a vertikálně polarizovaným světlem. LD závisí na orientaci fluoroforu, na niž mají často vliv interakce mezi proteiny. Technikou 2PPM jsme schopni citlivě sledovat interakce mezi GPCR a inhibiční podjednotkou Gαi1. Naše pozorování interakcí GPCR se stimulační podjednotkou Gαs za využití existujících konstruktů však zatím neposkytla jednoznačné výsledky. V současnosti probíhá příprava modifikovaných konstruktů na bázi podjednotky Gαs a další mikroskopická pozorování.
5	Bc. Kamila Cahová	M2	Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.	Biologické účinky chindolinových derivátů	detail Biologické účinky chindolinových derivátů Chindoliny jsou obsaženy ve výtažcích rostlin, dlouhodobě používaných v přírodním léčitelství. Zvýšené pozornosti se dostalo kryptolepinu, jednomu z chindolinových derivátů, po zjištění, že je schopen vázat se na G-kvadruplexy DNA a tím tyto sekundární struktury nukleových kyselin stabilizovat. Zvláště významná je stabilizace v promotorové oblasti protoonkogenu c-myc, která potlačuje jeho expresi, jež bývá zvýšená u většiny typů nádorů. Přírodní chindoliny však nejsou dostatečně selektivní k nádorovým buňkám, proto bylo započato hledání nových syntetických G-kvadruplexových ligandů na bázi chindolinového skeletu. Předmětem této práce jsou právě dva z těchto chindolinových derivátů. Pomocí konfokální mikroskopie bylo prokázáno, že se tyto látky lokalizují v buněčném jádře a byla stanovena koncentrace, která zabíjí 50 % populace buněk. Specifické ověření vazby na G-kvadruplexy bude provedeno pomocí reportérové eseje v rámci jiného výzkumu. Dále bylo pomocí predikčního softwaru předpovězeno, že tyto deriváty mohou ovlivňovat funkci P-glykoproteinu - efluxní transmembránové pumpy, sloužící jako obranný mechanismus organismu před xenobiotiky. Luminiscenční metodou bylo prokázáno, že oba deriváty mají vliv na aktivitu oné pumpy, a tedy mohou být schopné snižovat lékovou resistenci.
6	Bc. Gabriela Daníčková	M2	Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.	Charakterizace a identifikace cytosolických proteinů u jednotlivých druhů Cronobacter.	detail Charakterizace a identifikace cytosolických proteinů u jednotlivých druhů Cronobacter. Bakterie rodu Cronobacter se řadí mezi oportunní patogeny, u kterých byla prokázána spojitost s alimentárními a nozokomiálními infekcemi. Především u novorozenců a imunodeficientních jedinců mohou tyto bakterie způsobit meningitidy, sepse a nekrotizující enterokolitidy. Nákazy nejsou příliš časté, vykazují však vysokou letalitu. Mírou virulence se jednotlivé druhy liší. Z klinických vzorků byly nejčastěji izolovány druhy C. sakazakii, C. malonaticus a C. turicensis. Výzkum těchto bakterií je v současné době zaměřen na charakterizaci a identifikaci faktorů virulence. Identifikace potenciálně virulentních proteinů by mohla přispět k objasnění procesu patogeneze těchto bakterií a následně by mohla být využita k vývoji specifických imunochemických identifikačních metod, jakými jsou například metody ELISA. V rámci této práce byla nejprve nalezena vhodná metoda pro stanovení koncentrace proteinů obsažených v cytosolických frakcích. Po charakterizaci pomocí SDS-PAGE byly přítomné proteiny identifikovány metodou hmotnostní spektrometrie (LC-ESI-Q-TOF MS) a prostřednictvím in silico analýzy byla určena jejich buněčná lokalizace a biologická funkce.
7	Paula Del Rey Bajo	M2	doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D.	Caleosin as a fusion tag for recombinant production of proteins in plant BY-2 cells	detail Caleosin as a fusion tag for recombinant production of proteins in plant BY-2 cells Plant cell cultures are emerging as an alternative to mammalian cell cultures as expression platforms for the production of recombinant proteins containing posttranslation modifications. Some of the advantages of plant cell cultures over other expression systems are their rapid growth, intrinsic safety, low cost and the possibility of producing proteins that require posttranslational modifications such as glycosylation. Despite these advantages, one of the main challenges is achieving adequate accumulation levels of recombinant proteins in the plant cells along with efficient purification methods. One approach to address this issue has been to use protein-stabilizing fusion partners that help enhance recombinant protein accumulation through the formation of stable protein bodies. The aim of this project is to study the effect of Caleosin, a Ca(2+)-binding oil-body surface protein, as a fusion tag for recombinant protein production. In this work, the coding sequence for Caleosin was fused to enhanced Green Fluorescent Protein (eGFP) and expressed in tobacco bright yellow 2 (BY-2) cells by infiltration with Agrobacterium tumefaciens. The accumulation and localization of Caleosin-eGFP compared to free eGFP will be studied.
8	Bc. Simona Dobiasová	M2	Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.	Modulácia aktivity P-glykoproteínu	detail Modulácia aktivity P-glykoproteínu Mnohonásobná lieková rezistencia v somatických bunkách a mikroorganizmoch je v súčasnosti jedným z narastajúcich problémov medicíny. S týmto fenoménom je spojený molekulárny mechanizmus zvýšenej expresie P-glykoproteínu (P-gp). P-gp predstavuje transmembránovú efluxnú pumpu, ktorej úloha spočíva v exporte látky z bunky do vonkajšieho prostredia. Zvýšená expresia P-gp v nádorových bunkách má za následok zníženú akumuláciu liečiva. Preto je dôležité profilovanie nových zlučenín, ktoré by boli účinné a predstavovali by minimálnu mieru toxicity. Jednou z možností je využitie účinkov 27 flavonolignanov. Výsledky testov potvrdili, že sa jedná o silné antioxidanty a protizápalové zlučeniny vykazujúce inhibičnú aktivitu voči proteínom asociovanými s rezistenciou. Látky interagujúce s P-gp mȏzu jeho aktivitu stimulovať alebo inhibovať, na základe čoho dochádza k nárastu alebo poklesu ATPázovej aktivity. Schopnosť skúmaných látok inhibovať transportnú aktivitu P-gp bola meraniami preukázaná. Biologická aktivita flavonolignanov bola sledovaná z pohľadu ich cytotoxicity a vplyvu na proliferáciu buniek. Ďalšie merania sa budú zameriavať na testovanie vybraných zlučenín na nádorovej bunkovej línii karcinómu vaječníkov a jej sublínie rezistentnej na adriamycín.
9	Bc. Jan Dohnálek	M2	Ing. Eva Benešová, Ph.D.	Úloha fosfolipasy C při regeneraci kvasinky Saccharomyces cerevisiae po teplotním stresu	detail Úloha fosfolipasy C při regeneraci kvasinky Saccharomyces cerevisiae po teplotním stresu Zvýšená teplota představuje pro buňky nebezpečí v podobě denaturace proteinů a jejich následné ztrátě funkce vedoucí až k buněčné smrti. Proto buňky vyvinuly řadu mechanismů, jak ochránit svoje důležité struktury i během teplotního stresu. Jedním z těchto způsobů je vytvoření tzv. stresových granulí, což jsou transientní ribonukleoproteinové agregáty. Vytvořením těchto granulí dochází k zastavení translace a tím ke konzervaci energie pro další procesy a zároveň také k ochraně struktur důležitých nejen pro samotný proces translace. Po návratu do normálních nestresových podmínek je pro buňku nezbytné stresové granule rozpustit, aby mohlo dojít k obnovení translace a dalšímu růstu. Nerozpuštění těchto proteinových agregátů představuje pro buňku problém, jenž zásadním způsobem ovlivňuje její správné fungování. Tato práce se zabývá vlivem fosfolipasy C na rozpouštění a formování teplem indukovaných stresových granulí v kvasince Sacharomyces cerevisiae.
10	Bc. Tereza Drobníková	M2	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Vliv nanočástic vzácných kovů na životní prostředí	detail Vliv nanočástic vzácných kovů na životní prostředí Stříbro má širokospektrální antimikrobiální účinky a celou řadu charakteristických fyzikálně-chemických vlastností. Díky tomu jsou nanočástice stříbra (AgNPs) jedny z nejrozšířeněji používaných nanočástic v širokém spektru výrobků a mají schopnost pronikat do všech přírodních ekosystémů. Například nesprávná likvidace, náhodné úniky, použití AgNPs jako "organického" hnojiva/pesticidu mohou být zdrojem kontaminace životního prostředí. Stříbro stejně jako těžké kovy se v životním prostředí akumuluje, a ačkoliv v nízkých koncentracích může být zdánlivě neškodné, se vzrůstajícím využitím tohoto kovu vzrůstá i jeho koncentrace v životním prostředí, která již může působit toxicky. Z tohoto důvodu jsou nezbytné studie zabývající se vlivem nanočástic na jednoduché i složité živé systémy za kontrolovaných i reálných podmínek. Záměrem této práce je zjistit, jakým způsobem a v jaké míře AgNPs ovlivňují životní prostředí. Studie je realizována za kontrolovaných podmínek v systému zemina-rostlina (Arabidopsis thaliana Col-0). Prostřednictvím biochemických testů, analýzy vlastností podporujících růst rostlin, profilováním mikrobiální komunity mikrobiologickými a genetickými metodami jsou sledovány potenciální změny půdního mikrobiomu způsobené přidáním vzrůstajícího množství AgNPs.
11	Bc. Tereza Havrlantová	M2	Ing. Petr Svoboda, Ph.D.	Průtoková cytometrie jako nástroj charakterizace imunokompetentních buněk v tukové tkáni	detail Průtoková cytometrie jako nástroj charakterizace imunokompetentních buněk v tukové tkáni Tuková tkáň fyziologicky obsahuje kromě vlastních adipocytů i nízké zastoupení imunokompetentních buněk, které se významně podílí na udržení insulin-senzitivního prostředí tkáně. Vlivem obezity dochází ke zvýšení počtu přítomných imunokompetentních buněk v tukové tkáni a také k přeměně jejich fenotypu z protizánětlivého na prozánětlivý. Fenotyp a zastoupení imunokompetentních buněk pak lze určit na základě analýzy povrchových znaků buněk, a to s pomocí specifických protilátek. Naším cílem bylo zavést metodu průtokové cytometrie v charakterizaci imunokompetentních buněk v podkožní a epikardiální tukové tkáni. Zavedli jsme analýzu pomocí průtokové cytometrie na měření základních lymfocytárních populací dávaných do souvislosti s iniciací a progresí subklinického zánětu, jednoho z ústředních faktorů podílejících se na rozvoji insulinové rezistence a diabetes mellitus 2. typu. Předpokládaná odlišnost v zastoupení imunokompetentních buněk mezi epikardiální a podkožní tukovou tkání však nebyla potvrzena. Statisticky významný rozdíl mezi jednotlivými typy tukové tkáně nebyl prokázán. Naše výsledky z průtokové cytometrie naznačují, že není pravděpodobně rozdíl v zastoupení imunokompetentních buněk mezi epikardiální a podkožní tukovou tkání.
12	Bc. Lucie Hladká	M2	Ing. Petra Junková, Ph.D.	Proteomická analýza GPD-deficientních virionů Mason-Pfizerova opičího viru	detail Proteomická analýza GPD-deficientních virionů Mason-Pfizerova opičího viru Mason-Pfizerův opičí virus (M-PMV) je retrovirus, u kterého dochází na rozdíl od viru lidské imunodeficience (HIV) k sestavení nezralé virové částice již v periplazmatické oblasti hostitelské buňky. M-PMV ve svém genomu též na rozdíl od HIV kóduje tzv. G-patch doménu (GPD), která je u prekurzorových polyproteinů Gag-Pro a Gag-Pro-Pol lokalizována mezi sekvencí proteasy a reverzní transkriptasy. Úloha této domény zatím odhalena nebyla, avšak současné poznatky ukazují na to, že by mohla hrát roli při transkripci či sestřihu, popřípadě transportu virové mRNA. Cílem práce je identifikovat proteiny hostitelské buňky, které s GPD interagují a které jsou současně s touto doménou inkorporovány do virionů. K tomuto účelu byl využit přístup kvantitativní proteomické analýzy celých virionů. Po izolaci GPD deficientních (ΔGPD) virionů M-PMV byla provedena jejich charakterizace a následně proteomická analýza pomocí LC-MS/MS. Získané hladiny hostitelských proteinů detekovaných v ΔGPD virionech budou porovnány s hladinami hostitelských proteinů detekovaných v částicích M-PMV divokého typu získaných v předchozí studii. Proteiny, které nebudou detekovány v ΔGPD virionech M-PMV a přitom budou detekovaných v částicích M-PMV divokého viru budou navrženy jako potenciální interakční partneři GPD.
13	Bc. Adéla Hrdličková	M1	Ing. Jiří Suttnar, CSc.	Stanovení 2-hydroxyglutarátu v plazmě pacientů s akutní myeloidní leukemií	detail Stanovení 2-hydroxyglutarátu v plazmě pacientů s akutní myeloidní leukemií Akutní myeloidní leukémie (AML) tvoří 80% akutních leukémií u dospělých. Jedním z mutovaných genů při AML je gen enzymu isocitrátdehydrogenasy (IDH). IDH je součástí Krebsova cyklu, kde katalyzuje vznik α-ketoglutarátu z isocitrátu. Díky neomorfním mutacím IDH dochází v těle k přeměně α-ketoglutarátu na onkogen D-2-hydroxyglutarát (D-2-HG), který se v organismu ve zvýšené koncentraci fyziologicky nevyskytuje. L-2-HG není onkogenní, proto je nutné nalézt metodu umožňující stanovit oba enantiomery zvlášť. 2-HG byl z plazmy izolován pomocí extrakce na pevné fázi na anexu. Pro následnou přípravu derivátů D-2-HG, L-2-HG, D-2-HG(C13), byla použita reakce s D-anhydridem O,O´-diacetylvinné kyseliny. Pro dělení D a L diastereomerních derivátů byla použita LC ve spojení s MS. Pro dělení byla vyzkoušena kolona pracující s reverzní fází Atlantis C18, Synergy Polar a Luna C18, dále pak kolona ZIC-HILIC. Jako vnitřní standard byl využit D-2-HG(C13). Analýze byly podrobeny vzorky malé skupiny pacientů s normální a mutovanou IDH. Výsledky byly kvantifikovány pomocí programu Analyst. Stanovení hladiny D-2-HG v plazmě pacientů by mohlo být málo invazivní a snadnou metodou pro určení diagnózy, sledování účinnosti léčby a identifikaci minimální residuální nemoci u AML.
14	Bc. Kateřina Hrušková	M2	doc. Mgr. Ing. Štěpánka Kučková, Ph.D.	Rozlišení druhů mykobakterií ve vodě pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF	detail Rozlišení druhů mykobakterií ve vodě pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF Většina bakterií rodu Mycobacterium se řadí mezi podmíněné patogeny způsobující závažná plicní onemocnění tuberkulózy a mimoplicní onemocnění zvané mykobakteriózy. V současné době je v České republice jejich největší rozšíření na Karvinsku. Mykobaktérie se vyznačují dlouhou generační dobou s pomalým růstem na kultivačních půdách, proto se do popředí dostává rychlá identifikace pomocí hmotnostní spektrometrie. Tato práce se zabývá rozlišením druhů mykobakterií ve vzorcích vody. Pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF se pokoušíme analýzou hlavních komponent (PCA) rozlišit jednotlivé druhy mykobakterií ve standardních vzorcích a vzorcích vody. Od dvou dodavatelů máme k dispozici druhy M. mucogenicum, M. fortuitum, M. peregrinum, M. celatum, M. abcessus, M. chelanoe, M. kansassi, M. marinum, M. avium subs. avium, M. avium subs. hominissuis, M. intracellulare, M. gordonae, M. xenopi a M. tuberculosis. Z důvodu kultivace mykobakterií na vaječném žloutku u jednoho z dodavatelů, jsme se rozhodli pracovat pouze s referenčními vzorky druhého dodavatele a následně je porovnávat s reálnými vzorky vody. Dosavadní výsledky ukázaly, že jednotlivé druhy mykobakterií standardních vzorků lze spolehlivě rozlišit a obdobné výsledky očekáváme i u modelových vzorků vody.
15	Bc. Martina Jacová	M2	Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.	Fotosensitizace a radiosensitizace pomocí molybdenových klastrů	detail Fotosensitizace a radiosensitizace pomocí molybdenových klastrů Fotodynamická terapia (PDT) je skúmanou liečbou nádorových ochorení a rôznych infekcií. Spôsobuje poškodenie cieľových buniek na základe interakcie inak neškodného fotosenzitizéru (PS) a viditeľného svetla. Röntgenom indukovaná fotodynamická terapia (X-PDT) využíva röntgenový lúč ako zdroj energie pre aktiváciu PDT procesu. X-PDT používa radiosenzitizéry, ktoré činia nádorové bunky citlivejšími na radiačnú terapiu. V tejto práci skúmame nanočastice s molybdénovým klastrom ako fotosenzitizéry a rádiosenzitizéry v PDT a X-PDT voči nádorovým bunkám krčka maternice, myšej prostaty a nenádorovým kožným bunkám. Boli uskutočnené dva typy experimentov. V prvom type experimentu sme nanočastice s klastrom pridali priamo do buniek a osvietili modrým svetlom alebo röntgenovým žiarením. V druhom type experimentu sme najskôr nanočastice s klastrom modifikovali pomocou aptamérov, následne ich pridali priamo do buniek a osvietili modrým svetlom alebo röntgenovým žiarením. V oboch prípadoch sme pozorovali fototoxický efekt, ale nie radiosenzitizáciu.
16	Lenka Jašková	M2	Ing. Michal Strejček, Ph.D.	Extrakce půdních bakterií s využitím extracelulárních komponent bakterie Micrococcus luteus	detail Extrakce půdních bakterií s využitím extracelulárních komponent bakterie Micrococcus luteus Většinu mikroorganismů z okolního prostředí nelze kultivovat v laboratorních podmínkách. Jedním z důvodů je VBNC (viable but non-culturable) stav buněk, kdy buňky do jisté míry metabolizují, ale nejsou schopny se dělit. Jednou z možností, jak mikroorganismy ze stavu VBNC resuscitovat, je použití proteinů zvaných Rpf (Resuscitation promoting factors). Cílem této diplomové práce je ověřit a specifikovat vliv SRpf (Supernatant obsahující Rpf) z kultury mikroorganismu Micrococcus luteus na diverzitu mikroorganismů izolovaných z půdy. Předpokládá se, že extrakce mikroorganismů z půdy s použitím SRpf povede k vyššímu počtu živých (dělení schopných) vyextrahovaných buněk. To je ověřováno bioaugmentačními experimenty, při nichž jsou do sterilní zeminy individuálně inokulovány vybrané bakteriální kmeny, které jsou následně extrahovány a životaschopné buňky jsou kvantifikovány. Druhým předpokladem je, že SRpf zvyšuje druhovou diverzitu extrahovaných půdních mikroorganismů. K ověření tohoto předpokladu se mikroorganizmy extrahují z reálných vzorků zeminy a následně jsou identifikovány pomocí MALDI-TOF MS a sekvenace genů pro 16SrRNA. Ve všech experimentech se srovnává extrakce s aktivním SRpf, inaktivovaným SRpf a zcela bez SRpf.
17	Bc. Anna Jelínková	M2	Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.	Identifikace druhů u rodu Cronobacter pomocí hmotnostní spektrometrie	detail Identifikace druhů u rodu Cronobacter pomocí hmotnostní spektrometrie Bakterie rodu Cronobacter patří mezi oportunní patogeny vzájemně se lišící svou virulencí. Jejich nebezpečí spočívá hlavně v kontaminaci sušené kojenecké výživy. Nejrizikovější skupinou jsou novorozenci s nízkou porodní váhou, u kterých může bakterie způsobit závažná onemocnění. Proto je jejich identifikace na úrovni rodu i druhu důležitá. MALDI-TOF MS je metodou, která umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci bakterií na základě porovnání proteinových profilů intaktních buněk. Stávající databáze mikroorganismů Biotyper umožňuje identifikaci Cronobacter pouze na rodové úrovni. Cílem práce je vytvoření databáze rozlišující i jednotlivé druhy Cronobacter. Základem pro sestavení vlastní databáze je zisk kvalitních spekter. Proto byla testována kultivační média, doby kultivace a metody přípravy vzorku, tedy intaktních buněk a extraktů. Nejlepší variantou bylo měření intaktních buněk v kombinaci s pevným médiem TSA a 24hod kultivací. Pro sestavení databáze Cronobacter bylo vybráno 20 reprezentativních spekter pomocí analýzy hlavních komponent s následnou tvorbou sumárních spekter (MSP) dosud pro 30 sbírkových kmenů. Databáze bude rozšířena pro pokrytí rozmanitosti rodu Cronobacter a bude vytvořena v programech Biotyper a BioNumerics s ověřením funkčnosti na klinických izolátech.
18	Bc. Alena Karnošová	M2	prof. Ing. Martin Fusek, CSc.	Lipidizované analogy peptidu uvolňujícího prolaktin a jejich vliv na signalizaci receptorů	detail Lipidizované analogy peptidu uvolňujícího prolaktin a jejich vliv na signalizaci receptorů Obezita je v dnešní době závažný zdravotní problém. Nové možnosti ve vývoji budoucích léků proti obezitě a diabetu představují anorexigenní neuropeptidy, které se tvoří v mozku a působí na snížení příjmu potravy a tělesné hmotnosti. Tato práce se zabývá lineárními anorexigenními neuropeptidy, peptidem uvolňujícím prolaktin (PrRP) a neuropeptidem FF (NPFF), které se řadí do skupiny tzv. RF-amid-peptidů. Typickým znakem RF-amid-peptidů je zakončení C-konce sekvencí Arg-Phe-NH₂, která je nezbytná pro vazbu na jejich receptory. Bylo zjištěno, že PrRP se váže na svůj přirozený receptor GPR10 a zároveň vykazuje vysokou afinitu k receptoru pro neuropeptid FF (NPFF2). Ve své práci se zabývám vybranými lipidovanými peptidovými analogy PrRP a jejich mechanismem účinku in vitro. Lipidizace analogů PrRP navržených v laboratoři skupiny RNDr. Lenky Maletínské, CSc. umožňuje vyvolání centrálního anorexigenního účinku po periferním podání, a tím nabízí možnost potenciálního terapeutického využití. Cílem je zmapovat signalizace těchto peptidů do buňky na buněčných liniích s exprimovaným receptorem GPR10 nebo s receptory s částečnou homologií ke GPR10 receptoru.
19	Bc. Ruslan Klassen	M1	PharmDr. Jindřiška Angelini, Ph.D.	Sledování dynamiky mikrotubulárního cytoskeletu po ošetření kovovými nanočásticemi v rostlinách Arabidopsis thaliana	detail Sledování dynamiky mikrotubulárního cytoskeletu po ošetření kovovými nanočásticemi v rostlinách Arabidopsis thaliana S růstem výroby kovových nanočástic vzrostl i jejich obsah v okolním prostředí, kde rychle a snadno pronikají do jakéhokoliv organismu nebo znečišťují životní prostředí. Nanočástice, zejména do 50 nm, procházejí biologickými bariérami a interagují s mnoha intracelulárními strukturami – například inhibují enzymy, narušují vodivost membrány, vážou se na proteiny. A mohou nakonec způsobit i buněčnou smrt. Cytoskelet funguje jako určitý senzor změn v okolí buňky a odchylky v jeho dynamice mohou nastartovat celou kaskádu dějů, které buňce pomohou vyrovnat se s nepříznivými podmínkami. Pokusili jsme se zjistit, jak nanočástice ovlivňují dynamiku mikrotubulárního cytoskeletu a jeho schopnost k regenerace v různých intervalech po ošetření kovovými nanočásticemi.
20	Bc. Lucie Klimešová	M2	Ing. Jan Lipov, Ph.D.	Zavedení metody TANGO pro testování interakce nových syntetických drog se serotoninovými receptory	detail Zavedení metody TANGO pro testování interakce nových syntetických drog se serotoninovými receptory Nové syntetické drogy jsou problémem současné drogové scény. Bývají navrženy jako analoga nelegálních drog za účelem obejít stávající legislativu. Jejich výrobci se snaží připravit takovou psychoaktivní substanci, která dosud není na seznamu ilegálních látek, nebo jejíž prekursory nejsou monitorovanými látkami. Detekce nových syntetických drog je velmi obtížná. Imunochemické techniky zaměřené na klasické drogy nejsou schopny většinu nových látek prokázat, protože i malá změna struktury může způsobit falešně negativní výsledek testu. Jednou z možností, jak nově syntetizované drogy zjistit je zavedení metody TANGO. Metoda TANGO je založena na principu přepisu reportérového genu pro luciferasu, který je aktivován fúzí testované látky s cílovým receptorem. Tím často bývá receptor spřažený s G-proteiny. Mým úkolem bylo zavést tuto metodu pro serotoninové receptory HTR2, které jsou cílem působení mnohých psychoaktivních drog. Pomocí této metody můžeme s jistotou určit, zda neznámá substance se serotoninovým receptorem interaguje a tudíž vykazuje psychoaktivní účinky. Cílem této práce je příprava buněčné linie produkující serotoninové receptory se systémem TANGO, na které bude možné testovat deriváty nových syntetických drog.
21	Bc. Petra Klímová	M2	doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.	Příprava a charakterizace „core“ retrovirů HIV a M-PMV	detail Příprava a charakterizace „core“ retrovirů HIV a M-PMV Retroviry řadíme mezi obalené RNA viry, způsobující infekce hostitele, spojené s výskytem mnoha závažných onemocnění. Vývoj antiretrovirotik, fungujících na principu inhibice různých kroků retrovirového životního cyklu, je tedy aktuálním tématem. Během vstupu zralé retrovirové částice do cytoplasmy hostitelské buňky je obnažena virová kapsida, tvořená strukturním kapsidovým proteinem a obsahující genomovou RNA a další enzymy. Jedním ze způsobů inhibice životního cyklu retrovirů je destabilizace kapsidy, a tedy její předčasný rozpad, či naopak její stabilizace, a tedy zabránění jejího rozpadu. Cílem práce je připravit kapsidové proteiny HIV a M-PMV v dostatečném množství a čistotě a v různých podmínkách sledovat jejich schopnost tvořit částice simulující kapsidy in vitro. Dalším krokem je vzájemně porovnat stabilitu vytvořených kapsid a zjistit vliv přítomnosti inhibitoru PF74 na jejich tvorbu a stabilitu. Kapsidové proteiny byly produkovány v bakteriálním expresním systému a purifikovány afinitní chromatografií. Transmisní elektronovou mikroskopií bylo pozorováno, že pro tvorbu kapsid HIV je potřeba vysoká iontová síla, zatímco pro tvorbu kapsid M-PMV nikoliv. Ultracentrifugací kapsid v sacharosovém gradientu bylo zjištěno, že jsou velmi nestabilní.
22	Bc. Klára Koldušková	M2	doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D.	Purifikace rajčatové nukleasy s protinádorovým účinkem	detail Purifikace rajčatové nukleasy s protinádorovým účinkem Nukleasy jsou enzymy patřící do skupiny hydrolas, které hrají zásadní roli v procesech regulace genové exprese. Některé rostlinné nukleasy jsou zkoumané i z pohledu jejich cytotoxického účinku na nádorové buňky. V této práci se zabývám nukleasou TBN1 (Tomato bifunctional nuclease 1), což je glykoprotein o molekulové hmotnosti 37 kDa. Pro produkci rekombinantní nukleasy TBN1 byl navržen nový způsob exprese v suspenzní kultuře tabáku Nicotiana tabacum kultivar Bright Yellow 2 (BY-2). Při izolaci TBN1 ale dochází k její degradaci. Cílem mé práce je proto zlepšit stabilitu nukleasy TBN1 v produkčních buňkách a následně se pokusit nukleasu TBN1 purifikovat. Byla navržena dvě možná řešení dané problematiky. Prvním je purifikace nukleasy TBN1 metodou bezvakuolové izolace z již připravených suspenzních buněk BY-2/eGFP‑TBN1. Odstraněním vakuoly z buňky před izolací nukleasy by mělo být zamezeno uvolnění proteolytických enzymů a degradaci nukleasy TBN1. Druhou možností řešení by mohla být produkce nukleasy TBN1 ve fúzi s „ochranným proteinem“ – hydrofobinem. Proto byl připraven vektor obsahující gen pro TBN1 ve fúzi s hydrofobinem, následně bude tento vektor vnesen do bakterie Agrobacterium tumefaciens a pomocí této bakterie do BY-2 buněk.
23	Anna Kolihová	M2	doc. Ing. Barbora Holubová, Ph.D.	Vývoj imunochemických metod pro detekci tryptaminů	detail Vývoj imunochemických metod pro detekci tryptaminů Látky ovlivňující vědomí jsou lidmi vyhledávány od pradávna. Dosud však nebylo jejich užívání spjato s tak velkým zdravotním rizikem jako nyní, neboť se jednalo o látky přírodní s po generace známými účinky. Dnes se setkáváme s jejich polosyntetickými či syntetickými analogy, z nichž nejrizikovější jsou nové psychoaktivní látky (NPS) o jejichž metabolismu, toxicitě, účincích a míře celkového zdravotního rizika neexistuje v současnosti dostatek informací. I přesto produkce a spotřeba stávajících i nových NPS stále roste, neboť nepodléhají legislativní kontrole, což je činí dosud bezúhonnou atraktivní alternativou ilegálních drog. K získávání informací o těchto látkách je mimo jiné důležitá i jejich spolehlivá detekce. Cílem této práce je sestavení rychlé, levné, a na rozdíl od HPLC/MS, uživatelsky a technicky nenáročné metody pro spolehlivou detekci tryptaminů, jedné z hlavních skupin NPS. Pro tento účel byla použita imunochemická metoda ELISA v nepřímém kompetitivním formátu. Před charakterizací metody stanovením analytických parametrů byly na základě analýzy titračních a kalibračních křivek vybírány vhodné koncentrace imunoreaktantů, vhodné reakční podmínky (teplota a doba inkubace) a pufry pro ředění protilátek. Dále byla testována specifita použité primární protilátky.
24	Andrea Koťová	M2	Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.	Cytostatické účinky platinových a palladiových komplexov	detail Cytostatické účinky platinových a palladiových komplexov Objav cisplatiny, cis-[PtII(NH3)2Cl2] bol dôležitý moment v liečbe nádorových ochorení. Neskôr sa začali používať jej analóga ako sú karboplatina a oxaliplatina. Vzhľadom k tomu, že nádorové bunky vykazujú určitú rezistenciu, je zmena cytostatika často nevyhnutným krokom v liečbe. V súčasnosti sa syntetizujú a testujú nové analóga na báze platiny a iných kovov, ako je paládium, ktoré sú testované v tejto práci. Pre testovanie účinku cytostatík boli vybrané myšie makrofágy RAW a pre kontrolu nenádorová línia fibroblastov MRC. Viabilita buniek ovplyvnených účinnou látkou bola stanovená po 72 hodinovej inkubácii pomocou resazurínovej metódy. Zo získaných výsledkov vyplýva, že cytostatiká obsahujúce paládium nevykazujú cytostatický účinok, alebo len v nízkej miere, zatiaľ čo látky obsahujúce Pt⁴⁺ majú účinok podobný oxaliplatine, ktorá slúžila ako pozitívna kontrola. Látky budú ďalej testované v súvislosti s depléciou glutamínu, ktorý patrí medzi najviac zastúpené aminokyseliny v krvi. Výrazne sa podieľa nielen na energetickom metabolizme bunky, ale má tiež dôležitú úlohu v antioxidačnej ochrane.
25	Bc. Dominika Králová	M2	doc. Mgr. Ing. Štěpánka Kučková, Ph.D.	Testování nové metody v diagnostice rakoviny pankreatu	detail Testování nové metody v diagnostice rakoviny pankreatu Karcinom pankreatu je čtvrtou nejčastější příčinou úmrtí související s rakovinou na celém světě. Jen v České republice každý rok onemocní kolem 1660 lidí. Toto onemocnění se v prvních stádiích obvykle neprojevuje, proto je obtížné jej diagnostikovat. Ve chvíli, kdy se začnou projevovat příznaky jako je hubnutí, bolest břicha, svědění, diabetes mellitus II. typu, žloutenka, ztráta chuti k jídlu, je onemocnění v pokročilé fázi a často již neoperovatelné. Proto je míra přežití menší než 5 %. Mezi rizikové faktory tohoto onemocnění patří kouření, dědičnost, obezita, zánět pankreatu a věk. Nejúčinnější léčbou karcinomu pankreatu je včasná resekce nádoru, bohužel je tato operace možná pouze u 10 % zjištěných pacientů z důvodu šíření nádoru do okolních tkání a orgánů. K diagnostice nemoci se využívají zobrazovací metody – CT, magnetická rezonance, ultrasonografie a také detekce proteinových biomarkerů. V posledních letech je snaha o identifikaci nových proteinových biomarkerů v plazmě, které by včas odhalily možné riziko malignit. Cílem mé diplomové práce je pokusit se rozlišit krevní plazmu zdravých a nemocných lidí trpících karcinomem pankreatu pomocí MALDI-TOF. Získaná data se zpracovávají pomocí analýzy hlavních komponent (PCA), která dokáže zachytit i nepatrné rozdíly ve spektrech.
26	Bc. Pavlína Kubešová	B1	doc. Ing. Barbora Holubová, Ph.D.	Vývoj imunochemických metod pro detekci anabolického steroidu stanazololu	detail Vývoj imunochemických metod pro detekci anabolického steroidu stanazololu Ve světě sportu se stále více rozvíjí užívání nezákonných (dopingových) látek pro zlepšení výkonu. Proto už od roku 1999 funguje Světová antidopingová agentura (WADA), která užívání těchto látek kontroluje. Náplní její práce je nejen kontrola sportovců, zda neužívají dopingové látky, ale také zařazení nových látek mezi zakázané. Mezi tyto látky v dnešní době patří také anabolický androgenní steroid stanazolol. Proto je důležité vyvíjet metody, které detegují jeho přítomnost ve vzorcích nejen do sportovců, ale třeba i v doplňcích stravy. Mezi ně se řadí screeningové metody ELISA a imunochromatografický test (ICT), jejichž principem je interakce stanazololu s vhodnou protilátkou. Vývoj těchto metod je cílem prezentované práce. Jako první byl sestaven test ELISA, pro který byly vybrány vhodné koncentrace imunoreagencií, složení pufrů, teploty a doby inkubace pro primární i sekundární protilátku a poté sestaveny kalibrační křivky. Pro imunochromatografický test byl zatím vyvinut otevřený formát. V případě uzavřeného formátu bude nutné vybrat vhodné podmínky pro průběh testu, například jednotlivé materiály (podložky pro vzorek i konjugační podložky) nebo složení pufrů.
27	Bc. Linda Kutlíková	M2	Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.	Diagnostika norovírusov z pohľadu molekulárnej genetiky	detail Diagnostika norovírusov z pohľadu molekulárnej genetiky Diagnostika norovírusov z pohľadu molekulárnej genetiky Norovírusy sú neobalené jednovláknové RNA vírusy patriace do čeľade Caliciviridae. Sú hlavnou príčinou akútnej gastroenteritídy pochádzajúcej z vody a potravy. Ako hlavné detekčné metódy na ich stanovenie sa používajú imunochemické metódy, elektrónová mikroskopia a molekulárne – genetické metódy, založené na polymerázovej reťazovej reakcii s fluorescenčnou detekciou v reálnom čase (qPCR). Cieľom tejto práce je osvojenie si postupu horizontálneho stanovenia norovírusov podľa normy ČSN P CEN ISO/TS 15216-1. Toto stanovenie je založené metóde qPCR, kedy je umožnené sledovať narastajúce množstvo amplifikovanej DNA v reálnom čase. Z dôvodu komplexnosti metódy je do celého procesu zahrnutá rada kontrol. Pre účely metódy bola preto navrhnutá pozitívna kontrola (PC). Jedná sa o jednovláknovú DNA o dĺžke 150 báz. Pre vyhodnotenie výsledkov po prebehnutí PCR bola na overenie jej funkčnosti zostrojená kalibračná priamka a tiež bola využitá horizontálna elektroforéza v agarózovom géli. Súčasťou ďalšej práce bude navrhnutie kontrolného plazmidu obsahujúceho sekvencie časti genómu norovírusov vhodného na dôkaz vírusových častíc prostredníctvom reverznej transkripcie a qPCR.
28	Bc. Nikoleta Loudová	M2	prof. Ing. Jan Evangelista Dyr, DrSc.	Analýza rozdílů v transkripci dlouhých nekódujících RNA u myelodysplastického syndromu	detail Analýza rozdílů v transkripci dlouhých nekódujících RNA u myelodysplastického syndromu Myelodysplastický syndrom (MDS) je skupina heterogenních onemocnění hematopoetických kmenových buněk vyznačující se cytopenií v periferní krvi a vysokým rizikem progrese do akutní myeloidní leukémie (AML). V rámci této práce byly studovány hladiny dlouhých nekódujících RNA (lncRNA) u myelodysplastického syndromu. Pro analýzu množství vybraných transkriptů lncRNA v CD34+ progenitorových buňkách kostní dřeně jsme zavedli metodu reverzní transkripce s následnou real-time PCR detekcí (RT-qPCR). Touto metodou jsme detekovali relativní množství konkrétních lncRNA (EGOT, EPB41L4, FAM225A, HOTAIRM, CHRM3A82, IGF2, LEF1-AS1, LEF1, MEG3, PVT1, TCL6, WT1-AS1 a WT1) u 81 pacientů s různými subtypy MDS, 14 pacientů s akutní myeloidní leukémií s myelodysplastickými rysy (AML-MRC) a 13 zdravých dárců. Následná statistická analýza identifikovala lncRNA s rozdílnou hladinou mezi jednotlivými kategoriemi pacientů, což poukazuje na jejich možný význam v patogenezi onemocnění. U některých sledovaných lncRNA (H19, WT1-AS, LEF1-AS, MEG3 a TCL6) jsme dokonce prokázali, že jejich hladina se významně liší mezi pacienty s dobrou a špatnou prognózou. Tyto lncRNA by tak mohly sloužit jako potenciální molekulární markery MDS.
29	Stanislav Macháček	M2	Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D.	Karbonické anhydrázy patogenních kvasinek rodu Candida	detail Karbonické anhydrázy patogenních kvasinek rodu Candida Zástupci kvasinek rodu Candida jsou součástí mikroflóry člověka a pro zdravé jedince nepředstavují riziko. Hrozbou se stávají pro jedince s oslabeným imunitním systémem, u kterých jsou původci infekcí označovaných jako kandidosy. Patogenita kandid je způsobena především jejich schopností přizpůsobit se široké škále podmínek. Dobře to lze dokumentovat na schopnosti kandid přežít v širokém rozmezí koncentrací oxidu uhličitého (CO₂). Adaptaci kvasinek na koncentraci CO₂ umožňují karbonické anhydrasy (CA). Tyto enzymy katalyzují probíhající reakci konverze CO₂ na bikarbonát (HCO₃^-) a regulují tím citlivě hladinu CO₂. V naší práci jsme se zaměřili na β-CA z patogenních kvasinek rodu Candida. Podařilo se vypracovat izolační postup pro přípravu CA z patogenních kvasinek Candida albicans (CaNce103p) a Candida parapsilosis (CpNce103p), pomocí kterého jsme připravili oba enzymy v dostatečném množství a čistotě potřebné k rentgenostrukturní analýze. Optimalizací krystalizačních podmínek jsme získali krystaly CaNce103p pro sběr difrakčních dat, ze kterých byla posléze vyřešena struktura CaNce103p v rozlišení 2.2 Å.
30	Bc. Šárka Mattauchová	M2	Ing. Petra Junková, Ph.D.	Identifikace interakčních partnerů rostlinného flotillinu 1	detail Identifikace interakčních partnerů rostlinného flotillinu 1 Plasmatická membrána slouží buňkám jako účinná bariéra oddělující je od vnějšího prostředí a zajišťující jejich stabilitu. Své specifické funkce plní skrz membránové proteiny, které jsou v ní zabudované. Mezi ně patří i flotiliny, jejichž úloha v metabolismu buňky byla předmětem studia především u savců, kde byla spojena se specializovanou formou endocytosy. U rostlin ještě není jejich role zcela objasněna. Pro odhalení interakčních parterů rostlinného flotilinu 1, které by mohly pomoci objasnit jeho funkci, byla využita imunoafinitní purifikace (IAP) s hmotnostně-spektrometrickou detekcí. Výchozím biologickým materiálem byly listy čtyřtýdenních rostlin Arabidopsis thaliana se zvýšenou produkcí fúzního proteinu flotilinu 1 a GFP (Flot1‑GFP). Úspěšně transformované rostliny byly selektovány pomocí fluorescenční mikroskopie a touto metodou byla též potvrzena lokalizace Flot1-GFP na plasmatické membráně. Pro izolaci PM frakce byla použita metoda diferenciální ultracentrifugace a separace membrán v dvoufázovém systému dextranu a polyethylenglykolu. Získané vzorky byly charakterizovány pomocí elektroforézy a imunoblotu s využitím protilátek proti GFP a podrobeny IAP a nabohacené proteiny byly detekovány pomocí LC-MS/MS.
31	Bc. Lucie Minaříková	M2	Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.	Stanovení norovirů v potravinách a vodách	detail Stanovení norovirů v potravinách a vodách Norovirus je významný patogen vyvolávající gastroenteritidy přenášený potravinami a vodou. K detekci norovirů se používají molekulárně genetické metody. V laboratořích zabývajících se touto problematikou je používaný postup popsaný v normě ČSN EN ISO 15216. Jedná se o horizontální metodu pro stanovení viru hepatitidy A a noroviru pomocí reverzní transkripce a polymerázové řetězové reakce v reálném čase (RT-qPCR). Norma popisuje kroky detekce zahrnující izolaci RNA, RT a kvantifikaci pomocí qPCR. Pro zajištění správnosti výsledků je do procesu zahrnuta sada kontrol včetně kontrolního viru. Na základě vlastností, které by měl kontrolní virus mít, byly ve Výzkumném ústavu veterinárního lékařství v Brně navrženy fágové částice. Jedná se o MS2 bakteriofága, který nese umělou RNA obsahující specifickou kontrolní sekvenci získanou z mitochondriální DNA vakovlka tasmánského a ptáka moa. Cílem mé práce je ověřit použitelnost této kontroly při procesu detekce norovirů. Na fágových částicích byly nejdříve testovány 3 metody izolace RNA, normativní metoda založená na principu magnetických částic, fenol-chloroformová extrakce a izolace pomocí centrifugačních RNA vazebných kolonek, což je první krok horizontální normativní metody.
32	Bc. Anna Neužilová	M2	prof. Ing. Martin Fusek, CSc.	Fragmenty peptidu uvolňujícího prolaktin: studie in vitro	detail Fragmenty peptidu uvolňujícího prolaktin: studie in vitro Jednou ze světově nejrozšířenějších civilizačních chorob je obezita, která je úzce spjata s nadměrným příjmem potravy a minimálním energetickým výdejem. Neustále rostoucí výskyt obezity představuje závažná rizika spojená s dalšími zdravotními komplikacemi. Jednou z potenciálních možností léčby mohou být centrální anorexigenní neuropeptidy. Farmakologickou otázkou je však přestup neuropeptidů z periferie přes hematoencefalickou bariéru. Po periferním podání tyto látky nejsou schopné projít do mozku a vyvolat zde biologickou odezvu. Ve své práci se věnuji peptidu uvolňující prolaktin (PrRP) a jeho analogům. PrRP patří do rodiny RF-amidových peptidů a po centrálním podání snižuje příjem potravy. Připojením mastné kyseliny je PrRP schopen způsobit anorexigenní účinek i při periferním podání. PrRP se váže na receptor GPR10 a vykazuje afinitu i k receptoru pro neuropeptid FF (NPFF2). Fyziologicky se vyskytuje ve dvou isoformách (PrRP31 a PrRP20) a pro vazbu na receptor je nejdůležitější jeho C-koncová sekvence. Nejkratší fragment se zachovanou vysokou afinitou k receptoru je PrRP13. V naší laboratoři byly syntetizovány analogy PrRP13, které jsou v rámci této práce podrobeny vazebným a funkčním testům a je zjišťován jejich potenciální agonistický či antagonistický účinek.
33	Bc. Denisa Nikodemová	M2	Ing. Petr Svoboda, Ph.D.	Vliv inhibitorů sekrečních drah na aktivní sekreci Nampt	detail Vliv inhibitorů sekrečních drah na aktivní sekreci Nampt Nikotinamidfosforibosyltransferasa (Nampt) neboli visfatin je protein, který intracelulárně působí jako esenciální enzym. Avšak byl detekován také v extracelulárním prostředí, kde jeho funkce nebyla prozatím zcela odhalena. Kromě toho není odhalen ani mechanismus jeho sekrece. Zjistili jsme, že Nampt je aktivně sekretován buňkami imunitního systému. Dosavadní studie vyloučily možnost sekrece konvenční sekreční drahou a přiklánějí se spíše k některé z nekonvenčních sekrečních drah. Cílem naší práce bylo sledovat vliv inhibitorů sekrečních drah na sekreci Nampt. Sekrece Nampt makrofágy U937 byla stanovována v kultivačních médiích metodou imunoblotu. Inhibitory konvenční sekreční dráhy, Brefeldin A a Monensin, způsobily snížení sekrece Nampt. Dále byl testován vliv L-asparaginu, inhibitoru nekonvenční sekreční dráhy na principu autofagie, který také snížil sekreci Nampt. Fluorescenční mikroskopií byla sledovaná intracelulární lokalizace a transport GFP‑Nampt v makrofázích U937. Neovlivněné buňky měly GFP-Nampt lokalizován v blízkosti cytoplasmatické membrány, kdežto Brefeldin A zastavil transport GFP-Nampt k membráně. Naše výsledky popírají dosavadní studie, které zcela vylučují sekreci Nampt konvenční sekreční dráhou.
34	Bc. Tereza Papežová	M2	Ing. Hana Michova, Ph.D.	Vývoj metody pro nepřímou kvantifikaci Campylobacter jejuni ve vzorcích potravin	detail Vývoj metody pro nepřímou kvantifikaci Campylobacter jejuni ve vzorcích potravin Podle šetření Evropského úřadu pro bezpečnost potravin je Campylobacter jejuni dlouhodobě nejčastějším původcem gastrointestinálních onemocnění v zemích EU. Nejrizikovější potravinou je nedostatečně tepelně upravené drůbeží maso, přičemž infekční dávka je velice nízká, pohybuje se v řádech stovek bakterií. Metody pro stanovení počtu C. jejuni v potravinách by tedy měly být přesné a mít nízký detekční limit. V současnosti se používá Evropská norma ISO/TS 10272-2:2006, dle které lze zjistit, zda vzorek obsahuje více než 1 x 10³ KTJ. Toto stanovení je vzhledem k infekční dávce onemocnění nedostatečné. Cílem práce je navržení spolehlivé a přesné metody kvantifikace C. jejuni založené na semikvantitativní real-time PCR, kdy bude počet bakterií C. jejuni stanoven přepočítáním podle množství bakterie E. coli, která se na kuřatech často vyskytuje a je jednoduše kultivovatelná. Doposud byla izolována DNA 28 kmenů, včetně 3 kmenů C. jejuni a 2 kmenů E. coli. Vybrané kmeny představují především doprovodnou mikroflóru C. jejuni a slouží k otestování specifity primerů pro real-time PCR s C. jejuni a E. coli. V současné době provádím běžnou PCR a vyhodnocuji specifitu daných primerů. Dále také provádím oplachy vzorků kuřat z tržní sítě pro vyhodnocení kolonizace vzorků bakterií E. coli.
35	Bc. Markéta Petrová	M2	Ing. Veronika Brychová, Ph.D.	Radiouhlíkové datování kostí pro forenzní účely	detail Radiouhlíkové datování kostí pro forenzní účely Radioaktivní izotop uhlíku (¹⁴C), vznikající ve vyšších atmosférických vrstvách vlivem kosmického záření, je metabolicky inkorporován do všech živých organismů. Od okamžiku přerušení příjmu ¹⁴C z okolí klesá jeho aktivita v organismu rychlostí, která je úměrná poločasu přeměny 5730 ± 40 let. Pro forenzní účely se používá radiouhlíkové datování pomocí bombového píku, kterým lze určit dobu úmrtí organismu či nárůst konkrétní tkáně u recentních vzorků. Pro určení doby úmrtí byly použity vzorky lidských kostí, ze kterých byl izolován kolagen a tuk jako datovatelné chemické formy uhlíku. Pro stanovení aktivity ¹⁴C byla použita urychlovačová hmotnostní spektrometrie (Accelerator Mass Spectrometry – AMS), která přímo stanovuje počet jednotlivých atomů ¹⁴C ve vzorku, namísto měření jednotlivých radioaktivních přeměn. Aktivita ¹⁴C v měřených vzorcích, která je vztažena k radiouhlíkovému standardu – kyselině šťavelové, byla vyjádřena pomocí Fraction Modern (F¹⁴C = A_SN/A_ON). Rozdílné výsledky aktivity ¹⁴C u vzorků kostního kolagenu a tuku odhalily různou dobu zdržení datovatelných forem uhlíku v lidských tkáních.
36	Bc. Daria Pikalova	M2	doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.	Design proteinů in silico s využitím strojového učení a jejich charakterizace	detail Design proteinů in silico s využitím strojového učení a jejich charakterizace Umělé neuronové sítě byly původně navrženy jako nástroj pro modelování a studium nervové soustavy. Kvůli schopnosti se učit jsou často užívané v umělé inteligenci, jako praktické nástroje pro řešení vědeckých a inženýrských problémů. Jednou z takovýchto sítí je Char-RNN, kterou můžeme použít pro generování sekvencí proteinů na základě sekvencí reálných proteinů. Mým úkolem bylo u takto navržených proteinů předpovědět sekundární strukturu. Vybrané sekvence pak zkrátit na 30-50 AMK a předpovědět jejich 3D strukturu. Pro tyto účely byly připraveny “fragment libraries”, pomocí nichž bylo vygenerováno více modelů prostorových struktur vybraných peptidů se zadanou sekvencí a pro každý model bylo vypočítáno skóre, popisující kvalitu modelů. Pro sekvenci, která vykazovala přítomnost “sbalovací nálevky”, byl navržen a připraven syntetický gen, který byl ověřen sekvenováním. Následně byl exprimován v buňkách E. coli BL21(DE3). Buňky byly dezintegrovány a požadovaný protein byl přečištěn pomocí afinitní chromatografie. Sekundární struktura peptidu byla charakterizována metodou cirkulárního dichroismu. Dle předpokladu měl peptid obsahovat přibližně 70 % a-helixů, ale ve skutečnosti peptid obsahoval pouze 9 % a-helixů. V současnosti probíhá příprava dalšího peptidu.
37	Bc. Štěpánka Plochá	M2	Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.	Využití MALDI-TOF MS pro detekci mutací genu gyrA u Salmonella spp.	detail Využití MALDI-TOF MS pro detekci mutací genu gyrA u Salmonella spp. Bakterie rodu Salmonella z čeledi Enterobacteriaceae patří mezi významné potravinové patogeny a jejich vzrůstající rezistence k chinolonovým antibiotikům je proto značný problém. Mezi geny zodpovědné za tuto rezistenci patří i gen gyrA, kódující podjednotku A topoisomerasy gyrasa. Pokud se v úseku QRDR (oblast určující rezistenci k chinolonům) tohoto genu vyskytnou určité jednobodové mutace, nejsou již některé chinolony schopny se na gyrasu vázat, takže se k nim bakterie stává rezistentní. Cílem naší práce je proto zavést jednoduchý a rychlý protokol pro detekci těchto mutací genu gyrA u Salmonella spp. metodou MALDI-TOF MS. Celkem bylo studováno 8 kmenů Salmonella spp. sérotypů Enteritidis a Typhimurium, u nichž byla ověřena rezistence k ciprofloxacinu a kyselině nalidixové, stanoveny příslušné MIC a provedena sekvenace části genu gyrA, obsahující QRDR. Pro zavedení MALDI-TOF MS protokolu byl vybrán kmen S. Enteritidis CCM 7189. Testovány byly různé metody izolace DNA a nutnost přečištění PCR produktu před jeho amplifikací v přítomnosti dideoxynukleotidů za pomoci primerů, navržených na základě in silico analýzy. Získaná hmotnostní spektra umožnila správně stanovit nejméně 3 nukleotidy následující za primerem, díky čemuž byly spolehlivě detekovány 2 časté mutace (Asp82 a Ser83).
38	Bc. Kamila Pluhařová	M1	Ing. Martin Janda, Ph.D.	Boj o život na úkor velikosti aneb kyselina salicylová v čele obranných mechanismů rostlin	detail Boj o život na úkor velikosti aneb kyselina salicylová v čele obranných mechanismů rostlin Kyselina salicylová (SA) je, co by signální molekula, nesmírně důležitá pro rostliny při boji s jejich úhlavními nepřáteli. Mezi ně patří především napadení patogeny, ale účastní se i odpovědí na sucho, extrémní teploty či zasolení. SA je součástí imunitního systému rostlin, který když je kvůli nadbytku SA neustále aktivován má za následek retardaci růstu rostlin. V této práci jsme se rozhodli vytvořit unikátní kolekci mutantních rostlin Arabidopsis thaliana s ovlivněnou drahou SA a využít ji jako nástroj pro komplexní studium role SA především při studiu kompromisu mezi růstem a obranou rostlin a ve spojení s abiotickým stresem. Naše dosavadní sbírka čítá čtrnáct mutantů s pozměněnou SA drahou. Rostlinné genotypy nyní charakterizujeme v našich pěstebních podmínkách. Máme v plánu změřit obsah SA pomocí metody HPLC v různých vývojových stádiích a posoudit jejich fenotyp při růstu v zemině i in vitro a následně se zabývat vlivem světla na růst těchto mutantů. Tuto naši sbírku nadále plánujeme rozšiřovat. Máme za to, že může do budoucna přinést mnoho cenných informací o roli SA v reakcích na různé stresy spojené s vlivem na růst rostlin.
39	Bc. Tereza Pánková	M2	Ing. Michal Strejček, Ph.D.	Reprodukovatelnost proteinových signálů v hmotnostně spektrometrické analýze bakteriálních buněk	detail Reprodukovatelnost proteinových signálů v hmotnostně spektrometrické analýze bakteriálních buněk Hmotnostní analýza MALDI-TOF je citlivá analytická metoda, vhodná k identifikaci bakterií. V mikrobiologii životního prostředí se snažíme zejména o taxonomické charakterizace velkého množství bakteriálních izolátů, současně však chceme od sebe separovat blízce příbuzné bakteriální druhy dle rozdílného proteinového profilu. Při analýze bakteriálních kultur se však někdy potýkáme s odlišností hmotnostních spekter biologických replik. Jedním z důvodů může být např. složení buněčné stěny, či různá růstová fáze kultury, což může mít za následek problém s uvolněním intracelulárních proteinů při lyzi buněk. Před vyhodnocením těchto vlivů je potřeba zajistit reprodukovatelnost přípravy vzorku, která se sama podílí na kvalitě získaných spekter. Cílem prezentované práce bylo najít vhodné parametry extrakce bakteriálních proteinů pro analýzu pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF. Pro experiment byly zvoleny dva bakteriální kmeny jeden ze zástupců G+ a druhý G-. Sledovali jsme vliv doby působení extrakčních činidel na zisk proteinů a vliv koncentrace extrahovaných proteinů na kvalitu hmotnostních spekter. Získaná data nám umožnila standardizovat přípravu vzorků k pozorování biologické reprodukovatelnosti hmotnostních spekter.
40	Ekaterina Simonova	M2	doc. Ing. Igor Hochel, CSc.	The role of mitochondrial ABC transporters in mitochondrial function and cancerogenesis	detail The role of mitochondrial ABC transporters in mitochondrial function and cancerogenesis Cancer stem cells (CSCs), a small population of cells within the tumour characterized with self-renewal capacity and ability to give rise to a tumour in the immunocompromised mice, are believed to be the main reason for the failure of cancer treatment. CSCs are characterized by higher expression of ATP-binding cassette (ABC) transporters, which pump chemotherapeutics and various endogenous substrates across the membranes. Mitochondria are essential cellular organelles containing enzymes participating in important biological processes. There are four known mitochondrial ABC transporters: ABCB6, ABCB7, ABCB8 and ABCB10. They have exclusive function in mitochondrial processes related to iron metabolism such as iron-sulphur cluster biogenesis (ABCB7), heme biosynthesis (ABCB10, ABCB6) or mitochondrial iron export (ABCB8). These transporters are also implicated in protection against reactive oxygen species and chemoresistance. We found differential expression of these transporters in CSCs derived from breast cancer cell lines on mRNA and also on protein level. In particular, ABCB8 was upregulated while ABCB10 was downregulated in our CSC model. Therefore, the focus of this project is to study their cellular function and their role in cancer stem cell maintenance and biology.
41	Bc. Milada Suková	M2	Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.	Využití MALDI-TOF MS a PCR pro detekci rezistence k betalaktamovým antibiotikům u Salmonella spp.	detail Využití MALDI-TOF MS a PCR pro detekci rezistence k betalaktamovým antibiotikům u Salmonella spp. Zvyšující se rezistence bakterií k antibiotikům patří mezi vážné problémy současné doby. Bakterie rodu Salmonella jsou původcem mnoha onemocnění u člověka i zvířat. Jedná se o alimentární onemocnění jako je salmonelóza, tyfus a paratyfus. Mezi významné mechanismy rezistence Salmonella spp. patří i produkce betalaktamas, které hydrolyzují betalaktamová antibiotika. Fenotypové metody stanovení rezistence k antibiotikům jsou obecně náročné na čas, práci i materiál. Vhodnou alternativou, zaváděnou v posledních letech je stanovení rezistence k antibiotikům metodou hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF MS, jejíž zavedení a ověření patřilo i mezi cíle této práce. V práci bylo použito celkem 8 kmenů Salmonella spp. U těchto kmenů byla provedena PCR detekce přítomnosti genů vybraných betalaktamas (bla_TEM, bla_PSE, bla_SHV, ampC a bla_CTX-M-1) s různě širokým spektrem účinku. Přítomnost těchto genů byla porovnána s fenotypově stanovenou rezistencí k 27 antibiotikům (z toho 18 betalaktamových) pomocí diskové difúzní metody. Pro zavedení detekce rezistence k betalaktamovým antibiotikům metodou MALDI-TOF MS bylo testováno antibiotikum ampicilin, jehož degradační produkty byly opakovaně detekovány u čtyřech z pěti kmenů Salmonella spp. rezistentních k ampicilinu.
42	Bc. Josef Uskoba	M2	Ing. Tereza Leonhardt, Ph.D.	Chitinasová aktivita v ektomykorhizní houbě Thelephora terrestris	detail Chitinasová aktivita v ektomykorhizní houbě Thelephora terrestris Ektomykorhizní houba Thelephora terrestris hraje důležitou roli v lesním ekosystému, kde napomáhá rozkládat biomasu. Jedním z enzymů podílejících se na rozkladu biomasy v lesní půdě je chitinasa, s jejíž pomocí může T. terrestris rozkládat jak jiné houby, tak například exoskelet členovců. Toho lze využít pro degradaci chitinového odpadu, který vzniká rybolovem a chovem korýšů, popřípadě se dá chitin využít jako alternativní zdroj dusíku a fosforu. Jelikož tyto odpadní produkty mohou být často znečištěny těžkými kovy, je pro jejich rozklad vhodné použít zdroj chitinasy tolerantní k těžkým kovům. Tímto zdrojem by mohla být právě houba T. terrestris, která je tolerantní k těžkým kovům a zároveň vykazuje rychlý růst a chitinasovou aktivitu, což bylo ověřeno kultivací na chitinovém médiu s barevným indikátorem. Pro zjištění přibližné velikosti hledané extracelulární chitinasy bylo provedeno SDS-PAGE odstředěného kultivačního média s detekcí chitinasové aktivity metodou otisku, která se však neukázala jako dostatečně citlivá. Bylo proto přistoupeno k rozdělení kultivačního média pomocí gelové permeační chromatografie a jednotlivé frakce byly vizualizovány pomocí SDS-PAGE a podrobeny testům na chitinasovou aktivitu pomocí fluorescenčního markeru Calcofluor White a methylumbelliferonu.
43	Bc. Zdeněk Vavřina	M2	doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná	Interakce cyklických dinukleotidů s variantami proteinu STING	detail Interakce cyklických dinukleotidů s variantami proteinu STING Transmembránový protein STING (TMEM173) je součástí signalisační dráhy cyklo GMP-AMP synthasa – cyklický dinukleotid – STING (cGAS-CDN-STING), která vede k aktivaci vrozené imunitní buněčné odpovědi. Přirozeným ligandem STING proteinu je (2´,3´)-cGAMP (cyklo [G(2’,5’)pA(3’,5’)p]), synthetisovaný enzymem cGAS po navázání volné dsDNA v cytosolu. Prvním cílem práce bylo připravit deset rekombinantních variant lidského proteinu STING se záměnou jedné aminokyseliny ve vazebném místě a metodou diferenční skenovací fluorimetrie (DSF) ověřit vliv mutace na interakci STING-CDN. Výsledky byly použity pro simulace vazebného místa in silico. Některé stabilisující kombinace STING-CDN byly vybrány pro určení struktury rentgenovou krystalografií. Druhým cílem práce bylo připravit rekombinantní myší a sviští protein STING a otestovat metodou DSF afinitu obou proteinů k panelu standardních CDN a k „lead compounds“. Třetím cílem byla příprava modelové HEK 293T buněčné linie dvojitě stabilně transfekované sviští nebo myší formou genu pro protein STING a reportérovým genem pod promotor ISRE, umožňující sledování míry aktivace cGAS-CDN-STING signalisační dráhy. Model byl ověřen standardními CDN a použit ke stanovení střední efektivní koncentrace (EC50) připravených „lead compounds“.
44	Bc. Jan Voldřich	M2	PharmDr. Helena Mertlíková Kaiserová, Ph.D.	Hodnocení kardiotoxicity na primárních neonatálních potkaních kardiomyocytech	detail Hodnocení kardiotoxicity na primárních neonatálních potkaních kardiomyocytech Kardiotoxicita potencionálních léčiv patří k hlavním příčinám jejich stažení z klinických testů. Z tohoto důvodu je finančně i časově výhodné provádět hodnocení kardiotoxicity vyvíjených léčiv již v preklinických fázích. Existují 3 základní molekulární mechanismy léčivy vyvolané kardiotoxicity – přímé poškození mitochondrií, narušení signálních drah a inhibice iontových kanálů v srdečních buňkách. V této práci sleduji účinek vybraných látek na viabilitu a funkční stav primárních neonatálních potkaních ventrikulárních kardiomyocytů (NVCM). Součástí práce je izolace NVCM ze srdeční tkáně, následně hodnocení cytotoxicity a sledování změn srdečního rytmu in vitro (beating assay) vlivem vybraných sloučenin. Cytotoxicita je hodnocena metodou CellTiter-Glo®, kde se využívá přímé korelace koncentrace vnitrobuněčného ATP a viability buněk. Principem sledování srdečního rytmu je kinetické měření intracelulární koncentrace vápenatých iontů, která se během kontrakce a relaxace kardiomyocytů mění. Výsledky měření jsou následně porovnány s neovlivněnou kontrolou, a kvantitativní parametry jsou vyjádřeny jako hodnoty IC₅₀.
45	Bc. Anna Zubová	M2	Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.	Antioxidační efekt kyseliny mléčné u nádorových buněk	detail Antioxidační efekt kyseliny mléčné u nádorových buněk Kyselina mléčná má u nádorových buněk nezanedbatelnou roli v různých ohledech. Hypoxické buňky ji produkují jako odpadní produkt anaerobní glykolýzy a ta se dále využívá jako zdroj energie či signalizační molekula. Naším cílem je zjistit, jaký vliv má kyselina mléčná na antioxidační schopnost nádorových buněk, které zkoumáme 3 různými metodami na buněčných linií PaTu a HeLa. Tyto buňky ovlivňujeme médiem s přídavkem kyseliny mléčné a médiem s nižším pH. První metodou je měření antioxidační kapacity pomocí dichloro-dihydro-fluorescein diacetátu. U této metody je znatelný pokles antioxidační kapacity buněk u média s přídavkem kyseliny (bez rozdílu, jestli to byla kyselina mléčná nebo HCl). Dále využíváme qPCR s primery genů, které kódují cytoprotektivní proteiny chránící buňku před oxidačním stresem, jako jsou HMOX-1, NQO1 a GLS. U tohoto experimentu vidíme, že přítomnost vyšší koncentrace kyseliny mléčné zvýší transkripci těchto genů. Třetí metoda je imunoblot, kterým se zjišťuje semikvantitativně množství transkripčního faktoru těchto genů, Nrf2. U buněk PaTu při šesti hodinové expozici experimentálních médií je množství Nrf2 vyšší u média s přídavkem dvojnásobné koncentrace kyseliny mléčné oproti buňkám Hela, kterým ke zvýšení množství Nrf2 stačí poloviční koncentrace.
46	Bc. Kristýna Zítková	M2	doc. Mgr. Ing. Štěpánka Kučková, Ph.D.	Ověřování živočišného původu mlék použitých při výrobě sýrů pomocí MALDI-TOF MS	detail Ověřování živočišného původu mlék použitých při výrobě sýrů pomocí MALDI-TOF MS Pojmem sýr je označována skupina fermentovaných mléčných produktů, které jsou vyráběny po celém světě v různých formách a příchutích. Velké množství sýrů je vyráběno ze stejných surovin, obvykle z kravského, kozího nebo ovčího mléka, bakterií mléčného kvašení, koagulantu a chloridu sodného. Právě druh mléka by nám měl posloužit jako prvek, na základě kterého budeme jednotlivé sýry rozlišovat. Hlavním cílem naší práce je zjistit, zda se na trhu s potravinami nacházejí zfalšované výrobky, či zda výrobci částečně nenahrazují kvalitní suroviny levnější variantou. K tomuto účelu bychom chtěli využít hmotnostní spektrometrii MALDI-TOF. Jak jsme si již dříve ověřili, pomocí této techniky je možné rozlišit jednotlivé typy živočišných mlék. Nyní bylo potřeba zjistit, jestli lze stejnou metodu aplikovat i na sýry. K jejich analýze jsme použili enzym trypsin a po proměření izolovaných peptidů hmotnostním spektrometrem jsme se pokusili vzorky rozlišit metodou analýzy hlavních komponent (PCA). Předpokládali jsme, že by mohlo dojít k rozlišení sýrů na základě použitého mléka, získali jsme však ne zcela uspokojivé výsledky, pravděpodobně z důvodu přítomnosti velkého množství přídatných látek v sýrech. Nyní se pokoušíme získat uspokojivější výsledky pomocí LC-ESI-Q-TOF techniky.
47	Bc. Jiří Černý	M2	Ing. Jan Sácký, Ph.D.	Identifikace genetických determinant s rolí v buněčné biologii těžkých kovů u Cystoderma carcharias	detail Identifikace genetických determinant s rolí v buněčné biologii těžkých kovů u Cystoderma carcharias Přirozená schopnost hub akumulovat ve svých plodnicích značné množství různých těžkých kovů je známa již několik desetiletí. Zatímco u většiny makroskopických hub se koncentrace Cd pohybují v jednotkách či maximálně desítkách mg Cd kg^-1 suché váhy plodnice, u saprotrofní houby Cystoderma carcharias byly naměřeny koncentrace až 600 mg Cd kg^-1suché váhy. Cílem této práce bylo charakterizovat genetické aspekty, díky kterým má tato houba schopnost akumulovat ve svých plodnicích vysoké množství Cd. Pro tento účel byla z mRNA C. carcharias zkonstruována cDNA expresní knihovna, která byla následně exprimována v Cd‑sensitivním kmenu kvasinek Saccharomyces cerevisiae ycf1Δ. Tato analýza umožnila identifikaci dvou cDNA sekvencí kódující 2 peptidy o délce 33 aminokyselin. Bioinformatická analýza peptidových sekvencí ukázala, že tyto peptidy (označené CcMT1 a CcMT2) spolu sdílejí téměř 73% podobnost a obsahují motivy Cys-AK-Cys, typické pro sekvence metalothioneinů. Následné funkční studie provedené v mutantním kmenu S. cerevisiae ycf1Δ potvrdily schopnost obou peptidů CcMT1 a CcMT2 zvyšovat toleranci těchto kvasinek k Cd. Tyto výsledky naznačují, že by CcMT1 a CcMT2 v plodnicích C. carcharias mohly hrát významnou roli pro schopnost tolerovat tak vysoké koncentrace Cd.
48	Bc. Nikola Ďásková	M2	doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.	Simulace dynamiky peptidů pomocí metody létajících Gaussiánů	detail Simulace dynamiky peptidů pomocí metody létajících Gaussiánů Trojrozměrné struktury, které můžeme získat experimentálně, poskytují pouze částečný náhled na danou biomolekulu. Molekulární simulace nám však umožňují zkoumat samotnou dynamiku makromolekul. Simulace jsou ale stále moc pomalé a je těžké v nich zachytit konformační změny. Proto se snažíme vymýšlet nové metody. Hlavní metodou používanou v této práci je metoda létajících Gaussiánů vyvinuta v návaznosti na metadynamiku v naší laboratoři; další využívanou metodou je právě metadynamika. U většiny simulačních metod je nutné využívat kolektivní proměnné (parametry, které dobře charakterizují daný systém). U metody létajících Gaussiánů však tyto parametry používat nemusíme a potenciálně můžeme zkoumat i systémy, kde výběr kolektivních proměnných není triviální. Metoda létajících Gaussiánů byla úspěšně otestována na malých modelových systémech a bude využita ke zkoumání konformačního prostoru malých peptidů. Jako základní peptid využívám acetylalanin-N-methylamid, jeho deriváty a uměle navržený dekapeptid chignolin. Porovnání ploch volné energie současných výsledků naznačuje, že metoda létajících Gaussiánů je v urychlování efektivnější než metadynamika. V současnosti se snažíme o nalezení metody, která by dokázala reprezentovat konformační prostor bez znalosti kolektivních proměnných.
49	Bc. Michaela Šimková	M2	prof. Ing. Richard Hrabal, CSc.	Strukturní studie komplexu N-terminální části kapsidového proteinu HIV-1 s vybranými inhibitory skládání virové částice	detail Strukturní studie komplexu N-terminální části kapsidového proteinu HIV-1 s vybranými inhibitory skládání virové částice HIV-1 je RNA virus z čeledi Retroviridae, který se rozšířil ze střední Afriky a způsobuje AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome) – syndrom získaného selhání imunity. Tato nemoc byla od roku 1981 diagnostikována u desítek miliónů lidí. Jde tedy o široce rozšířený problém v dnešním moderním světě. Většina léčiv, které se v dnešní době využívají v antiretrovirové terapii pouze zpomalují průběh onemocnění. Je tedy stále důležité hledat nové cíle pro efektivní léčbu. Kapsidový protein HIV-1 patří k potenciálním cílům, protože infekčnost HIV závisí na jeho správném sbalení kapsidy viru nebo rozbalení v cílových buňkách. V této práci jsme se zaměřili na zkoumání interakce potencionálních inhibitorů těchto procesů s N-terminální doménou kapsidového proteinu pomocí NMR spektroskopie. Jako první byl vybrán inhibitor PF74 (PF-3450074) u kterého je známo, že inhibuje časnou fázi HIV replikačního cyklu. Z tohoto měření jsme byli schopni identifikovat aminokyseliny, které tvoří vazebné místo v N-terminální části kapsidového proteinu. Dále jsme testovali několik dalších molekul, u kterých bylo naším cílem zjistit, jestli také interagují s kapsidovým proteinem.
50	Bc. Michaela Škotková	M2	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.	Izolace a charakterizace endofytních mikroorganismů z révy vinné	detail Izolace a charakterizace endofytních mikroorganismů z révy vinné Endofyté jsou mikroorganismy, které žijí přechodně nebo trvale v pletivech rostlin, podporují jejich růst a chrání je před stresem. Výsledky jsou součástí tříletého projektu, ve kterém je sledován vztah endofytní mikroflóry a metabolomu Vitis vinifera L.. V prvním roce byla práce zaměřena na izolaci kultivovatelných endofytních bakterií a jejich identifikaci MS MALDI-TOF. Byl zkoumán vliv několika faktorů na mikrobiální diverzitu. Prvním faktorem byla odrůda, kdy pro tuto studii byly vybrány čtyři odrůdy (Ryzlink rýnský, Rulandské modré, Rulandské šedé a Müller Thurgau). Dále byl sledován vliv vegetačního období, způsobu zemědělských praktik a části rostliny, ze které byla izolace provedena. Vzorky byly odebírány na hnojené vinici Grébovka v Praze a na biovinicích v Kutné Hoře. V následujících letech bude práce rozšířena o biochemické, analytické a molekulárně biologické testy, které budou zaměřeny na charakterizaci endofytní mikroflóry podle jejich PGP (plant growth promotion) vlastností. Ze získaných dat je patrné, že sledované faktory mají vliv na mikrobiální diverzitu. Bylo zjištěno, že na jaře je zastoupení endofytů v listech větší než během jiných vegetačních období, kdy jich více nalezneme v letorostech. Práce vznikla za finanční podpory projektu GA 18-26463S.
51	Bc. Eva Štefancová	M2	Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.	Vývoj metodiky analýzy DNA rýb z čeľade makrelovitých	detail Vývoj metodiky analýzy DNA rýb z čeľade makrelovitých V súčasnosti sa stretávame z mnohými falšovanými potravinami a obchodníci stále rozvíjajú nové spôsoby podvodov v potravinárskom priemysle za zámerom zvýšenia finančných ziskov. Dopyt a konzumácia rýb v poslednej dobe stále stúpa, a tým sa stáva rybie mäso jedným z najčastejšie falšovaných potravín. S nárastom falšovania rýb je potreba stále vyvíjať nové a spoľahlivé metódy na ich odhaľovanie. K detekcii rybieho mäsa sa do popredia dostávajú molekulárno-biologické metódy, predovšetkým polymerázová reťazová reakcia (PCR). Cieľom práce je navrhnúť a overiť protokol PCR rýb z čeľade makrelovitých, založených na analýze jadrovej DNA. Prvotným krokom experimentu je izolácia DNA z vybraných druhov rýb pomocou upravenej metódy založenej na použití cetyltrimetylamónium bromidu (CTAB). Takto bola DNA izolovaná zo vzoriek svaloviny rýb, konkrétne z makrely obecnej, pelamidy obecnej a tuniaka. Vzorky DNA boli analyzované PCR metódou založenej na amplifikácii sekvencie parvalbumínového génu. Po sekvenácii PCR produktov bude hlavnou úlohou zo známej sekvencie tohto genómového markera navrhnúť a overiť špecifické primery k ich spoľahlivej druhovej identifikácii. Súčasťou práce tiež bude upraviť používaný protokol izotermickej amplifikačnej metódy (LAMP) pre identifikáciu makrely obecnej.

321 - Ústav sacharidů a cereálií

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Aneta Frydrychová	M2	Ing. Ivan Švec, Ph.D.	Analytické a reologické vlastnosti kompozitní mouky na bázi pšenice-hnědá lněná vláknina s přídavky netradičních plodin	detail Analytické a reologické vlastnosti kompozitní mouky na bázi pšenice-hnědá lněná vláknina s přídavky netradičních plodin Cílem práce bylo sledování vlivu přídavků netradičních plodin na analytické a amylografické vlastnosti kompozitní mouky na bázi pšenice-hnědá lněná vláknina. Základ kompozitních směsí tvořil premix pšeničné mouky hladké s přídavkem 10 % hnědé lněné vlákniny, ke kterému byla přidána rozemletá semena tří netradičních plodin (bazalky, tmavé chia, hnědého lnu) ve výši 2,5; 5 a 10 %. Pro hodnocení byly stanoveny analytické znaky – Zelenyho sedimentační test a číslo poklesu pšeničné mouky a netradičních surovin, premixu a 12 kompozitních vzorků. Dále byla provedena amylografická zkouška pro posouzení vlivu netradičních plodin a výše přídavku na průběh mazovatění. Hodnoty Zelenyho testu vzorků se v porovnání s moukou snížily a pohybovaly se na podobné úrovni jako pro premix. V případě surovin s výjimkou hnědé lněné mouky byly naopak zaznamenány vyšší objemy sedimentu. Číslo poklesu vzorků bylo ve všech případech proti mouce zvýšeno a zároveň nebyl potvrzen vliv výše přídavku netradiční plodiny. Suroviny měly číslo poklesu neměřitelné podle standardní metodiky (ČP > 900 s). Amylografická maxima všech vzorků byla vyšší než pro pšeničnou mouku (> 900 AJ) a zároveň přesáhla rozsah stupnice přístroje (> 1000 AJ). Odlišení testovaných vzorků lze předpokládat pomocí viskozimetru RVA.
2	Anna Horáčková	M2	Ing. Pavel Skřivan, CSc.	Návrh a hodnocení bezlepkových pekařských výrobků s přídavkem konopných produktů	detail Návrh a hodnocení bezlepkových pekařských výrobků s přídavkem konopných produktů V posledních několika letech došlo k nárůstu nabídky bezlepkového pečiva jak z hlediska množství, tak z hlediska rozmanitosti druhů. I tak je šíře této nabídky proti sortimentu klasického pšeničného pečiva nesrovnatelná – na trhu je proto stále prostor pro nové a inovativní výrobky. Cílem této práce je stanovení reologických vlastností bezlepkových směsí a vývoj spotřebitelsky přijatelného bezlepkového kynutého pečiva. Kvůli chuťové nevýraznosti a relativně snadné dostupnosti bude jako základní surovina zvolena rýžová mouka v kombinaci s pěti různými hydrokoloidy (guarová a xanthanová guma, karboxymethylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulóza a psyllium), pro které bude experimentálně stanovena optimální dávka. Výrobky s nejvyšším potenciálem budou obohaceny konopnými produkty a jinými přirozeně bezlepkovými moukami (pohanková, jáhlová) pro zvýšení obsahu bílkovin a/nebo vlákniny. V případě přídavku konopí bude sledován vliv tří různých forem (květ, list a drcené semeno) ze dvou odrůd technického konopí. Úkolem bude sledovat vliv na chování těsta během výroby pečiva a porovnat kvalitu finálních produktů pomocí objektivních znaků, senzorického profilu a kvalifikovaně odhadnout nutriční benefity.
3	Bc. Daniel Koval	M2	Ing. et Ing. Lucie Jurkaninová, Ph.D.	Využití celozrnných mouk k přípravě kvasů a jejich zhodnocení.	detail Využití celozrnných mouk k přípravě kvasů a jejich zhodnocení. Využití fermentačních procesů se řadí mezi nejstarší způsoby sekundárního zpracování obilných zrn a získaný produkt, zvaný kvas, přináší v pekárenském průmyslu celou řadu výhod. Pekárenský výrobek s přídavkem kvasu vykazuje delší údržnost, má vyšší nutriční hodnotu a dále kvas příznivě ovlivňuje organoleptické vlastnosti výrobku a přispívá k vývinu charakteristického aroma a chuti. Tyto výhody jsou výsledkem metabolické činnosti převážně bakterií mléčného kvašení, které představují více než 90 % všech mikroorganismů přítomných v kvasu. Menšinově jsou dále přítomny kvasinky Saccharomyces cerevisiae, které zastávají kypřící funkci. Hlavní funkcí bakterií mléčného kvašení je produkce kyseliny mléčné a octové, případně i kyseliny propionové, které snižují pH a mají zásadní vliv na zvýšení údržnosti výrobku a jeho senzorickou jakost. V rámci experimentu byl sledován rozdíl v metabolické aktivitě přítomné mikroflóry kvasů připravených z hladké a celozrnné, pšeničné mouky s přídavkem starterů. U vybraných kvasů byla stanovena titrační kyselost, pH a profil organických kyselin pomocí izotachoforézy. Kvasy z celozrnné mouky vykazovaly vyšší kyselost, nižší pH a vyšší obsahy mléčné a octové kyseliny než kvas ze světlé hladké mouky.
4	Bc. Misheel Francisco Macha	M2	Ing. Petra Smrčková, Ph.D.	Inovativní metody pro zvýšení stupně polymerace ve výživově významných polysacharidech	detail Inovativní metody pro zvýšení stupně polymerace ve výživově významných polysacharidech Pro sledování zvýšení stupně polymerace byly vybrány nativní škroby různého rostlinného původu. Nativní škroby byly chemicky modifikovány za použití reaktivní extruze. Pro reaktivní extruzi byly připraveny premixy obsahující zesíťující činidla (kyselinu citronovou, glycerol) s přídavkem vody 25 % na hmotu. Vlastní extruze probíhala na kompaktním laboratorním extrudéru KE 19/25 (Brabender, Německo). Připravené extrudáty byly mlety na laboratorním mlýnu 3100 (Perten, Švédsko) s definovanou velikost částic menší než 80 µm. Vzorky jak extrudátů tak nativních škrobů byly analyzovány pomocí FTIR spektroskopie a také byla v těchto vzorcích stanovena střední molární hmotnost pomocí GPC. Porovnáním výsledků nativních a extrudovaných škrobů byla potvrzena přítomnost esterových vazeb (1731 cm^-1). V chromatogramech extrudovaných škrobů byly detekovány 3 píky oproti 2 píkům nativních škrobů. K dalšímu zpřesnění struktury a střední molární hmotnosti extrudovaných škrobů je třeba provézt další analýzy a využít další metody jako je NMR popřípadě RVA.
5	Bc Martina Matisková	M2	doc. Mgr. Andrej Sinica, Ph.D.	Izolace rhamnogalakturonanu I z pektinových extraktů pomocí pektinasy a srážení měďnatými ionty	detail Izolace rhamnogalakturonanu I z pektinových extraktů pomocí pektinasy a srážení měďnatými ionty Pektiny jsou polysacharidy buněčných stěn rostlin, které hrají významnou roli během zrání plodů. Větvené úseky pektinů, označované jako rhamnogalakturonany I a II, prokazují řadu biologických aktivit. K jejich získaní je však nutno odstranit lineární úseky – homogalakturonany, které jsou z hlediska biologické aplikace méně zajímavé. Cílem práce bylo přečišťování ovocných pektinů izolovaných z plodů moruše černé (Morus nigra), dřínu obecného (Cornus mas), kdoule obecné (Cydonia oblonga), kdoule čínské (Pseudocydonia sinensis) a datle čínské (Ziziphus jujuba) pomocí enzymové hydrolýzy pektolytickým enzymem (pektinázou) a vysrážení chloridem mědnatým. Ve zkoumaných plodech se podařilo oddělit polysacharidy od barevných fenolických komplexů. Přečištěné frakce byly sledovány pomocí FTIR spektroskopie. Výsledky prokázaly výrazné rozdíly polysacharidového složení těchto frakcí.
6	Bc. Kristýna Olšaníková	M2	doc. Ing. Evžen Šárka, CSc.	Extruzní nixtamalizace kukuřičné krupice.	detail Extruzní nixtamalizace kukuřičné krupice. Nixtamalizace je tepelný a alkalický proces, ve kterém ionty vápníku difundují do vnitřních částí kukuřičného zrna. Při nixtamalizaci je potřeba velké množství vody při vaření a dochází ke ztrátě některých živin. Tyto nevýhody je schopna spolehlivě zmírnit nixtamalizace v kombinaci s extruzí, která není dostatečně prozkoumána. Práce je zaměřena na tradiční postup, ve kterém je využíván hydroxid vápenatý. Cílem této práce byla analýza fyzikálně-chemických a viskozitních vlastností premixu s různým obsahem vápna a vlhkosti, který byl připraven z kukuřičné krupice extruzní nixtamalizací. Výsledky ukazují, že hustoty extrudátů se pohybovaly od 1328 do 1467 kg/m³. U vzorků obsahujících vápno se pohybovaly hodnoty pH výluhů okolo 8,2, zatímco u vzorků bez vápna okolo 6,4. Dle odborných článků mívají vzorky s obsahem vápna nižší maximální viskozitu měřenou pomocí RVA, což se projevilo při nižším obsahu vlhkosti. Hodnoty WSI byly pro vzorky s obsahem vápna nižší (0,032 až 0,049 g/100 g), ale při nižším obsahu vlhkosti vyšší. Rostoucí hodnota WAI charakterizuje zesítěnou strukturu škrobového gelu, a to při nižších vlhkostech. V současnosti probíhají laboratorní rozbory ve složení vlákniny.
7	Bc. Eliška Růžičková	M2	Ing. Marcela Sluková, Ph.D.	Nutriční význam vybraných polyfenolů v celozrnných moukách	detail Nutriční význam vybraných polyfenolů v celozrnných moukách Cílem předkládané práce je zhodnocení mouky jako zdroje polyfenolů v lidské výživě. Polyfenoly patří mezi nutričně významné látky ve výživě člověka a v různém množství jsou zastoupeny v rozmanitých rostlinných zdrojích. Významné podíly polyfenolů se vyskytují v obalových a podobalových částech obilného zrna. Při mlýnském zpracování lze očekávat podstatně vyšší obsahy polyfenolů ve šrotech, celozrnných moukách a otrubách. Polyfenoly jsou tedy důležitou složkou lidské stravy a je potřeba se zabývat jejich identifikací, posoudit jejich biologickou aktivitu a využitelnost. V rámci experimentu byl proveden základní rozbor speciální celozrnné pšeničné mouky. Celozrnná mouka vykazovala vyšší obsah popela, bílkovin a vyšší sorpční schopnosti než běžné světlé mouky. Následně bude provedena extrakce vybraných polyfenolů a sledována jejich aktivita.
8	Bc. Petra Steinwirthová	M2	Ing. Marcela Sluková, Ph.D.	Sledování kvality speciálních mouk pro výrobu trvanlivého pečiva	detail Sledování kvality speciálních mouk pro výrobu trvanlivého pečiva Cílem práce je shrnutí a rozšíření poznatků o nových možnostech výroby trvanlivého pečiva. Diskutována je nízká výživová hodnota trvanlivého pečiva (vysoký glykemický index a vysoká energetická hodnota). Rostoucí spotřeba tohoto pečiva má nepříznivý vliv na rozvoj civilizačních onemocnění, jako je obezita či diabetes. Práce bude zaměřena na sledování a porovnání kvality jedné z hlavních surovin, mouky, tradičně používané při výrobě trvanlivého pečiva a mouky nového typu. Jedná se o speciální celozrnnou pšeničnou mouku. Bude také testována a ověřena vhodnost přídavku této celozrnné mouky a možnosti jejího využití při výrobě sušenek. V rámci experimentu byla zjištěna vyšší sorpční kapacita a vyšší obsah popela u speciální celozrnné mouky v porovnání s pšeničnou oplatkovou moukou. Budou navrženy postupy a receptury pro vývoj senzoricky atraktivních sušenek s nižším glykemickým indexem a vyšší výživovou hodnotou.
9	Bc. Tomáš Svoboda	M2	Ing. Svatopluk Henke, Ph.D.	Kontinuální chromatografie pro separace hydrolyzátů galaktomannanů	detail Kontinuální chromatografie pro separace hydrolyzátů galaktomannanů Pro separaci směsí obsahujících dvě rozpuštěné složky je majoritně využívána SMB technologie (Simulated Moving Bed), která díky uspořádání kolon a časově proměnné konfiguraci vstupních a výstupních proudů simuluje pohyb pevné fáze (sorbentu). Hlavními mechanismy odehrávajícími se v kolonách při chromatografické separaci jsou konvekce, axiální disperze a adsorpce. S využitím rovnovážného disperzního modelu (EDM) s lineární sorpční izotermou a příslušnými koeficienty pro separované složky galaktosu a mannosu, které byly zjištěny předchozí prací na diskontinuální stanici, bylo možné provést simulaci a následnou optimalizaci separačního procesu. K řešení parciálních diferenciálních rovnic jsou využívány dva rozdílné programy. Jedná se o Aspen Chromatography a o skript v prostředí MatLab vyvinutý na Ústavu sacharidů a cereálií s označením SMB model. Práce se zabývá možnostmi softwaru Aspen Chromatography, obsahuje graficky prezentované výsledky simulací separačního procesu na stanici KCHS-SMB-8ND (Ústav sacharidů a cereálií, VŠCHT Praha) a pojednává o důležitých modelových parametrech a o možnostech optimalizace SMB procesu.
10	Bc Veronika Tolarová	M2	prof. Ing. Jana Čopíková, CSc.	Sledování rozkladu oxidované celulosy pomocí plynové chromatografie	detail Sledování rozkladu oxidované celulosy pomocí plynové chromatografie Celulóza podléhá oxidaci na šestém uhlíku za vzniku aldehydické a následně karboxylové skupiny. Produktem je tzv. oxycelulóza neboli oxidovaná celulóza, která je polymerem obsahujícím 16-24% karboxylových skupin. S jejich počtem roste antimikrobiální účinek oxidované celulózy, která je pro své hemostatické, koagulační, baktericidní, hypoalergenní vlastnosti využívána ve zdravotnictví ve formě hemostatické textilie, prášku, spreje a gelu. Je důležité, aby se v tomto materiálu nevyskytovaly látky zdraví škodlivé. Praktická část práce je zaměřená na analýzu zdravotnického materiálu z oxidované celulózy, konkrétně na stanovení rozkladných látek ve vodném extraktu. Vodné extrakty byly získány za podpory mikrovlnného ohřevu. Rozkladné látky ve vodných extraktech byly stanoveny pomocí plynové chromatografie vybavené plamenově ionizačním detektorem. Ze standardů acetaldehydu, furfuralu a kaprolaktamu byly sestaveny kalibrační přímky. Pomocí nich byl stanoven obsah těchto látek ve zkoumaném materiálu oxidované celulosy. Metodou GC/MS byly určeny další neznámé látky.
11	Kateřina Troppová	M2	Ing. Pavel Skřivan, CSc.	Modelování procesů při stárnutí pečiva	detail Modelování procesů při stárnutí pečiva Stárnutí pečiva je komplexní proces, při němž dochází k nežádoucím změnám vlastností výrobku. Velký podíl na stárnutí pečiva má zejména retrogradace škrobu. V průběhu pečení dochází působením vody a zvýšené teploty k částečnému zmazovatění škrobových zrn. Krystalické struktury jsou rozrušeny a po ochlazení škrobového mazu vzniká uspořádaná trojrozměrná síť škrobového gelu. Zároveň dochází ke koagulaci bílkovin. Vzniklý škrobový gel během skladování podléhá retrogradaci, během níž znovu částečně rekrystalizuje, při čemž dochází k uvolňování vody a zpevňování gelu. V této práci je pozornost věnována pšeničné mouce a vývoji metodiky sloužící ke sledování vlivu hlavních složek pšeničných těst na proces stárnutí pečiva. Práce se zabývá hledáním jednoduché a efektivní metody s využitím gravimetrických a penetrometrických metod, které jsou aplikovány na různé modelové systémy.
12	Bc. Lucie Třešňáková	M2	doc. Mgr. Andrej Sinica, Ph.D.	Spektroskopické hodnocení kvality přípravků obsahujících léčivou houbu čagu (Inonotus obliquus)	detail Spektroskopické hodnocení kvality přípravků obsahujících léčivou houbu čagu (Inonotus obliquus) Rezavec šikmý známý jako čaga (Inonotus obluquus) je dřevokazná houba hojně využívaná v tradiční asijské lidové medicíně. Tato houba nejčastěji napadá břízy a způsobuje bílou hnilobu dřeva. Má vysoký obsah biologicky aktivních látek, zejména polyfenolů a polysacharidů, které jsou zodpovědné za pozitivní účinky na zdraví. Cílem této studie byla spektroskopická analýza doplňků stravy, na základě porovnávání těchto doplňků stravy se sklerotii z této léčivé houby. Porovnáváno bylo složení deseti doplňků stravy na základě interpretace a multivariační analýzy FT-MIR ATR, difúzně reflektančních FT-NIR a Vis spekter se zaměřením na polysacharidy a polyfenoly. Součástí vyhodnocení Vis spekter bylo též určení barvy vzorků pomocí CIE Lab modelu. Spektra doplňků stravy byla porovnávána se spektry namletých částí sklerotií, která se lišila lokalizací (povrchová, vnitřní část a část spojení houby se stromem). Osm doplňků stravy bylo na základě výsledků analýzy označeno za vodní extrakty z čagy, zbylé dva doplňky stravy za namletá sklerotia. Na základě analýzy spekter však bylo zjištěno, že dva vzorky obsahovaly škrob, který nebyl deklarován na obalu doplňku. Výsledky potvrdily, že pomocí spektroskopických metod lze stanovit obsah polysacharidů a polyfenolů v doplňcích stravy s obsahem čagy.
13	Bc. Jana Šedivá	M2	Ing. Ivan Švec, Ph.D.	Analytické a reologické vlastnosti kompozitní mouky na bázi pšenice-zlatá lněná vláknina s přídavky netradičních plodin	detail Analytické a reologické vlastnosti kompozitní mouky na bázi pšenice-zlatá lněná vláknina s přídavky netradičních plodin Cílem předložené práce bylo stanovení analytických a reologických znaků kompozitní směsi na bázi pšeničné mouky a zlaté lněné vlákniny s přídavky netradičních plodin a odhadnout na základě dosavadních výsledků očekávaný vliv na charakteristiky finálního pečiva. Testovány byly třísložkové kompozitní směsi založené na premixu z pšeničné mouky a 10 % zlaté lněné vlákniny. Premix byl obohacen rozemletými semeny bazalky, hnědé chia a zlatého lnu v koncentraci 2,5 %, 5 % a 10 %. Celkem bylo hodnoceno 14 vzorků. Analytické hodnocení bylo provedeno pro netradiční suroviny a kompozitní směsi za pomoci Zelenyho testu a čísla poklesu. Změny v reologickém chování pšeničného těsta s lněnou vlákninou byly sledovány na přístroji farinograf. Z dosavadních zkoušek vyplývá, že s rostoucí koncentrací netradičních semen k pšeničné mouce se násobně zvyšuje číslo poklesu a naopak klesají hodnoty Zelenyho testu (tj. pekařská kvalita bílkovin). V následujících experimentech lze proto očekávat nižší měrný objem a méně klenutý tvar výrobků z kompozitních směsí. K tomuto negativnímu trendu mohou dále přispět zvyšující se farinografická vaznost a prodloužená doba vývinu těst, závislé na výši přídavku netradiční plodiny. Vliv koncentrace netradičních plodin se naopak na stabilitě těsta průkazně neprojevil.

322 - Ústav mléka, tuků a kosmetiky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Tereza Jirásková	M1	Ing. Jan Kyselka, Ph.D.	Palmový olej: Průzkum českého trhu s potravinami a analýza vybraných roztíratelných tuků	detail Palmový olej: Průzkum českého trhu s potravinami a analýza vybraných roztíratelných tuků Palmový olej je dnes velmi významnou surovinou především v potravinářském průmyslu. Na základě jeho fyzikálních a chemických vlastností nahrazuje parciálně ztužené tuky, čímž je možné docílit výrobků s nižším obsahem trans mastných kyselin. V rámci této práce byl proveden průzkum českého trhu s potravinami. Výrobky byly rozděleny do kategorií a v rámci jednotlivých kategorií byla vyhodnocena přítomnost palmového oleje. Z kategorie směsných roztíratelných tuků bylo vybráno devět produktů, u kterých byla provedena analýza kvality a složení. Palmový olej byl nejčastěji přítomen v pokrmových a roztíratelných tucích, dehydratovaných výrobcích, pražených oříšcích, těstech a směsích na přípravu džemů a marmelád. Naopak se palmový olej nevyskytoval ve výrobcích z ryb, tekutém emulgovaném tuku, běžném pečivu a v ochucovadlech. Závěrem analýzy kvality a složení roztíratelných tuků byly poměrně odlišné vlastnosti vzorků, které však v minimální míře byly nevyhovující.
2	Bc. Štěpán Marhons	M2	Ing. Kateřina Solichová, Ph.D.	Screening schopnosti laktobacilů produkovat exopolysacharidy	detail Screening schopnosti laktobacilů produkovat exopolysacharidy Exopolysacharidy (EPS) jsou extracelulárně vylučované sacharidické molekuly obsahující opakující se monosacharidové jednotky (homoexopolysacharidy) nebo více různých monosacharidů (heteroexopolysacharidy). Tyto látky jsou z technologického hlediska velice významné, protože ovlivňují zejména viskozitu a texturu fermentovaných mléčných výrobků. Hlavními producenty těchto látek jsou bakterie mléčného kvašení rodu Lactobacillus, které jsou předmětem pozorování této práce. Pozorování schopnosti tvořit EPS proběhlo na kolekci jedenácti kmenů laktobacilů. Pro orientační zjištění produkce exopolysacharidů proběhla kultivace na MRS a BHI agarech s Kongo červení. Na základě výsledků těchto kultivací byly pro další měření vybrány kmeny s označením 3646, 8014, 299v a 664. Paralelně s kultivacemi proběhlo měření množství vyprodukovaného biofilmu, ve kterém se více uplatnily kmeny, které během kultivační zkoušky na agarech byly negativní. Vybrané kmeny byly dále kultivovány v čerstvém plnotučném mléce aerobně při teplotě 37 °C po dobu 18 hodin. Následně bylo z těchto fermentovaných mlék znovu přeočkováno do čerstvého polotučného mléka a proběhla kultivace za stejných podmínek. V závěru byla tato fermentovaná mléka podrobena texturní profilové analýze a byly stanoveny počty laktobacilů.
3	Bc. Jana Pauzová	M2	Ing. Markéta Berčíková, Ph.D.	Enzymová příprava strukturovaných triacylglycerolů pro dětskou výživu	detail Enzymová příprava strukturovaných triacylglycerolů pro dětskou výživu Kojenecká výživa se řadí mezi jednu z nejvíce rozvíjejících se komodit. Důraz je kladen na složení co nejvíce podobné mateřskému mléku. Technologické postupy se týkají především úpravy správného poměru bílkovin, obsahu sacharidů, obohacení nukleotidy, vitaminy či minerálními látkami. Tuková složka se upravuje nahrazením mléčného tuku rostlinným. Významnou část tuku mateřského mléka tvoří kyselina palmitová esterifikovaná v molekule triacylglycerolu do polohy sn-2. Oproti tomu v rostlinných olejích se nachází z velké části v polohách sn-1 a sn-3. Cílem této práce byla vhodná úprava triacylglycerolů rostlinného oleje, jejichž struktura by obsahovala kyselinu palmitovou právě v poloze sn-2. Použit byl palmový olej, ve kterém je kyselina palmitová nejvíce zastoupenou nasycenou mastnou kyselinou. Nejprve byla provedena frakcionace při teplotě 10°C. Pevná fáze (palmstearin) byla následně transesterifikována za katalýzy methanolátu sodného. Stanovení kyseliny palmitové v sn-2 poloze bylo provedeno izolací 2-monoacylglycerolů pomocí SPE, převedeno na příslušné methylestery a analyzováno na GC.
4	Bc. Petra Sabacká	M2	Ing. Markéta Berčíková, Ph.D.	Vliv složení pracího prostředku a jeho koncentrace na prací účinnost.	detail Vliv složení pracího prostředku a jeho koncentrace na prací účinnost. Vplyv zloženia pracieho prostriedku a jeho koncentrácie na praciu účinnosť Pracie prostriedky sú zložené z niekoľko zložiek, sú to hlavne tenzidy, buildery, bieliace zložky, enzýmy a iné. Každá zložka má svoju špecifickú funkciu. Pracia účinnosť závisí na koncentrácií jednotlivých zložiek pracieho prostriedku. Bola sledovaná pracia účinnosť pri rôznych koncentráciách (0,1,2,4 g/l) dvoch komerčne dostupných pracích práškov (Ariel, Denkmit). Pranie prebiehalo pri presne stanovenej tvrdosti vody (10 ⁰N) a vzrastajúcej teplote (30, 45, 60 a 75 ⁰C). Praciu účinnosť pri nižších teplotách zaisťujú enzýmy, patriace do triedy hydroláz. Taktiež bola vykonaná pracia skúška, spočívajúca v opakovanom praní pri rovnakej koncentrácií pracieho prášku. Vykonaná bola u dvoch pracích práškoch. Podmienky boli stanovené ako v prípade pracej účinnosti pri rôznych koncentráciách.
5	Bc. Kateřina Szewczyková	M1	doc. Ing. Jiří Štětina, CSc.	Stabilita vícečetných emulzí	detail Stabilita vícečetných emulzí Dvojité emulze jsou komplexní disperzní systémy, které jsou termodynamicky nestabilní, z toho důvodu je věnována pozornost jejich hodnocení a zvyšování jejich stability, jelikož stabilní dvojité emulze mají potenciálně velmi široké uplatnění. Představují významný způsob enkapsulace biologicky aktivních látek a možnost, jak snížit obsah tuku v potravinách při zachování senzorických vlastností. Tato práce se zabývá stabilitou dvojitých emulzí typu voda v oleji ve vodě při jejich tepelném a smykovém namáhání. Dvojité emulze byly charakterizovány před a po namáhání z hlediska velikosti částic a enkapsulační schopnosti. Velikost částic byla měřena metodou laserové difrakce. Enkapsulační schopnost byla měřena reflektometricky jako množství uniklé glukosy z vnitřní vodné fáze do vnější. Byly rovněž charakterizovány vnitřní emulze typu voda v oleji, jejichž stabilita má na stabilitu dvojitých emulzí značný vliv. Dvojité emulze byly následně definovaně smykově a tepelně namáhány. Měření probíhalo při smykových rychlostech 100 s^-1 a 1000 s^-1 a teplotách 5 °C, 72 °C a 85 °C. Velikost částic se prokazatelně změnila a enkapsulační schopnost zaznamenala pokles, především při záhřevu na pasterační teploty.
6	Bc. Valeriya Zherepa	M2	doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.	Metody monitorování kvality mleziva	detail Metody monitorování kvality mleziva Hlavním znakem kvality mleziva je obsah bílkovin a především imunoglobulinů, které jsou důležité pro výživu telat a také pro kvalitu doplňků stravy na bázi mleziva. Pro stanovení obsahu imunoglobulinů jsou nejvíce používané metody radiální imunodifuze, imunosorbentní test s enzymovou vazbou, chromatografické metody, gelová a kapilární elektroforéza. Cílem práce je nalezení jednak rychlé provozní metody pro stanovení obsahu bílkovin, případně imunoglobulin IgG1, jednak přesné metody pro analýzu IgG1, které by nahradily zdlouhavé i finančně náročné metody stanovení bílkovin podle Kjeldahla a radiální imunodifuzi. V dosavadních experimentech byla testována příprava vzorku lyofilizovaného a sprejově sušeného mleziva. Byla vyzkoušena metoda vylučovací chromatografie, která se ukazuje jako problematická z hlediska udržení přijatelného tlaku na koloně. Pro měření celkového obsahu bílkovin a imunoglobulinů byly použity metody dle Bradfordové a v UV oblasti při 280 nm. V další práci bude ověřena afinitní chromatografie a chromatografie modifikovaného vzorku na reverzní fázi.
7	Bc. Kristýna Šimková	M2	doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.	Aplikace elektrodialýzy s bipolárními membránami	detail Aplikace elektrodialýzy s bipolárními membránami Elektrodialýza (ED) je elektrochemický separační proces, při kterém jsou elektricky nabité částice transportovány z jednoho roztoku do druhého přes jednu nebo více selektivně propustných membrán za působení elektrického proudu. Klíčové komponenty v ED jsou ionexové membrány. Při konvenční ED se využívají katexové a anexové membrány ve střídavém pořadí. Do ED modulu lze dále zařadit bipolární membrány, na jejichž rozhraní dochází k rozkladu vody na proton a hydroxidový ion. Aplikace ED s bipolárními membránami k produkci kyselin a zásad z odpovídajících solí se zdá ekonomicky velmi atraktivní a má množství zajímavých potenciálních aplikací v chemickém průmyslu ale také v biotechnologických procesech a procesech čištění vod. V potravinářském průmyslu může být potenciálně použita pro separaci kyselin po fermentaci, produkci kaseinu, zpracování odpadních vod v potravinářských podnicích, produkci rostlinných bílkovin nebo odkyselování ovocných šťáv. Cílem práce je sledování separace organických kyselin z ultrafiltračního permeátu syrovátky. Surovina obsahující 1 % kyseliny mléčné byla odsolena z 90 %. V proudu kyseliny byly zjištěny kromě kyseliny mléčné chlorid, fosforečnan, dusičnan, síran a citronan, v proudu báze ionty Na⁺, K⁺, Ca²⁺ a Mg²⁺.
8	Bc Petra Škramlíková	M2	Ing. Markéta Berčíková, Ph.D.	Reologické vlastnosti a stabilita kosmetických emulzí	detail Reologické vlastnosti a stabilita kosmetických emulzí Tato práce pojednává o reologii a stabilitě kosmetických emulzí v závislosti na složení. Ke sledování vlastností byly použity následující metody: analýza obrazu, měření tokových vlastností, distribuce velikosti částic a přímého měření stability pomocí přístroje LUMiSizer bylo porovnáno 15 emulzí. Bylo připraveno 15 emulzí o různém složení a s různými přídavky emulgátorů. Během přípravy emulzí byly použity různé otáčky emulgačního míchadla (18500 a 6000 ot.). U dvou emulzí, kde byla nejmenší koncentrace emulgátoru byl zaznamenán rozpad fází. Emulze, kde byl přidán včelí vosk a která byla připravena při nižších otáčkách vykazovala hrudkovitou konzistenci. Metoda obrazové analýzy prokázala u rozpadlé emulze 2 mnohem větší částice než u ostatních stabilnějších emulzí. Distribuce velikosti částic měřených laserovou difrakcí ukazují velké rozdíly při změně otáček.
9	Lucie Štiková	M2	doc. Ing. Jiří Štětina, CSc.	V/O/V emulze s využitím mléčných bílkovin	detail V/O/V emulze s využitím mléčných bílkovin Vícečetné potravinářské emulze typu V/O/V jsou středem zájmu farmaceutů a potravinářských technologů zejména pro jejich potenciál v enkapsulaci ve vodě rozpustných látek a přípravě nízkotučných výrobků. Známou nevýhodou emulzí, tím spíše vícečetných, je však jejich nestabilita, která by se ve výrobcích projevila zhoršením enkapsulace a změnou senzorických a reologických vlastností. Cílem této práce tedy bylo zjistit, za jakých podmínek k nestabilitám emulzí dochází a zda je možné ovlivnit je změnou složení a technologického postupu. Jelikož v chování emulzí hrají klíčovou roli emulgátory, byl sledován hlavně jejich vliv na výslednou emulzi. Emulze V/O/V připravené klasickým homogenizačním způsobem byly proto stabilizovány rozdílným přídavkem (0,5 - 5 %) lipofilního emulgátoru PGPR do řepkového oleje a mléčnými bílkovinami - kaseinem a syrovátkovými bílkovinami ve vodných fázích. Glukóza, která byla rovněž součástí vnitřních vodných fází, sloužila jako ukazatel účinnosti enkapsulace, což se v emulzích s nízkým množstvím PGPR projevilo jejím únikem do vnější fáze. Naopak z emulzí s přídavkem 5 % PGPR a syrovátkovou bílkovinou ve vnitřní fázi unikala glukóza minimálně, a podařilo se tak dokonce dosáhnout vyšší míry enkapsulace, než při použití vnitřní fáze s kaseinem.

323 - Ústav analýzy potravin a výživy

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Kamila Bauerová	M1	doc. Dr. Ing. Věra Schulzová	Vývoj LC-MS metody pro současné stanovení askorbové a dehydroaskorbové kyseliny	detail Vývoj LC-MS metody pro současné stanovení askorbové a dehydroaskorbové kyseliny L-askorbová kyselina je velmi důležitou složkou potravin. Jedná se o významný antioxidant inhibující řadu oxidačních reakcí v lidském těle. Často je označována jako vitamin C, tento pojem však zahrnuje i její oxidovanou formu, L-dehydroaskorbovou kyselinu. Pro spolehlivou kvantifikaci vitaminu C je tedy nezbytné stanovit obě sloučeniny. V současné době je L-dehydroaskorbová kyselina stanovována převážně ve formě L-askorbové kyseliny po redukci v extraktu vzorku. Vlastní L-dehydroaskorbová kyselina je tedy vyjádřena jako rozdíl obsahu L-askorbové kyseliny v extraktu před redukcí a po ní. Potřeba redukce však značí časovou náročnost jak při přípravě vzorku, tak při vlastní instrumentální analýze. V rámci předkládané studie byla vyvinuta metoda pro paralelní stanovení obou těchto látek. Bylo využito ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostním spektrometrem s analyzátorem typu jednoduchý kvadrupól. Metoda byla následně využita pro studium stability vitaminu C v extraktech hrášku a mrkve a v modelových roztocích. Byl podrobně studován vliv podmínek, jako je teplota, pH a doba skladování, na obsah L-askorbové a L-dehydroaskorbové kyseliny.
2	Bc. Tereza Bačinová	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Analýza fytokanabinoidů a dalších bilogicky aktivních látek v různých hybridech lékařského konopí	detail Analýza fytokanabinoidů a dalších bilogicky aktivních látek v různých hybridech lékařského konopí Konopí seté je rostlina čeledi Cannabaceae, bohatá na obsah biologicky aktivních látek. Nejznámější jsou fytokanabinoidy, dále terpeny, flavonoidy, steroidy, aminokyseliny, mastné kyseliny a mnoho dalších. Kromě psychoaktivních účinků některých fytokanabinoidů (Δ9-THC) vykazuje řada obsažených látek pozitivní účinky na lidský organismus a konopí je tak v různých formách využíváno pro léčebné účely. Cílem práce bylo porovnat obsah fytokanabinoidů a dalších biologicky aktivních látek ve třech různých hybridech lékařského konopí. Pomocí technik UHPLC-HRMS byla provedena kvantitativní analýza dvanácti hlavních fytokanabinoidů a následně screening více než 300 sloučenin zahrnujících minoritní fytokanabinoidy i další biologicky aktivní látky. Ve všech vzorcích lékařského konopí převládaly neutrální alkyfenoly Δ9-THC a CBD a jejich prekurzorové kyseliny Δ9-THCA-A a CBDA. Vzájemné zastoupení a koncentrace těchto látek však byla u jednotlivých vzorků rozdílná. Oproti očekávání vykazovaly vzorky značnou podobnost v profilu minoritních fytokanabinoidů a dalších biologicky aktivních látek. Případné rozdíly v celkovém účinku testovaných hybridů lékařského konopí na organismus tak pravděpodobně budou dány zejména zastoupením hlavních fytokanabinoidů.
3	Bc. Kamila Bechyňská	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Studium lipidomu jaterní tkáně potkanů po enterálním a parenterálním podání výživových tukových emulzí	detail Studium lipidomu jaterní tkáně potkanů po enterálním a parenterálním podání výživových tukových emulzí Parenterální výživa představuje nenahraditelnou a život zachraňující léčbu v situaci, kdy ztráta funkční absorpční plochy střevní slizinice je příliš velká, aby byly energetické nároky organismu pokryty enterálním příjmem živin. Sama však přináší řadu vedlejších negativních účinků včetně poškození jater. Jedním z rohodujících faktorů podmiňujících rozvoj hepatopatie je právě složení intravenózně podávané lipidové emulze. Probíhající výzkum, jehož část je předmětem této práce, je realizován Institutem klinické a experimentální medicíny v Praze a má za cíl nalézt odlišnosti v lipidomu jaterní tkáně Wistar potkanů. Cílem práce bylo zhodnotit jednak vliv složení lipidové emulze (Intralipid vs Intralipid + Omegaven), jednak vliv podání (enterálně vs parenterálně) na složení jaterního lipidomu. Vzorky jaterní tkáně byly měřeny systémy UHPLC-HRMS/MS a UPC²-HRMS/MS a data byla podrobena cílové i necílové analýze. Pro statistické zpracování dat byly využity řízené i neřízené vícerozměrné analýzy a vytvořeny modely PCA a PLS-DA.
4	Bc. Andrea Beranová	M2	doc. Dr. Ing. Zdeňka Panovská	Maskování hořké chuti	detail Maskování hořké chuti Hořká chuť je jednou z pěti základních lidských chutí. Přestože existuje nespočetné množství hořkých látek, vnímání hořké chuti není ještě zcela pochopeno. Právě hořká chuť některých jedů, škodlivých látek a toxinů nás chrání před jejich konzumací. Existují však i toxické látky, které mají jinou chuť. Příkladem je etylen glykol (sladká chuť), botulotoxin (bez chuti) nebo thalium (bez chuti). Hořkou chuť vnímáme u mnoha farmaceutických výrobků a potravin, ne vždy je však žádoucí. Proto bylo vyvinuto několik metod pro její maskování. Mezi ně se řadí například přídavek sladidel, potahování hydrofilními nosiči, kdy se minimalizuje interakce mezi léčivem a chuťovými pohárky, použití cyklodextrinů, které vytvoří s léčivem stabilní komplex, nebo použití blokátorů hořké chuti. Tato práce se zaměřuje na maskování hořké chuti pomocí různých sladidel - konkrétně trehalózou, sacharózou a acesulfamem K a porovnává jejich účinnost při maskování.
5	Bc. Ondřej Bičiště	M2	doc. Ing. Jan Pánek, CSc.	Frakcionace polárních a nepolárních lipidů v rybách	detail Frakcionace polárních a nepolárních lipidů v rybách Ryby a rybí výrobky jsou nutričně velmi ceněnou komoditou. Kromě kvalitních bílkovin a cenných minerálních látek a vitaminů obsahují také tuky s výhodným složením mastných kyselin (MK.) Lipidy mají v závislosti na složení MK a přítomnosti dalších složek (např. fosfatidylcholin) různou polaritu – homolipidy jsou vzhledem k dlouhým řetězcům MK méně polární než heterolipidy, které mají díky přítomnosti další složky vyšší polaritu. Polárnější jsou rovněž oxidované lipidy z důvodu přítomnosti další funkční skupiny obsahující kyslík (oxo-, hydroxy- nebo epoxy- skupina). Naším cílem bylo separovat polární lipidy pomocí extrakce tuhou fází (SPE) a prokázat přítomnost fosfolipidů a případně oxidovaných lipidů ve vzorcích ryb následnou vizualizací chromatografií na tenké vrstvě (TLC). Frakce, které jsme získali metodou SPE byly podrobeny analýze MK plynovou chromatografií – GC-FID. Vzhledem k pravděpodobné přítomnosti neobvyklých MK, jako jsou např. oxokarboxylové, cyklické nebo furanové mastné kyseliny, zejména v polární frakci, byla provedena analýza GC-MS pro jejich identifikaci. Furanové MK jsou velmi hodnotnou minoritní složkou, nicméně stále není k dispozici dostatek studií, které by objasnily přesné fyziologické vlastnosti těchto kyselin a jejich výskyt v potravinových komoditách.
6	Bc. Zuzana Bobková	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Stanovení fytokanabinoidů v krevních vzorcích plazmy potkanů krmených CBD	detail Stanovení fytokanabinoidů v krevních vzorcích plazmy potkanů krmených CBD Fytokanabinoidy jsou sloučeniny nacházející se v konopí. Mezi nejvýznamnější patří kanabidiol (CBD). CBD není psychotropní a působí prospěšně na lidský organismus, vykazuje např. analgetické a protizánětlivé účinky. Bývá složkou doplňků stravy, nejčastěji se užívá ve formě CBD oleje. Při roztroušené skleróze či epilepsii pomáhá CBD zmírnit příznaky nemoci a v kombinaci s tetrahydrokanabinolem (THC) dochází k synergii. Cílem práce byla analýza 36 vzorků krevní plazmy potkanů ze studie biodostupnosti CBD. Zvířata byla krmena čistým preparátem CBD navázaným na šest různých nosičů. V intervalech 2, 4 a 6 hodin od podání preparátů byla odebírána krevní plazma, ve které bylo následně provedeno stanovení fytokanabinoidů technikou UHPLC-MS/MS. Ve vzorcích bylo na hladině kvantifikace detekováno pouze CBD. Jeho nejvyšší koncentrace byla pozorována u vzorků odebraných po dvou hodinách, s následným poklesem v dalších časech odběru. Výjimkou byl olejový nosič s nárůstem maximální koncentrace až ve čtvrté hodině po podání. Dále byla sledována hypotéza konverze CBD na psychotropní THC, která probíhala při simulaci kyselého prostředí žaludečních šťáv. THC bylo ve vzorcích plasmy detekováno, ovšem pouze na hranici meze detekce. Tato hypotéza bude zkoumána v navazujících experimentech.
7	Bc Andrea Bělohlávková	M2	Ing. Vojtěch Hrbek, Ph.D.	Oxidované lipidy – markery zdravotního rizika pro lidský organismus	detail Oxidované lipidy – markery zdravotního rizika pro lidský organismus Oxidované lipidy jsou přirozeným meziproduktem metabolismu lipidů (β-oxidace) a dále je lidské tělo přímá ve fritovaných a pečených potravinách. Další tvorba těchto lipidů probíhá při oxidačním stresu, kdy tento stav vede k nadměrnému působení volných radikálů na lipidy, kde dochází k oxidaci a tato oxidace vede ke změně struktury a ztrátě biologický funkcí lipidů. Cílem této práce bylo porovnání změn v profilech lipidů u skupiny pacientů, kterým byla podávána parenterální výživa s kontrolní skupinou zdravých jedinců, kteří nejsou závislí na intravenózně podávané výživě. Statistické vyhodnocení spočívalo ve sledování jednotlivých změn poměrů koncentrací oxidovaných lipidů v plazmě. Plasma pro analýzu pocházela od pacientů z Institutu klinické a experimentální medicíny. Analyty byly podrobeny izolaci pro zisk lipidů a takto připravené vzorky byly analyzovány technikou LC-HRMS. K profilování oxidovaných lipidů byl použit software Agilent Profinder a pro statistickou analýzu těchto lipidů byl využit internetový portál MetaboAnalyst. Testovací skupina vykázala zvýšené koncentrační poměry oxidovaných lipidů než kontrolní skupina, což vedlo k potvrzení hypotézy, že pacienti na parenterální výživě snadněji podléhají oxidačnímu stresu.
8	Bc. Aneta Eisová	M2	Ing. Michal Stupák, Ph.D.	Využití techniky SPME ve spojení s GC-MS pro analýzu alkoholických nápojů	detail Využití techniky SPME ve spojení s GC-MS pro analýzu alkoholických nápojů Alkoholické nápoje jsou velmi populární komoditou a vzhledem k jejich vysoké ceně jsou bohužel častým předmětem falšování. Jedním ze způsobů falšování může být uvedení nepravdivého obsahu alkoholu. Pro stanovení etanolu v alkoholických nápojích existují tři referenční metody založené pouze na stanovení hustoty. Tyto metody mohou být negativně ovlivněny zejména u lihovin s vysokým obsahem těkavých látek. Právě vysoký obsah těchto látek může přispívat ke snížení hustoty výsledného destilátu a ´uměle´ navyšovat obsah etanolu. S ohledem na tyto okolnosti je nutné vyvíjet a aplikovat vhodné analytické metody, které umožní sledovat kvalitu, autenticitu a zdravotní nezávadnost. V rámci této práce bylo provedeno stanovení etanolu ve vzorcích likérů pomocí metody mikroextrakce tuhou fázi ve spojení s plynovou chromatografií a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (SPME–GC–HRMS). Analyzované vzorky byly vyrobeny z potravinářského lihu a esenciálních olejů. Skutečný obsah etanolu ve vzorcích stanovených metodou isotopového zřeďování byl nižší oproti hodnotám deklarovaným výrobcem a které odpovídají obsahu etanolu stanoveným referenční metodou - pyknometrií.
9	Bc. Maria Filatova	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Zhodnocení kvality a autenticity českých a moravských vín na základě záznamů metabolomu	detail Zhodnocení kvality a autenticity českých a moravských vín na základě záznamů metabolomu V důsledku své vysoké ekonomické hodnoty se víno často stává předmětem falšování mnoha způsoby, přičemž většina z nich se dá odhalit jednoduchými analytickými přístupy. Není tomu tak u falšování odrůdového složení. Daná práce je proto věnována problematice autentikace vína na základě odrůdového složení s využitím techniky ultra-vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostní spektrometrií (U-HPLC-HRMS/MS). K analýze získaných dat se dále používá statistická multivariační analýza (analýza hlavních komponent – PCA; diskriminační analýza nejmenších čtverců- PLS-DA). Výsledkem multivariační analýzy je vytvoření statistických modelů pro dvojice odrůd bílého a červeného vína. V rámci experimentu bylo analyzováno 85 vzorků vína: 45 vzorků bílého vína odrůd Ryzlink rýnský, Rulandské šedé a Tramín červený a 40 vzorků červeného vína odrůd Rulandské Modré, Modrý Portugal a Svatovavřinecké. Estery kyseliny jablečné, deriváty flavonoidů, anthokyany a disacharidy byly na základě přesné hmoty, isotopového profilu a fragmentačních spekter v této práci identifikovány jako látky významně ovlivňující rozdělení vzorků vína podle odrůdového složení.
10	Bc. Mariya Glushchenko	M2	doc. Ing. Milena Stránská, Ph.D.	Zhodnocení míry kontaminace mykotoxiny v kukuřičných výrobcích určených pro různé věkové skupiny dětí	detail Zhodnocení míry kontaminace mykotoxiny v kukuřičných výrobcích určených pro různé věkové skupiny dětí V současné době se zvyšují obavy vyplývající z rizik způsobených mikrobiologickými původci v potravinách, především pro zranitelnější skupiny spotřebitelů, jako jsou např. kojenci či malé děti. Děti jsou považovány za náchylnější k toxinům než dospělí, proto je bezpečnosti potravin určených pro tuto skupinu věnována největší pozornost kontrolních orgánů a jsou jim přidělovány nejpřísnější limity. Ovšem i přes přísnou kontrolu je stále pravděpodobné, že potraviny, určené pro děti, mohou být kontaminovány nebezpečnými látkami, např. mykotoxiny. Z tohoto důvodu byla experimentální část zaměřena na zhodnocení míry kontaminace mykotoxiny ve 33 vzorcích s kukuřičným základem, které jsou více konzumovány dětmi. Pro extrakci mykotoxinů ze vzorků byly, ve spolupráci se Statním veterinárním ústavem v Praze, použity postupy přípravy vzorků akreditované laboratoře. K analýze 11 mykotoxinů byla využita kapalinová chromatografie s hmotnostně-spektrometrickou detekcí (HPLC–MS/MS) a fluorescenční detekcí (HPLC–FLD). Ve výrobcích bylo přítomno 6 mykotoxinů na hladinách od 0,08 – 942 µg/kg. Dle legislativy nebylo zjištěno žádné překročení maximálních limitů u výrobků přímo určených pro děti. U ostatních výrobků bylo zjištěno v jednom případě překročení maximální hodnoty pro sumu FB1 a FB2.
11	Bc. Lucie Horáčková	M2	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 Estery kyseliny ftalové jsou látky používané jako plastifikátory. Některé estery byly kvůli negativním estrogenním účinků na lidské zdraví zakázány, což vedlo k zavedení nových plastifikátorů, jako di-iso-nonyl 1,2-cyklohexan dikarboxylát (DINCH), jejíž nepříznivý vliv na lidský organismus dosud nebyl prokázán. V rámci pilotní studie bylo zanalyzováno 180 vzorků moči matek a jejich novorozenců z Českých Budějovic. V moči bylo sledováno 18 metabolitů ftalátů a 4 metabolity látky DINCH. Analytická metoda zahrnovala enzymatickou hydrolýzu s následným naředěním vzorku methanolem. Identifikace, kvantifikace byla realizována pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Limit kvantifikace byl 0,15 – 0,40 ng/ml moči. Výtěžnost se pohybovala v rozmezí 60 – 126 % a opakovatelnost od 1 do 14 % (n=6). V moči matek bylo celkem detekováno 12 metabolitů ftalátů a 3 metabolity DINCH nad LOQ, u novorozenců bylo detekováno 9 metabolitů ftalátů a žádný metabolit DINCH nad LOQ. Dominantním metabolitem u matek byl monobutyl ftalát s mediánem 16,89 ng/ml moči, u dětí mono-iso-butyl ftalát s mediánem 9,09 ng/ml moči. Dominantním metabolitem látky DINCH u matek byl karboxy-iso-nonyl cyklohexan-1,2-dikarboxylát s mediánem 1,67 ng/ml moči.
12	Bc Petra Hrabalová	M2	prof. Dr. Ing. Jan Poustka	Využití infračervené spektrometrie pro autentikaci potravních doplňků	detail Využití infračervené spektrometrie pro autentikaci potravních doplňků Detailní spektrální charakteristiky jednotlivých bylin napomáhají k analýze a následně ke zjišťování pravosti bylinných směsí. Podle vyhodnocených spekter lze pak zjistit druh byliny i z jaké části byl vzorek odebrán. Šišák bajkalský je vytrvalá, medonosná rostlina pocházející z Ruska a Zabajkalí. Vyhovují jí sušší, propustné, štěrkovité a kamenité svahy, a proto je u nás velice oblíbená jako přezimující trvalka na okrasných skalkách. Je to léčivá droga, která snižuje cholesterol a krevní tlak, působí na nespavost a podrážděnost, podporuje obranyschopnost a pomáhá chránit jaterní buňky. Pro měření infračervených spekter byla využita technika zeslabeného úplného odrazu s Fourierovou transformací (ATR-FTIR) a následně vyhodnocena pomocí testu podobnosti a diskriminační analýzy. Dále byla provedena modelová situace rozpoznání byliny s modelovou databází, která byla vytvořena průměrem z průměrů naměřených spekter.
13	Bc. Václav Kadlec	M1	Ing. Marie Suchanová, Ph.D.	Kustovnice čínská – oblíbená „superpotravina“ s residui pesticidů	detail Kustovnice čínská – oblíbená „superpotravina“ s residui pesticidů V posledních letech zažívá český jídelníček proměny. Do běžné diety některých konzumentů se dostávají exotické druhy ovoce. Naneštěstí tyto komodity pocházejí často ze zemí s volnějšími pravidly v otázce užití pesticidních přípravků, sloužících k ochraně plodin před škůdci. Tyto látky však mohou též způsobit zdravotní komplikace. Nejčastěji se jedná o chronickou toxicitu. Cílem této práce bylo zhodnotit obsah reziduí pesticidů v sušených plodech kustovnice s certifikací bio a tato data porovnat s výsledky kustovnice z konvenční produkce. Extrakce byla vedena postupem QuEChERS. Separace a identifikace byla provedena pomocí ultravysokoúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Metoda byla validována pro 341 reziduí pesticidů. Analyzováno bylo 10 vzorků, z nichž pět bylo deklarováno jako bio. Celkově bylo nalezeno 27 různých pesticidů. Po zohlednění nejistoty měření, bylo určeno překročení maximálního limitu rezidua karbofuranu ve dvou vzorcích. Data byla porovnána s dalšími údaji získanými z analýz provedených na Ústavu analýzy potravin a výživy při VŠCHT. Z testovaných výrobků s certifikací bio dva vzorky neobsahovaly residua pesticidů v kvantifikovatelných množstvích a dva vzorky překračovaly kritickou hodnotu obsahu reziduí pesticidů 0,01 mg/kg.
14	Bc. Aliaksandra Kharoshka	M1	doc. Dr. Ing. Věra Schulzová	Validation of the method for food additives determination	detail Validation of the method for food additives determination Food additives represent a group of compounds intentionally added to food to perform specific technological purposes in manufacture, processing or storage. Their use is regulated by Regulation (EC) №1333/2008 and for some of them maximum limits have been established, especially for the synthetic ones. Therefore, control of compliance with these limits is necessary. For this purpose, method using an ultra performance liquid chromatography coupled to a single quadrupole mass spectrometer for determination of synthetic food additives in drinks was developed. Presented study focuses on optimization and validation of extraction procedure for solid matrices starting with ketchup as a model matrix. Because of physical-chemical structures of analytes, extractions at pH 3, 8 and 11 were tested. Extraction of preservatives is not pH dependent. Best validation parameters for sweeteners were acquired using extraction at pH 3, for food colors at pH 11. It is also possible to extract all target analytes at pH 8, but this procedure is more time-consuming and results in higher values of relative standard deviation. Thus, such conditions are mostly suitable for screening, while for quantitative determination of specific groups of additives it is preferable to choose acidic or alkaline extraction.
15	Bc. Jiří Klimecký	M2	prof. Dr. Ing. Jan Poustka	Využití infračervené spektrometrie pro klasifikaci tvrdých sýrů	detail Využití infračervené spektrometrie pro klasifikaci tvrdých sýrů Tvrdé sýry tvoří významnou část potravinového koše jak české, tak i světové populace. Existuje jich nepřeberné množství a stále větší oblibě se těší varianty se sníženým obsahem tuku v sušině. Roste poptávka po kvalitě výrobků ze strany veřejnosti a tím i snaha o kontrolu kvality a autenticity. Provozovatelé obchodních řetězců však sami mají pouze omezené možnosti rychlé analýzy. Toto reflektuje tato práce a klade si za cíl prověřit možnost použití infračervené spektrometrie pro analýzu tvrdých sýrů, coby rychlé nedestruktivní metody, která je díky technologickému pokroku proveditelná i v terénních podmínkách. Pro tento účel bylo využito matematicko-statistického zpracování spekter v softwaru SIMCA, pomocí kterého se zkoumal vliv zpracování vzorku, vliv obsah tuku v různě tučných variantách běžně dostupných sýrů a možnost klasifikace sýrů pomocí trénovací sady.
16	Bc. Tomáš Kouřimský	M1	Ing. Vojtěch Hrbek, Ph.D.	Využití superkritické fluidní chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí pro stanovení esterů 3-MCPD - porovnání s metodou LC-HRMS	detail Využití superkritické fluidní chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí pro stanovení esterů 3-MCPD - porovnání s metodou LC-HRMS 3-monochlorpropan-1,2-diol (zkráceně 3-MCPD) a jeho estery jsou relativně nedávno objevenou skupinou procesních kontaminantů potravin, tedy látek v potravinách nežádoucích, přirozeně se v surovinách pro potravinářskou výrobu nevyskytujících, vznikajících endogenně ze složek potravin při technologickém (především tepelném) zpracování. Jejich struktura, vlastnosti a především interferující složky potravinových matric z nich však dělají velmi obtížně stanovitelné analyty. Za tímto účelem bylo vyvinuto a neustále je zdokonalováno množství analytických metod, mezi nimiž projevuje významný potenciál nedávno obrozená metoda superkritické fluidní chromatografie. Cílem této práce bylo zkoumat možnost využití superkritické fluidní chromatografie pro stanovení esterů 3-MCPD a porovnání této metody se zavedenou akreditovanou metodou LC-HRMS. Analyzováno bylo 5 vzorků mražených krémů s různým zastoupením rostlinných a živočišných tuků. Výsledky poskytnuté metodou SFC-MS nevykazovaly statisticky významný rozdíl oproti těm poskytnutým metodou LC-HRMS. V kombinaci s nižšími nároky na přípravu vzorků a spotřebu rozpouštědel tak byla metoda SFC-MS hodnocena jako potenciální ekvivalent, případně nástupce současně běžně používaných analytických metod.
17	Bc. Tereza Kučerová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Charakterizace lipidů v lidských tkáních	detail Charakterizace lipidů v lidských tkáních Lipidomika je rozvíjející se věda, která se zabývá identifikací a kvantifikací co možná nejvíce druhů lipidů v biologických systémech. Cílem této práce bylo provést lipidomickou analýzu vzorků lidských tkání (játra, kosterní sval, ledvina, srdeční tkáň, tuková tkáň) odebraných od 20 kadáverů. Tyto vzorky byly získány ve spolupráci s Ústavem soudního lékařství Lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice v Hradci Králové a byly rozděleny do dvou skupin na základě předpokládané přítomnosti/absence zánětlivého procesu v čase úmrtí. V rámci lipidomické studie byla využita technika ultra-vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostně spektrometrickou detekcí (U-HPLC-HRMS/MS), jejíž podmínky byly nejprve optimalizovány. V rámci optimalizace byly testovány dvě mobilní fáze, jejich různé gradienty a vhodná koncentrace tuku v extraktech. Lipidomické „fingerprinty“ naměřené pomocí finální optimalizované metody byly nakonec podrobeny statistické analýze se zaměřením nejen na rozdíly mezi jednotlivými tkáněmi, ale také na rozdíly mezi zmíněnými dvěma skupinami kadáverů.
18	Bc. Jana Kvirencová	M2	Ing. Monika Tomaniová, Ph.D.	Strategie odhalení falšování nutraceutik obsahujících ženšen pomocí „chemických fingerprintů“	detail Strategie odhalení falšování nutraceutik obsahujících ženšen pomocí „chemických fingerprintů“ Nutraceutika jsou širokou skupinou přípravků obsahujících určité složky výživy obvykle přírodního původu, u nichž se předpokládá příznivé působení na lidský organismus. Vzhledem k tomu, že jsou populací pravidelně užívány pro doplnění látek potřebných pro vyváženou funkci těla a dále k jejich ceně, se v současné době stále častěji objevují případy spojené s jejich falšováním. Prezentovaná studie je zaměřena na vývoj metody pro průkaz autenticity nutraceutik s obsahem ženšenu a případně i kontrolu jeho deklarovaného obsahu. Pro tento účel byla zvolena analytická strategie založená na metabolomickém přístupu s využitím kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Situace je komplikována faktem, že existuje několik druhů ženšenu a také jiné rostliny obsahující ginsenosidy, hlavní biologicky aktivní látky ženšenu pravého. Mezi ně patří např. gynostema pětilistá. Pomocí UHPLC-MS ve spojení se zpracováním dat pomocí pokročilých statistických metod byly nalezeny specifické markery pro ženšen pravý a gynostemu pětilistou. Na základě experimentu s modelovou směsí ženšenu a gynostemy v různých hmotnostních poměrech bylo možné zjistit již 1% přítomnost gynostemy ve vzorku. Tento přístup bude dále využit pro posouzení autenticity herbálních čajů s obsahem ženšenu.
19	Bc. Petra Pavelková	M1	doc. Dr. Ing. Věra Schulzová	Stanovení karotenoidů v potravinách a doplňcích stravy	detail Stanovení karotenoidů v potravinách a doplňcích stravy Zelenina obecně je velmi významným zdrojem biologicky aktivních látek, jako jsou například karotenoidy. Lutein a zeaxanthin, účinné antioxidanty, působí preventivně například proti šedému zákalu, věkem podmíněné makulární degeneraci, pomáhají snižovat riziko výskytu kardiovaskulárních onemocnění a posilují imunitu. V rámci této práce byl zkoumán obsah karotenoidů, zvláště volného a vázaného luteinu v kukuřici (Zea mays), špenátu (Spinacia oleracea), hrášku (Pisum sativum), rakytníku (Hippophae rhamnoides), měsíčku lékařském (Calendula officinalis), afrikánu rozkladitém (Tagetes patula) a také ve třech doplňcích stravy. Sledované matrice byly extrahovány přímo i po alkalické hydrolýze. Pro doplňky stravy gelové konzistence byla vyvinuta a validována analytická metoda. Uvedené matrice byly analyzovány metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s detektorem diodového pole (HPLC-DAD) při vlnové délce 444 a 450 nm. Pro stanovení obsahu karotenoidů byla použita kolona C18, pro separaci luteinu a jeho izomeru zeaxanthinu pak kolona C30. Z výsledků je patrné, že pro většinu matric je nezbytné použití alkalické hydrolýzy, aby došlo k uvolnění luteinu z esterových vazeb. Taktéž bylo zjištěno, že obsah luteinu a zeaxanthinu v doplňcích stravy odpovídá deklaraci na etiketě.
20	Bc. Dora Petříčková	M2	doc. Dr. Ing. Marek Doležal	Senzorická jakost kozích sýrů	detail Senzorická jakost kozích sýrů S rostoucím zájmem o rozmanitou stravu roste i poptávka po výrobcích z kozího mléka. Hlavním důvodem ke střídmější konzumaci širším okruhem populace se nejeví nechuť k typickému kozímu aroma, ale hraje zde významnou roli cena těchto výrobků. Ta se odvíjí od mnoha faktorů - od nižší dojivosti oproti skotu, chovu na menších farmách s volným výběhem, skladbě krmiva a dalších. Spotřebitel tak mnohdy raději sáhne po výrobcích z kravského mléka. Práce se proto zaměřuje na přípravu receptury pro nový produkt - termizovaný sýr ze směsi kozího mléka a kravské smetany. Cílem práce je nalézt optimální typ a množství stabilizátoru, který zajistí nejlepší organoleptické vlastnosti výrobku. Suroviny byly dodány spolupracujícím podnikem Polabské mlékárny. Sýry byly termizovány na průmyslovém výrobníku Stephan UM/SK 5 (Stephan Machinery, Germany) vybaveném pětilitrovou duplikovanou nádobou z nerez oceli. V receptuře byl použit jako stabilizátor karubin a dále dva směsné stabilizátory na bázi želatiny, karubinu, gumy guar a karboxymethylcelulózy. Vzorky byly posuzovány v senzorické laboratoři metodou profilu za použití 100 bodových nestrukturovaných stupnic. Významným parametrem byla konzistence a textura připravených sýrů.
21	Bc. Petra Peukertová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Studium fytokanabinoidů v konopí a konopných produktech	detail Studium fytokanabinoidů v konopí a konopných produktech Konopí seté (Cannabis sativa) je rostlina známá svým obsahem biologicky aktivních látek. Největší pozornost je zaměřena na majoritní fytokanabinoidy (zejména CBD a Δ9-THC), celkový biologický efekt však určují i minoritní fytokanabinoidy a další biologicky aktivní látky (např. terpenoidy, flavonoidy, fenoly), jejichž zastoupení je značně variabilní v závislosti na odrůdě i podmínkách pěstování a zpracování konopí. Cílem práce je vytvoření knihoven co nejširšího spektra biologicky aktivních sekundárních metabolitů v různých odrůdách konopí a jejich produktech, které mohou být v budoucnu provázány s informacemi o celkovém biologickém efektu daných materiálů. V rámci pilotního experimentu byly analyzovány tři vzorky sušeného konopí (různé odrůdy) a jedné pryskyřice. Kromě stanovení majoritních fytokanabinoidů byl technikou UHPLC-HRMSMS proveden screening 243 minoritních fytokanabinoidů a také 152 dalších biologicky aktivních látek. Detekované látky byly zaneseny do interní databáze spolu s informacemi o jejich retenčním čase, přesné hmotě detekovaného iontu, jejich fragmentačním spektru a předpokládané struktuře (sumární vzorec) a identitě. Jednotlivé vzorky dle očekávání vykazovaly značnou variabilitu jak v zastoupení fytokanabinoidů, tak i v profilu dalších detekovaných látek.
22	Bc. Michaela Podestátová	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Identifikace přírodních biologicky aktivních látek v kotvičníku zemním (Tribulus terrestris L.)	detail Identifikace přírodních biologicky aktivních látek v kotvičníku zemním (Tribulus terrestris L.) Kotvičník zemní (Tribulus terrestris L.) nachází využití v různých farmaceutických přípravcích a doplňcích stravy, především díky velkému množství biologicky aktivních látek v něm přítomných. Cílem práce bylo vytvořit databázi biologicky aktivních látek přítomných v kotvičníku zemním, provést cílový screening těchto látek v různých částech rostliny a v 9 doplňcích stravy na podporu erekce s deklarovaným obsahem této rostliny. K analýze byly použity různé části rostlin kotvičníku (nať, plody a kořen) z různých částí světa. Pro tyto účely byla využita analytická technika ultra-vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostní spektrometrií U-HPLC-HRMS/MS. Naměřená data byla vyhodnocena pomocí cílového screeningu, při kterém byla využita výše zmíněná databáze biologicky aktivních látek v programu PeakView^TM s funkcí MasterView. Látky byly identifikovány na základě přesné hodnoty m/z, izotopového profilu a přítomnosti charakteristických fragmentů (MS/MS). Nejvíce zastoupené sloučeniny v kotvičníku patřily do skupiny steroidních saponinů. Dále byly přítomny v kotvičníku také flavonoidy a fytosteroly. Ve 2 doplňcích stravy byl nalezen protodioscin a další látky, které potvrdily přítomnost kotvičníku zemního v těchto doplňcích.
23	Bc. Kamila Procházková	M2	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.	Stanovení profilů mastných kyselin v různých druzích lidských tkání	detail Stanovení profilů mastných kyselin v různých druzích lidských tkání Mastné kyseliny (MK) jsou základním stavebním kamenem triacylglycerolů, které plní v organismu primárně funkci zásobárny energie. MK ale plní také strukturní funkci a podílí se na řadě biologických pochodů. Cílem práce bylo stanovit zastoupení MK v pěti druzích lidských tkání (játra, ledviny, srdeční tkáň, kosterní sval a tuková tkáň) odebraných od 20 osob rozdělených do dvou skupin na základě předpokládané přítomnosti zánětu v čase úmrtí. Prvním úkolem bylo zvolit a optimalizovat vhodnou metodu pro extrakci tuku z lidských tkání. Byla porovnána extrakční metoda dle Folche a extrakce methyl terc.butyletherem (MTBE). Na základě necílové analýzy extrahovaných lipidů pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií byl jako vhodné extrakční činidlo vybrán MTBE. Postup extrakce byl dále optimalizován (navážka vzorku, vysušení extraktu), validovaný postup byl následně využit pro extrakci tuku z 96 vzorků lidských tkání. Stanovení zastoupení MK ve vzorcích tuku probíhalo pomocí plynové chromatografie ve spojení s plamenově-ionizační detekcí.Výsledné zastoupení MK bylo statisticky porovnáno v softwaru SIMCA. Statistické zpracování ukázalo odlišnost skupiny vzorků jater od ostatních skupin, např. kvůli nižšímu obsahu kyseliny olejové.
24	Bc. Denisa Schwarzová	M2	Ing. Darina Lanková, Ph.D.	Stanovení bisfenolů A a jejich strukturních analogů ve vlasech	detail Stanovení bisfenolů A a jejich strukturních analogů ve vlasech Bisfenoly jsou jednou ze skupin látek sledovaných v rámci humánního biomonitoringu, který slouží ke sledování expozice člověka danými chemickými látkami z prostředí. Nejvýznamnější zdroj expozice představují potravinové obaly, ze kterých se tyto látky mohou dostat skrze potravinu do lidského organismu, ve kterém mohou působit jako endokrinní disruptory. V současné době je používání bisfenolu A (BPA) legislativně regulováno, a proto je nahrazován svými strukturními analogy, především bisfenolem S (BPS), které však také mohou negativně narušovat hormonální rovnováhu. Cílem práce bylo vyvinout vhodnou extrakční metodu pro stanovení BPA, BPB, BPS a BPF ve vlasech, jejichž analýza by byla vhodná pro zhodnocení expozice české populace těmto látkám. Vlasy byly extrahovány různými rozpouštědly (methanol, acetonitril, aceton). Byla ověřena i možnost použití kyselé hydrolýzy před extrakcí vzorku. Vzhledem k výrazným matričním efektům bylo testováno i zařazení přečišťovacího kroku s použitím sorbentu C18. Analýza získaných extraktů byla prováděna s využitím ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS). Finální metoda byla validována umělou kontaminací vlasů (s limitem kvantifikace 0,6 ng/g pro BPA a BPS a 3,1 ng/g pro BPF a BPB).
25	Adéla Sedláčková	B3	Ing. Zbyněk Džuman, Ph.D.	Vyvazovače mykotoxinů – efektivní nástroj dekontaminace krmiv?	detail Vyvazovače mykotoxinů – efektivní nástroj dekontaminace krmiv? Hospodářská zvířata mohou být prostřednictvím krmiv exponována širokému spektru kontaminantů, především mykotoxinům, toxickým sekundárním metabolitům vláknitých mikromycet. V návaznosti na riziko intoxikace existuje několik typů eliminace mykotoxinové kontaminace. Celosvětově velmi rozšířeným způsobem je využití speciálních adsorbentů, tzv. vyvazovačů mykotoxinů, jejichž úkolem je snížení resorpce po požití kontaminovaného krmiva a následného vyloučení nerozpustného komplexu. Tyto sorbenty mohou ovšem teoreticky z krmiv vyvazovat i benefitní složky, např. vitaminy. Cílem této studie bylo zhodnocení účinnosti 61 adsorbentů mykotoxinů zearalenonu, T-2 toxinu a aflatoxinu B1 a zároveň otestování schopnosti několika vybraných adsorbentů (n = 6) vyvázat vitamin B₂. Testování probíhalo s využitím zavedené analytické metody a separace a detekce analytů byla realizována pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC‒HRMS). U většiny sorbentů bylo s velmi variabilní účinností prokázáno vyvázání daných mykotoxinů a také velmi silná adsorpce vitaminu B₂.
26	Bc. Patricie Slavíčková	M2	Ing. Zbyněk Džuman, Ph.D.	Studie lidského biomonitoringu deoxynivalenolu	detail Studie lidského biomonitoringu deoxynivalenolu Deoxynivalenol (DON), toxický sekundární metabolit mikromycet r. Fusarium, je běžným kontaminantem obilovin a odvozených produktů. Při požití kontaminovaných potravin s vysokým obsahem DON může docházet k nevolnostem a zvracení. Jde o toxin spíše s nižší akutní toxicitou, který je z organismu poměrně rychle vylučován. Cílem této práce byla dynamická studie exkrece tohoto fusariotoxinu. Jako zdroj DON bylo zvoleno pivo, které je pro člověka významným dietárním zdrojem tohoto mykotoxinu. Prvním krokem byla analýza obsahu DON v 10 vybraných pivech z českého trhu. Pro separaci a detekci byla využita ultra-účinná kapalinová chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostní spektrometrií(UHPLC‒HRMS/MS). Pro navazující in vivo experiment provedený na jedné osobě bylo vybráno pivo s nejvyšším obsahem DON, které bylo dodatečně uměle kontaminováno na úroveň odpovídající 50 % tolerovatelného denního příjmu DON. Během experimentu byla sledována exkrece DON v moči během 21 hodin po vypití piva. Obsah celkového DON byl stanoven po enzymatické konverzi (β-glukuronidáza) s využitím techniky UHPLC-HRMS/MS. Křivka vylučování naznačuje, že DON je v lidském těle intenzivně metabolizován a vylučován. Během experimentu bylo močí vyloučeno přibližně 55 % z celkového požitého množství.
27	bc Helena Staňková	M2	doc. Dr. Ing. Věra Schulzová	Vliv podmínek skladování na změny metabolomu mrkve obecné (Daucus carota)	detail Vliv podmínek skladování na změny metabolomu mrkve obecné (Daucus carota) Mrkev obecná (Daucus carota) je významným zdrojem řady nutrientů, jako jsou karotenoidy, minerální látky a vitamíny. Přestože neobsahuje tolik fenolických látek jako jiné druhy zeleniny, je její konzumace považována za zdraví prospěšnou z hlediska prevence řady chorob kvůli pozitivnímu vlivu na lidské zdraví, a to především díky antimikrobiální a antioxidační aktivitě, kterou fenolické látky v ní obsažené vykazují. V rámci předkládané studie byly technikou ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-QTOF-MS/MS) získány fingerprinty vzorků mrkve obecné. Vzorky se lišily jak způsobem skladování (chlazení, mražení), tak dobou skladování. Získaná data byla zpracována pomocí moderních chemometrických metod jako je analýza hlavních komponent (PCA) a diskriminační analýza částečných nejmenších čtverců (PLS-DA) pro určení markerů charakteristických pro druh a dobu skladování. Na základě srovnání s internetovými databázemi spekter byly tyto markery následně identifikovány. V získaných fingerprintech bylo také sledováno zastoupení fenolických látek.
28	Bc. Denisa Turnerová	M1	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.	Výskyt chlorovaných parafínů ve vybraných potravinách z českého trhu	detail Výskyt chlorovaných parafínů ve vybraných potravinách z českého trhu Chlorované parafíny (CP) jsou v průmyslu používané jako retardéry hoření a změkčovadla plastů. Chlorované parafíny s krátkým řetězcem (SCCP) byly v roce 2017 zařazeny do Stockholmské konvence, jejíž cílem je eliminace produkce a používání perzistentních organických polutantů, což jsou látky, které se akumulují v životním prostředí a živých organismech a mají negativní vliv na lidské zdraví. SCCP jsou dle Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC) možným lidským karcinogenem (skupina 2B). V rámci této práce byly vyšetřeny různé druhy rostlinných olejů na přítomnost CP s krátkým (SCCP) a středním řetězcem (MCCP). Sledované látky byly ze vzorků izolovány pomocí gelové permeační chromatografie a následně byly stanoveny plynovou chromatografií s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií v módu negativní chemické ionizace. Celkem bylo analyzováno 48 vzorků rostlinných olejů (olivové, slunečnicové, pšeničné atd.). Zjištěné obsahy SCCP byly v rozmezí pod mezí stanovitelnosti (LOQ, 10 ng/g oleje) do 322 ng/g oleje a u MCCP pod LOQ (20 ng/g oleje) do 543 ng/g oleje. Nejvíce kontaminovaným vzorkem byl olivový olej původem z Tuniska, který obsahoval 322 ng/g oleje SCCP a 236 ng/g oleje MCCP.
29	Bc. Pavlína Vágenknechtová	M2	Ing. Marie Suchanová, Ph.D.	Multidetekční postupy pro hodnocení chemické bezpečnosti vína	detail Multidetekční postupy pro hodnocení chemické bezpečnosti vína Na vinicích po celém světě jsou používány pesticidy s cílem chránit révu vinnou před chorobami způsobenými převážně houbami a hmyzem, neboť chuť vína silně závisí na kvalitě použitých hroznů. Nicméně i nadměrné používání pesticidů může mít negativní vliv na kvalitu vína, a především na zdraví spotřebitelů. Tato práce byla zaměřena na stanovení reziduí pesticidů a jejich metabolitů ve vzorcích révy vinné. Byly analyzovány vzorky listů, hroznů, moštů, vín a vedlejších produktů dvou odrůd. Během cílové analýzy bylo sledováno devět různých pesticidů aplikovaných podle postřikového plánu. Analytická metoda zahrnovala extrakci vzorku metodou QuEChERS. Separace, identifikace a kvantifikace reziduí pesticidů byla provedena pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) a ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (LC-HRMS). V průběhu celé produkce vína byly sledovány změny obsahu reziduí aplikovaných pesticidů a zároveň byl monitorován vznik transformačních produktů (metabolitů) těchto pesticidů. Ve víně, jakožto finálním produktu, bylo z devíti sledovaných pesticidů nad limitem kvantifikace pět reziduí. Mezi nejčastější metabolity identifikované v rámci cílového screeningu patřily zejména produkty hydroxylace a glykosylace.
30	Bc. Veronika Všetečková	M2	doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.	Retardéry hoření - skrytá rizika v plastech	detail Retardéry hoření - skrytá rizika v plastech Do řady polymerních materiálů se pro zlepšení jejich tepelné odolnosti přidávají aditiva nazývané retardéry hoření (FR). Některé FR jsou zakázané nebo legislativně omezené Stockholmskou konvencí o perzistentních organických polutantech, přesto jsou stále detekovány především ve výrobcích z recyklovaných plastů. Cílem této práce bylo stanovení 43 vybraných FR ve 27 vzorcích plastových kuchyňských pomůcek, galanterie a hraček. Mezi vybrané FR patřily dnes již zakázané polybromované difenylethery (PBDE) a hexabromcyklododekan (HBCD). Dalšími byly organofosfátové retardéry hoření (OPFR), např. triethylfosfát, a tzv. nové retardéry hoření (NFR), např. technická směs Dechlorane Plus (směs isomerů anti-DP:syn-DP (3:1, m/m)). K izolaci látek byla použita extrakce směsí hexan:dichlormethan (4:1,v/v). Analýza PBDE a NFR byla provedena plynovou chromatografií ve spojení s hmotnostní spektrometrií za použití negativní chemické ionizace (GC-MS-NCI) a analýza OPFR a HBCD ultraúčinnou kapalinovou chromatografií s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS). Ve vzorcích bylo detekováno 34 látek, v nejvyšších koncentracích dekabromdifenyléther (BDE 209) (<0,5 – 1 280 000 ng/g), trifenylfosfát (TPhP) (<0,5 – 617 000 ng/g) a 1,2-bis(2,4,6-tribromfenoxy)ethan (BTBPE) (<0,5 – 300 000 ng/g).
31	Bc. Kristýna Čermáková	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Optimalizace a aplikace UHPLC-HRMS/MS metody pro stanovení kanabinoidů	detail Optimalizace a aplikace UHPLC-HRMS/MS metody pro stanovení kanabinoidů Rostlina konopí obsahuje široké spektrum biologicky aktivních látek, tzv. kanabinoidů. Pro jejich pozitivní účinky na lidský organismus se v posledních letech konopí a konopné produkty stávají populární komoditou a vzrůstá tak potřeba analytických metod schopných detekce a kvantifikace co nejširšího spektra obsažených kanabinoidů. Na Ústavu analýzy potravin a výživy (VŠCHT Praha) je zavedena UHPLC-HRMS/MS metoda pro kvantitativní stanovení 12 fytokanabinoidů. Cílem této práce bylo rozšířit stávající metodu o nový analyt kanabicyklol (CBL), který se v rostlinném konopí sice vyskytuje minoritně, ovšem může vznikat během průmyslového zpracování a skladování konopných rostlin nebo jejich produktů fotochemickou degradací z přítomného kanabichromenu (CBC). Po zavedení CBL do stávající metody bylo zjištěno, že dochází k jeho koeluci s izomerním Δ⁸-tetrahydrokanabinolem (Δ⁸-THC) a metodu tak bylo nutné optimalizovat. Pro úplnou separaci těchto látek bylo nutné provést změnu chromatografické kolony, systému mobilních fází a optimalizaci jejich gradientu, a to při současném zachování separace ostatních analytů. Pomocí nově optimalizované metody byla provedena analýza 20 vzorků sušeného a 20 vzorků surového konopí, ve kterých byly sledovány změny obsahu celkem 13 fytokanabinoidů.
32	Bc. Kateřina Šebelová	M1	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Profily opiových alkaloidů v máku setém (Papaver somniferum L.)	detail Profily opiových alkaloidů v máku setém (Papaver somniferum L.) Mák setý (Papaver somniferum L.) je tradiční zemědělská plodina. Odrůdy máku dělíme na potravinářské a technické. Potravinářské odrůdy obsahují nižší hladiny opiových alkaloidů (OA). Naopak technické odrůdy obsahují OA ve vyšších koncentracích a jsou pěstovány především kvůli makovině, která se využívá ve farmacii. Semena těchto odrůd jsou odpadním produktem, který bývá mísen nebo úplně nahrazuje semena potravinářského máku. Takto falšovaný mák disponuje vyšším obsahem OA, což může vést ke zdravotním komplikacím, a horšími senzorickými vlastnostmi. Proto je třeba vyvinout metody pro spolehlivé odlišení potravinářských odrůd máku. Cílem práce bylo stanovení šesti opiových alkaloidů ve vzorcích semen a makoviny různých odrůd z různých lokalit. Ke stanovení byla použita metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (U-HPLC-HRMS). Dále se tato práce věnuje identifikaci zaznamenaných látek, které se svou molekulovou hmotností shodují se stanovovanými OA. K tomu byla využita metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostní spektrometrií (U-HPLC-HRMS/MS). Nejdříve byla porovnána fragmentační spektra těchto látek a známých OA a následně byly srovnány profily těchto látek ve vybraných vzorcích makoviny.
33	Bc. Martin Špinka	M2	Ing. Vojtěch Ilko, Ph.D.	Vliv různých metod sušení na profil aroma a senzorické vlastnosti východoasijského koření	detail Vliv různých metod sušení na profil aroma a senzorické vlastnosti východoasijského koření Sušení koření je proces, při kterém dochází ke konzervaci rostliny při zachování aromatických, popřípadě zdraví prospěšných látek. Během sušení může docházet ke ztrátě aromatických látek nebo ke vzniku látek nových. Práce se zaměřuje na porovnání dvou metod sušení teplým vzduchem a lyofilizací. Výhodou lyofilizace je, že probíhá za nízké teploty a tlaku a tím dochází k potlačení chemických změn. Dále jsou výrazně sníženy ztráty těkavých složek koření. Vhodnost použitých metod je analyzována technikou SPME – GC – MS, kde se sleduje vývoj aromatického profilu vzhledem k použitým sušícím metodám. Instrumentální analýza je doplněna o senzorickou analýzu, kde jednotlivé vzorky a jejich aroma porovnávají hodnotitelé.
34	Bc. Jan Šťastný	M2	prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.	Charakterizace semen máku setého po tepelném ošetření pomocí metabolomických fingerprintů/profilů	detail Charakterizace semen máku setého po tepelném ošetření pomocí metabolomických fingerprintů/profilů V České republice bylo v posledních letech zaznamenáno mnoho případů falšování potravinářského máku setého významně levnějším mákem farmaceutickým (odpadní produkt). Semena farmaceutických odrůd se vyznačují vysokým obsahem opiových alkaloidů (OA) na povrchu semen a nesmějí být použita pro potravinářské účely. Potenciální falšovatelé našli způsob jak semena dekontaminovat procesem zvaným termostabilizace. Jedná se o postup, během kterého jsou semena vystavena působení horké páry a tím dochází k inaktivaci lypolytických enzymů. Pára smývá OA z povrchu semen a ta mohou být vydávána za potravinářské odrůdy. Tento proces také může snížit stabilitu makových semen vůči oxidaci. Hlavním cílem této práce bylo najít ukazatel tepelného ošetření vzorků máku procesem termostabilizace pomocí metabolomického fingerprintngu/profilování s využitím instrumentace (i) U-HPLC-HRMS/MS a (ii) infračervené spektroskopie. Data byla následně chemometricky zpracována pomocí analýzy hlavních komponent (PCA) a byly nalezeny markery pro rozlišení tepelně ošetřených a neošetřených semen. Pro neošetřená semena byl po jejich rozemletí sledován významný nárůst volných mastných kyselin, což by mohl být do budoucna hlavní ukazatel tepelného ošetření makových semen.

324 - Ústav konzervace potravin

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Josef Bauer	M2	doc. Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.	Optimalizace výroby a balení tepelně opracovaných masných výrobků	detail Optimalizace výroby a balení tepelně opracovaných masných výrobků Tato práce se zabývá porovnáním chemického složení a výživovými benefity různých druhů jater (vepřová, kuřecí, kachní, husí), a jejich využití při výrobě paštik, které jsou široce konzumovány po celém světě a jsou oblíbeným masným výrobkem. Práce se především zaměřuje na faktory, jež způsobují hořknutí jater a možnosti zabránění hořknutí, či maskování této chuti. Dále se tato práce zabývá vývojem nových výrobků jako jsou rybí paštiky, paštiky foie gras a polokonzervy/ konzervy ze sladkovodních ryb, které na českém trhu chybí a mohly by rozšířit portfolio stávajících výrobků o zajímavou produktovou řadu, jak z pohledu senzorického, tak také nutričního.
2	Bc. Daniela Hořejší	M2	prof. Ing. František Kvasnička, CSc.	Antimikrobiální vlastnosti extraktu konopí	detail Antimikrobiální vlastnosti extraktu konopí Je všeobecně známo, že konopné extrakty mají antimikrobiální vlastnosti, jelikož obsahují mnoho biologicky aktivních látek. Cílem této práce bylo zjistit, jakou antimikrobiální aktivitu vykazuje nepsychoaktivní kanabinoid, kanabidiol (CBD), v methanolových extraktech konopí. Antimikrobiální aktivita kanabidiolu byla testována na komerčně dostupných vzorcích i na připravených extraktech z technického konopí, a to proti G⁺ bakteriím (Bacillus cereus, Micrococcus luteus), G^- bakteriím (Pseudomonas fluorescens, Enterobacter cloacae) a kvasinkám (Saccharomyces cerevisiae, Wickerhamomyces anomalus). Pro průkaz antimikrobiálních vlastností byla použita agarová difúzní metoda. Při koncentraci 1 g/l CBD byly prokázány nízké, střední i vysoké antimikrobiální aktivity proti G⁺ bakteriím v závislosti na použitém vzorku. Jeden vzorek vykazoval také nízký antimikrobiální účinek proti kvasinkám. Proti G^- bakteriím nemá CBD žádnou antimikrobiální aktivitu. Při snížení koncentrace na 100 mg/l CBD se projevila antimikrobiální aktivita pouze proti G⁺ bakteriím. Kanabidiol vykazuje velmi dobrý antimikrobiální účinek proti G⁺ bakteriím, při použití vyšších koncentrací CBD i proti kvasinkám, čehož by se mohlo v budoucnu využít při konzervaci potravin.
3	Bc. Gabriela Juhászová	M2	doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.	Vývoj receptury jahodového džemu se sníženým obsahem cukru	detail Vývoj receptury jahodového džemu se sníženým obsahem cukru Trh s potravinami určenými pro osoby se speciálními nutričními požadavky je dnes poměrně široký a rozmanitý, výrobky však často neodpovídají moderním vědeckým poznatkům z oblasti výživy a zdraví. Příležitost ke zlepšení se nabízí zejména na poli výrobků určených pro osoby trpící obezitou a diabetem, kde sortiment často není dostatečný či vhodný. Příspěvek představuje postup a výsledky reformulace receptury jahodového džemu orientované na snížení obsahu cukru v produktu. V rámci optimalizace receptury byly zkoumány želírovací schopnosti a schopnost tvorby gelu u nízkoesterifikovaného a vysokoesterifikovaného pektinu, xanthanu a gellanu. Dalším zkoumaným parametrem byla koncentrace přidané kyseliny citrónové (0,25 – 1 % hm. receptury). Byla připravena série vzorků jahodových džemů se sníženým obsahem cukru (30 – 50 °Brix). U vzorků byla provedena senzorická analýza, byly změřeny hodnoty pH a refraktometrické sušiny. Výsledky byly porovnávány s daty pro jahodový džem připravený dle standardní receptury. Vzorky připravené v této práci byly obecně technologicky i senzoricky přijatelné, u nižšího přídavku cukru je však třeba věnovat pozornost trvanlivosti produktů.
4	Bc. Michal Kuna	M2	Ing. Jan Pivoňka, Ph.D.	Možnosti obohacování masných výrobků o výživově aktivní látky	detail Možnosti obohacování masných výrobků o výživově aktivní látky Masné výrobky patří mezi komoditu spotřebiteli oblíbenou a pravidelně konzumovanou. Tento fakt přispívá k nadměrnému příjmu nasycených mastných kyselin, což bývá spojováno s vyšším výskytem kardiovaskulárních onemocnění. Jedním z možných řešení snížení obsahu nasycených mastných kyselin je nahrazení části suroviny s vysokým obsahem tuku, suchými skořápkovými plody a olejnatými semeny. Při návrhu receptur byly pro suroviny vyhledány obsahy bílkovin, tuků a sacharidů, společně s procentuálním obsahem nasycených (SAFA), mononenasycených (MUFA) a polynenasycených mastných kyselin (PUFA) a omega-3 nenasycených mastných kyselin. Pro splnění požadavků výživových tvrzení byly vypočítány potřebné hodnoty a dle výpočtu splněny. Z navržených receptur bylo vybráno 10 receptur splňujících rozdílná výživová tvrzení. Jedná se o výrobky typu vysočina, mortadela a gothajský salám s různým typem ořechů. Pro vybrané výrobky byly navržené dvě sady receptur, obsahující takové množství ořechů, aby vypočítaný obsah omega-3 mastných kyselin splňoval požadavek výživových tvrzení “zdroj omega-3 mastných kyselin“ nebo dokonce “s vysokým obsahem omega-3 mastných kyselin“. Pokud bude výrobek obsahovat 10-17 % ořechů nebo 4-8 % lněného semínka, bude nutriční tvrzení splňovat a může být takto deklarován.
5	Bc. Kristýna Maturová	M2	doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D.	Využití olfaktometrie k hodnocení smyslových vad odpadních vod z mlékárenského průmyslu.	detail Využití olfaktometrie k hodnocení smyslových vad odpadních vod z mlékárenského průmyslu. Tato práce se zabývá výzkumem odpadních vod pro jejich další zpracování a snížení zátěže životního prostředí. Pro výzkum bylo odebráno 6 vzorků odpadních vod z výrobního provozu (tvrdého sýru, sýřeniny, čerstvé výroby, máslárny, před vstupem na ČOV a z výstupu ČOV). Za využití plynové chromatografie s olfaktometrickou detekcí byl stanoven bohatý profil senzoricky aktivních látek. Jedná se například o produkty oxidace nenasycených mastných kyselin (hexanal, heptanal), fermentace laktózy (aceton, estery kyselin), produkty citrátového cyklu (2,3-butandion) nebo o sanitační činidla. V rámci kvantifikace byla zjištěna pracovní charakteristika metody, kdy byla stanovena LOD, LOQ, linearita, opakovatelnost a výtěžnost. Prostřednictvím hodnotitelů byla za využití olfaktometrické metody AEDA (metoda, jež zajišťuje maximální možné ředění extraktu, při kterém lze analyt ještě vnímat) provedena kvantifikace vybraných sloučenin a byly vypočítány FD a OAV faktory. Získané výsledky byly porovnány se závěry z měření provedeného v roce 2017. Pro účely korelace bylo zahrnuto měření fyzikálně-chemických vlastností odpadních vod a to zejména pH, celkový obsah rozpuštěných pevných látek charakterizován jako anorganické znečištění a vodivost, jež představuje organické znečištění odpadních vod.
6	Bc. Anna Možná	B1	doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D.	Základní charakteristika klíčových senzoricky aktivních látek jablečných šťáv	detail Základní charakteristika klíčových senzoricky aktivních látek jablečných šťáv Množství a složení aromatických látek v potravinách má značný vliv na jejich přijetí spotřebitelem a tedy i na obchodní hodnotu produktu. Aromatickými látkami rozumíme veškeré vonné a chuťové látky, které tvoří komplexní senzorický vjem označovaný jako tzv. flavour (aroma) potravin. Dle původu je rozdělujeme na senzorické aktivní látky primární (vznikají v průběhu zrání) a sekundární (vznikají působením enzymatických, chemických a fyzikálních procesů během skladování a zpracování). Aroma jablečných šťáv ovlivňují podle literárních odkazů především tyto faktory: kvalita a odrůda suroviny, podmínky lisování, deaerace, čiření, zahušťování na odparkách a tepelné namáhání během zpracování. Cílem práce bylo ověřit a optimalizovat olfaktometrickou metodu pro stanovení aromatických látek jablečných šťáv. To zahrnovalo jednak senzorickou analýzu jednotlivých standardů nejčastěji se nacházejících v jablečném aroma, tak olfaktometrické hodnocení uměle připravených směsí i reálných vzorků. Byla použita extrakční metoda SPME a následná analýza GC-MS-O. U reálného vzorku bylo využito zřeďovací metody AEDA pro nalezení klíčových látek jablečného aroma.
7	Hang Nguyen Thi	M2	doc. Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.	Optimalizace postupů při zrání a distribuci masa	detail Optimalizace postupů při zrání a distribuci masa Hodnocení způsobu zrání hovězího masa Zrání masa je biochemický proces, při kterém se svalová tkáň jatečných zvířat přeměňuje na maso. Během zrání dochází ke zlepšení technologických, senzorických a kulinárních vlastností masa. V praxi se využívají dva základní způsoby zrání masa, a to mokré a suché zrání. Zrání je důležitý především u hovězího masa. K významným parametrům kvality hovězího masa patří chuť, vůně, textura a barva masa. Cílem práce bylo zhodnotit oba způsoby zrání pomocí senzorické analýzy a instrumentálních metod. Byly sledovány tyto parametry: barva, textura a aroma. Pro analýzu a porovnání byly vybrány dvě anatomické partie skotu, a to nízký roštěnec a flank steak, které jsou běžně dostupné a využívají se jako tzv. steakové druhy hovězího masa.
8	Bc Stanislava Procházková	M2	Ing. Lukáš Vápenka, Ph.D.	Bezpečnost obalů potravin z hlediska obsahu a migrace uhlovodíků minerálních olejů	detail Bezpečnost obalů potravin z hlediska obsahu a migrace uhlovodíků minerálních olejů Jedním z diskutovaných kontaminantů obalových materiálů potravin dnešní doby jsou uhlovodíky minerálních olejů. V případě jejich migrace do potravin například z papírových obalů, kam jsou vnášeny přídavkem recyklovaného papíru nebo tiskařským inkoustem, mohou ohrozit zdraví konzumenta. Vzhledem k jejich rozmanitému složení není jejich stanovení snadné. Nejprve jsou uhlovodíky extrahovány vhodným rozpouštědlem a poté separovány pomocí extrakce na pevnou fázi na dvě základní frakce, a to frakci s nasycenými uhlovodíky a aromatickou frakci. Využívá se k tomu silikagel zaktivovaný 5% dusičnanem stříbrným a eluční činidla jako je hexan a směs hexanu, dichlormetanu a toluenu. Separované frakce jsou zakoncentrovány na vakuové odparce a analyzovány na plynovém chromatografu s plamenově-ionizačním detektorem. Cílem této práce byla separace a kvantifikace uhlovodíků minerálních olejů z různých vzorků kakaa a obalových materiálů. Byly zkoumány korelace obsahu uhlovodíků minerálních olejů mezi papírovým obalem a potravinou (kakaem) skladovanou uvnitř.
9	Bc. Adam Tobolka	M2	doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.	Hodnocení kvality minoritních potravinářských surovin rostlinného původu	detail Hodnocení kvality minoritních potravinářských surovin rostlinného původu Chilli papričky jsou plody rostliny z rodu Capsicum z čeledi lilkovitých (Solanaceae). Za jejich palčivé vlastnosti jsou zodpovědné alkaloidy, jejichž majoritní složkou je skupina látek nazývaných kapsaicinoidy. V této skupině látek jsou nejvýznamnějšími zástupci kapsaicin a dihydrokapsaicin, které vykazují ze všech kapsaicinoidů nejvyšší palčivost, tudíž bývají hlavním markerem při analýze chilli papriček. Cílem této práce bylo vyvinout a validovat analytickou metodu pro stanovení kapsaicinu a dihydrokapsaicinu v chilli papričkách. K analýze těchto látek byla vybrána metoda HPLC/DAD/FLD. Stacionární fází byla kolona C18 (250 x 4,6 mm, 5 µm). Při analýze byla použita gradientová eluce s roztoky A (0,03 mol/l H₃PO₄ v H₂O) a B (CH₃OH). Celková doba analýzy byla 25 minut a objem nástřiku činil 5 µl. Objemový průtok mobilní fáze byl 1 ml/min. Stanoveny byly následující validační parametry metody (opakovatelnost, linearita, LOD a LOQ). Hodnota LOD byla 0,14 mg/l a LOQ činila 0,47 mg/l. Linearita byla v rozmezí 1-200 mg/l. Opakovatelnost byla vyjádřena jako RSD a výsledná hodnota byla 4,94 %. Výše zmíněnou metodou byla proměřena série vzorků chilli papriček. Metoda byla shledána vhodným nástrojem pro analýzu kapsaicinoidů v chilli papričkách.
10	bc. Lívia Vaispacherová	M2	doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D.	Kvalitatívne znaky medovín pôvodom zo strednej Európy	detail Kvalitatívne znaky medovín pôvodom zo strednej Európy Medovina je alkoholický nápoj vyrobený kvasením medu s podielom alkoholu 8-18 % (v/v). Do medoviny sa môžu pridávať koreniny, bylinky, ovocný extrakt. Obsahuje cukry, kyseliny, vitamíny, antioxidanty a minerálne látky. Vlastnosti medoviny sú ovplyvnené druhom, množstvom a kvalitou použitého medu, ďalej ich ovplyvňujú prísady a zmeny prebiehajúce počas a po technologickom spracovaní (tepelný zákrok, fermentácia, skladovanie). Podľa tepelného zákroku sa medoviny delia na tepelne spracované medoviny a medoviny vyrobené tzv. studenou cestou. Cieľom tejto práce bolo hodnotenie 10 vzorkov medovín pochádzajúcich z Čiech a Slovenska, ktoré boli následne porovnané na základe nasledujúcich parametrov: titračná kyslosť, formolové číslo, refraktometrická sušina, obsah celkových fenolov, obsah hydroxymetylfurfuralu (HMF), elektrická vodivosť, obsah etanolu, zastúpenie prchavých látok. Ďalej bola hodnotená farba a mikrobiologické parametre. Titračná kyslosť vzorkov sa pohybovala medzi 2,6-6,2 g/kg (prepočet na kyselinu citrónovú), formolové číslo medzi 1,4-21,5 ml 0,1 M NaOH/100 g, refraktometrická sušina 13,6-35,0 °Brix. Koncentrácia celkových fenolov sa pohybovala medzi 21,7-158,6 mg/l, koncentrácia HMF 1,0-102,4 mg/kg, obsah etanolu 12,5-18,2 % v/v, elektrická vodivosť 360-1613 µS/cm.
11	Marika Šavrdová	M2	doc. Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.	Vývoj luštěninových pomazánek	detail Vývoj luštěninových pomazánek Luštěniny patří mezi nutričně významné potraviny. Ve výživových doporučeních pro obyvatele České Republiky se radí zvýšit spotřebu luštěnin jako bohatého zdroje kvalitních rostlinných bílkovin s nízkým obsahem tuku, nízkým glykemickým indexem a vysokým obsahem ochranných látek. Konzumace luštěnin je ale často velmi nízká i z důvodu nesprávných nebo nedostatečných kulinárních úprav a s tím spojeným vysokým obsahem antinutričních látek, které mohou vyvolávat nejen nepříjemné zažívací obtíže. Často je negativní vztah k luštěninám a odklon od nich v lidské stravě způsoben i neatraktivním podáním v dětském věku. Vývoj nových výrobků na bázi luštěnin může přispět ke zvýšení jejich konzumace, atraktivity a k rozšíření sortimentu. Luštěninové pomazánky mohou být vhodnou alternativou ke konzumaci nejen masných tepelně opracovaných výrobků, jako jsou paštiky, ale i výrobků z mlékárenského průmyslu (tradiční pomazánkové, máslo a jiné). V rámci této práce byla vyvíjena vhodná receptura na cizrnovou pomazánku, která byla následně ošetřena pasterací nebo sterilací. Díky dostatečnému tepelnému ošetření je produkt méně náročný na dodržení skladovacích podmínek.

342 - Ústav chemie přírodních látek

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Michala Jirsová	M2	prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.	Syntéza porfyrinu substituovaného vybranými amidy betulinové kyseliny.	detail Syntéza porfyrinu substituovaného vybranými amidy betulinové kyseliny. Syntéza a studium porfyrínu substituovaného vybranými amidy betulinové kyseliny. Předmětem této práce je příprava několik konjugátu derivátů betulinové kyseliny s 5,10,15,20-tetrakis(4-karboxyfenyl)-21H,23H-porfyrinem, přičemž odlišnost připravovaných derivátů spočívá pouze v polyaminovém raménku nacházející se mezi polyesterem jantarové kyseliny na C(3)-OH betulinové kyseliny a již zmíněném porfyrinem. Tato práce zahrnuje jednotlivé kroky pro dosažení požadovaného derivátu porfyrinu, jako je příprava již uvedeného poloesteru kyseliny betulinuvé pomocí sukcinanhydridu v přítomnosti DMAP, dále příprava amidu na volné karboxylové skupině poloesteru pomocí Boc-ethylendiaminu v přítomnosti T3P a pyridinu, aktivace karboxylové skupiny porfyrinu pomocí bis(pentafluorfenyl)karbonátu za přítomnosti 4-methylmorfolinu. Poslední krok spočívá v připojení aktivovaného porfyrinu k předem připravenému derivátu betulinové kyseliny amidovou vazbou v přítomnosti DIPEA a DMF. Připravené deriváty budou zkoumány především na jejich cytotoxickou, antimikrobiální nebo anti-HIV aktivitu, dále pak na jejich schopnosti vytvářet supramolekulární systémy v přítomnosti vody a směsí rozpouštědel.
2	Bc. Natalie Kolderová	M2	Ing. Martin Kuchař, Ph.D.	Chirální separace deschlorketaminu a jeho metabolitů superkritickou fluidní chromatografií	detail Chirální separace deschlorketaminu a jeho metabolitů superkritickou fluidní chromatografií Deschlorketamin je řazen mezi nové psychoaktivní substance (NPS). Tyto látky většinou nepodléhají mezinárodní kontrole a během posledních let byl na evropském trhu zaznamenán velký nárůst jejich výskytu. NPS se dělí do mnoha skupin dle jejich původu. Jednou z těchto skupin jsou arylcyklohexylaminy, jež reprezentuje ketamin a jeho analoga. Ketamin je sice zneužíván jako rekreační droga způsobující halucinace až disociaci osobnosti, zároveň je však využíván v lékařství pro navození anestézie a k potlačení chronické bolesti. Bylo též prokázáno, že jeden z opticky čistých metabolitů ketaminu působí jako antidepresivum s rychlým nástupem účinku. Deschlorketamin, strukturní analog ketaminu, ve své struktuře rovněž obsahuje chirální centrum, avšak účinky jednotlivých enantiomerů či enantiomerů jeho metabolitů prozatím nebyly popsány. Naším cílem je proto vyvinout metodu chirální separace deschlorketaminu a jeho metabolitů s využitím chirálních kolon v superkritické fluidní chromatografii a optimalizovat podmínky hmotnostní detekce. V současné době máme vyvinutou a optimalizovanou metodu enantioseparace deschlorketaminu a jeho metabolitů, kterou využijeme pro stanovení poměrů a koncentrací těchto látek v biologických vzorcích.
3	Michal Kratochvíl	M2	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Inovativní příprava a využití 2,3:4,6-O-di-iso-propyliden-D-glukalu	detail Inovativní příprava a využití 2,3:4,6-O-di-iso-propyliden-D-glukalu 2-O-glukal s isopropylidenovými chránícími skupinami (1) představuje velmi vhodný monosacharidový derivát pro reakci s organokovy. Lze tak i za mírných podmínek připravit 2-O-glukal lithium (2), který ochotně reaguje s elektrofily (3). Takto jednoduše připravené 1-substituované 2-O-glukaly (4) mohou poskytovat vhodný prekurzor pro syntézu složitějších sacharidových derivátů. Dosud publikovaná příprava výchozího 2-O-glukalu je však poměrně obtížná¹ a nabízí se tak hledat nové, jednodušší přístupy pro jeho syntézu. Jako vhodná alternativa se nabízí dehydrohalogenace 2,3:4,6-di-O-isopropyliden-D-mannopyranosyl chloridu popřípadě 2,3:4,6-di-O-isopropyliden-D-glucopyranosyl chloridu, které se vyznačují svou stálostí a snadnou přípravou^2,3. 1. Chambers, D. J.; Evans, G. R.; Fairbanks, A. J., Tetrahedron 2004, 60, 8411-8419. 2. Deng, L.; Tsybina, P.; Gregg, K. J.; Mosi R,; Zandberg, W. F.; Boraston, A. B.; Vocadlo, D. J., Bioorganic Med. Chem. 2013, 21, 4839-4845. 3. Gómez A. M.; Pedregosa A.; Casillas M.; Uriel C.; López J. C., Eur. J. Org. Chem. 2009, 3579-3588.
4	Bc. Tomáš Otava	M2	RNDr. Miroslav Ledvina, CSc.	Nové protivirové deriváty na bázi nukleosidů a nukleotidů	detail Nové protivirové deriváty na bázi nukleosidů a nukleotidů Viry patří mezi nejčastější lidské patogeny a boj proti nim je jednou z priorit současného lékařského a farmaceutického výzkumu. Do rodu Flavivirus patří viry, které jsou původci významných lidských onemocnění, jako je například horečka dengue, západonilská horečka, žlutá zimnice nebo mikrocefalie způsobené virem Zika. Doposud nebyla pro některá onemocnění objevena žádná efektivní léčebná metoda. Jedním z hlavních přístupů k návrhu nových terapeutik proti těmto (ale i dalším) virům je cílení na viry kódované proteiny. Jedním takovým proteinem je i methyltransferasa, která je zodpovědná za N-7 a 2´-O methylaci čepičky virového genomu. Bylo prokázáno, že N-7 methylace je nezbytná pro replikaci virové RNA a absence methylové skupiny v 2´-O pozici způsobí zesílenou imunitní odpověď hostitelského organismu. Inhibicí tohoto proteinu by tedy bylo možné potlačit šíření virové infekce v organismu. Ve své práci představuji nové potenciální inhibitory methyltransferasové domény virového proteinu NS5 na bázi karbacyklických analogů donoru methylové skupiny S-adenosylmethioninu a jejich syntézy. Dále pak fluorescenčně značené analogy tohoto donoru, které byly použity pro testování vaznosti těchto látek na protein.
5	Bc. Karolína Vaňková	M1	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Syntéza nových (1→1)-C-disacharidů	detail Syntéza nových (1→1)-C-disacharidů V rámci této práce byly připraveny nové (1→1)-C-disacharidy s konfigurací β‑d‑Galp‑(1→1)‑β‑d‑Glcp a β‑d‑Galp‑(1→1)‑β‑d‑Manp. Klíčovým krokem jejich přípravy byla Pd‑katalyzovaná sp²-sp³ Suzukiho-Miyaurova „cross-coupling“ reakce, která umožnila spojení dvou sacharidových jednotek 1 a 2 za tvorby C-C vazby. Následné oxidačně-redukční transformace vzniklého C‑pseudodisacharidu 3 vedly ke vzniku kýžených (1→1)‑C‑disacharidů 4. Ty jsou nyní na spolupracujícím pracovišti testovány jako potenciální inhibitory Galektinu-1.
6	Lucie Vršanová	M2	Ing. Kamil Parkan, Ph.D.	Využití 2-nitroglykalů pro syntézu nových glykomimetik	detail Využití 2-nitroglykalů pro syntézu nových glykomimetik Galektiny jsou proteiny patřící do rodiny živočišných lektinů, které mají afinitu k sacharidům s D‑galakto konfigurací. Hrají obecně velkou roli při zánětlivých onemocněních, infekcích, selhání srdce. Jsou to regulátory nádorové progrese a jiných biologických příhod, včetně agregace homotypických buněk, apoptózy, angiogeneze a imunitních poruch. Proto mohou cílené galektinové inhibitory představovat nová terapeutická činidla pro léčbu rakoviny a dalších onemocnění. Cílem mé práce je právě syntéza nových derivátů odvozených od GalNAc pro testování na inhibiční aktivitu Galektinu-1.
7	Bc Jiří Vyšohlíd	M2	prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.	Studium derivátů seskviterpenů	detail Studium derivátů seskviterpenů V této práci byly superkritickým oxidem uhličitým extrahovány tři anatomické celky usušené rostliny Laser trilobum (L.) Borkh, jednotlivé extrakty byly posléze rozděleny chromatograficky a majoritní sekundární metabolit – seskviterpenový lakton trilobolid byl dále derivatizován nejprve zásaditou methanolýzou, při níž byl odstraněn acyl v poloze O-8, a následně za použití různě volených karboxylových kyselin, kondenzačního činidla EDCI a 4-DMAP tzv. steglichovou esterifikací selektivně v poloze O-8. Tato syntéza je výhodná pro esterifikaci stericky náročných substrátů za použití neaktivované karboxylové kyseliny. Získané deriváty budou dále biologicky testovány se zájmem o zvýšení aktivity trilobolidu, vykazujícího inhibiční efekt SERCA Ca²⁺ ATPasy a zvyšování cytosolické hladiny Ca²⁺ a použitelného jako potenciální léčivo rakoviny prostaty.
8	Kryštof Škach	M2	RNDr. Martin Flegel, CSc.	Návrh, syntéza a studium inhibitorů HIV-1	detail Návrh, syntéza a studium inhibitorů HIV-1 Virem lidské imunitní nedostatečnosti (HIV) a s ním spojeným syndromem získané imunitní nedostatečnosti (AIDS) je v současnosti postiženo zhruba 40 milionů lidí po celém světě. I přes značný pokrok ve vývoji inhibitorů cílících na různé části životního cyklu HIV a vysoce účinných terapeutických strategií jsou stále navrhovány nové molekuly se schopností inhibice HIV, které staví na již získaných poznatcích. Předmětem této práce je návrh, syntéza a studium nových molekul s vysokou afinitou k proteinům struktury HIV-1, jež tvoří esenciální části životního cyklu tohoto viru, s motivací je efektivně inhibovat a zamezit jejich správné funkci.

402 - Ústav analytické chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Věra Bochníčková	M2	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Identifikace a analýza padělků léčiv Viagra®, Cialis® a Levitra® metodami vibrační spektroskopie	detail Identifikace a analýza padělků léčiv Viagra®, Cialis® a Levitra® metodami vibrační spektroskopie Farmaceutické přípravky tvoří jednu z nejvíce padělaných komodit na světě. Cílem této práce je analýza nejčastěji používaných přípravků pro léčbu erektilní dysfunkce, které byly získány z různých zdrojů na volném internetovém trhu, a následně identifikace případných padělků. Aktivní účinné látky vybraných léčiv patří do skupiny PDE-5 inhibitorů, konkrétně se jedná o látky sildenafil citrát (Viagra^®), tadalafil (Cialis^®) a vardenafil hydrochlorid (Levitra^®). Méně sofistikované padělky lze mnohdy odhalit pouhým srovnáním základních fyzikálních parametrů podezřelých a originálních tablet, jako jsou vzhled, rozměry či hmotnost. Pro pokročilou analýzu byly zvoleny metody vibrační spektroskopie s primárním zaměřením na Ramanovu spektroskopii, která umožňuje rychlou a nedestruktivní analýzu bez nutnosti složitých úprav vzorku. Na základě porovnání spekter originálních a podezřelých tablet bylo možné jednoznačně identifikovat padělky.
2	Bc. Kristýna Dobšíková	M1	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Sledování biomarkerů u pacientů s Alzheimerovou chorobou pomocí ¹H NMR spektroskopie	detail Sledování biomarkerů u pacientů s Alzheimerovou chorobou pomocí ¹H NMR spektroskopie Alzheimerova nemoc (AN) je chronické neurodegenerativní onemocnění mozku, při němž dochází k poklesu kognitivních funkcí. AN je nejčastěji diagnostikována pomocí kombinace psychologického vyšetření, zobrazovacích metod mozkové tkáně a vyšetření mozkomíšního moku. I přes různorodost vyšetření stále neexistuje technika, která by prokázala nástup AN v počáteční fázi, kdy by bylo možné minimalizovat její rozvoj. Proto se výzkum v posledních letech soustřeďuje na hledání nových technik a biomarkerů, které by dokázaly rozpoznat AN v raném stadiu. V této práci jsou prezentovány pilotní výsledky analýzy krevní plazmy pacientů s AN, které byly studovány pomocí metabolomického přístupu technikou NMR spektroskopie. Nejprve byl optimalizován protokol pro přípravu vzorků krevní plazmy. Nejvhodnější bylo vysrážení proteinů methanolem v kombinaci se CPMG experimentem schopným experimentálně odfiltrovat široké signály makromolekul, zejména reziduálních krevních proteinů. NMR metabolomická analýza umožnila kvantifikovat 21 metabolitů. Následující statistická analýza odhalila metabolity, a to kreatinin, glutamin, tryptofan, tyrosin, leucin a threonin, kterými se pacienti s AN odlišovali od zdravých kontrol. Mírné a střední stadium AN se vzájemně lišilo i v koncentracích jednotlivých metabolitů.
3	Bc. Anna Freislebenová	M2	doc. Dr. RNDr. David Sýkora	LC-MS analýza analogů neuropeptidů v potkaní plasmě: optimalizace přípravy vzorků	detail LC-MS analýza analogů neuropeptidů v potkaní plasmě: optimalizace přípravy vzorků Modifikace struktury peptidů pomocí zbytku vyšší mastné kyseliny (tzv. lipidace) představuje jednu z možných cest překonání problémů spojených s použitím nativních peptidů v terapii (zejména nízké stability v organismu). Na druhou stranu přináší tato strukturní změna určité komplikace při analýze těchto látek. Cílem této práce je vývoj metod analýzy lipidovaných analogů peptidu uvolňujícího prolaktin (prolactin-releasing peptide) v plasmě s využitím techniky kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Pozornost je vedle optimalizace separačních a ionizačních podmínek věnována zejména nalezení vhodného postupu přípravy vzorků před analýzou. V tomto směru budou porovnány dva přístupy – srážení plasmatických proteinů a metoda zahrnující pouhé zředění plasmy. Práce vychází z poznatků získaných během vývoje metody pro strukturně podobný analog v rámci bakalářské práce.
4	Bc. Ivana Gallová	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Studium chirálnych komplexů butylonu a methylonu s cyklodextrínem spektroskopickými metodami	detail Studium chirálnych komplexů butylonu a methylonu s cyklodextrínem spektroskopickými metodami Táto práca sa zaoberá štúdiom komplexov chirálnych látok, konkrétne syntetických drog butylonu a methylonu s karboxymethylovaným β-cyklodextrínom. K analýze bola použitá UV-VIS spektroskopia a elektrónový cirkulárny dichroizmus (ECD). Experimenty boli vykonané v prostredí octanového pufru s pH = 4,5, pričom koncentrácia syntetickej drogy bola 100 µmol/l a koncentrácia cyklodextrínu bola v rozsahu 0 až 3 mmol/l. Pri meraní na ECD boli experimenty vykonané pri teplote 25°C až 75°C. Pre komplexy analyt-cyklodextrín boli zistené konštanty stability, ktoré boli vypočítané nelineárnou regresiou z dát získaných UV-VIS spektrometriou a ECD. Z dát z ECD boli ďalej vypočítané aj entalpia a entropia študovaných komplexov.
5	Nina Habanová	B3	doc. Mgr. Taťjana Šiškanova, CSc.	Pyrrol-β-cyklodextrin: polymerizace a rozpoznávání hydrochloridů methyl esterů aminokyselin	detail Pyrrol-β-cyklodextrin: polymerizace a rozpoznávání hydrochloridů methyl esterů aminokyselin Vývoj nových selektívnych a špecifických elektródových materiálov pre stanovenie enantiomérov fenylalanínu je aktuálny a žiaduci predovšetkým pre klinickú analýzu. Cieľom predpokladanej práce bolo vytvorenie polymérnych filmov na báze pyrolu (PY) substituovaného β-cyklodextrínom (PY-β-CD) elektrochemickou oxidáciou na povrchu skelného uhlíku (GC). Interakcia nemodifikovaných (GC) a modifikovaných (PY a PY-β-CD) elektród s alanínom (Ala) a enantiomérmi fenylalanínu (L-Phe, D-Phe) v prítomnosti elektroaktívneho páru K₃[Fe(CN)₆]/K₄[Fe(CN)₆] bola študovaná metódou lineárnej voltametrie (Linear Sweep Voltrametry, LSV). Voltametrické meranie ukázalo, že PY-β-CD/GC modifikovaná elektróda v porovnaní s nemodifikovanou GC elektródou a PY-modifikovanou elektródou prejavuje väčšiu schopnosť rozlišovať enantioméry fenylalanínu.
6	Bc. Tereza Janďurová	M1	doc. Mgr. Taťjana Šiškanova, CSc.	Elektrochemická studie interakce mezi phenylpropanolaminem a dibenzo-18-crown-6-etherem kovalentně imobilizovaným na povrch polymeru	detail Elektrochemická studie interakce mezi phenylpropanolaminem a dibenzo-18-crown-6-etherem kovalentně imobilizovaným na povrch polymeru Cílem předložené práce bylo kovalentně imobilizovat 4-amino-dibenzo-18-crown-6-ether (DB18C6) na povrch Pt elektrody modifikované polymerní vrstvou na bázi 3-aminobenzoové kyseliny (3ABA) a detekovat psychotropní látku ze skupiny aminů. Polymerní vrstva poly(3ABA) byla deponována na povrch Pt elektrody metodou cyklické voltametrie z roztoku 0,5 M H₂SO₄ obsahující 1,0 x 10^-3 M monomer 3ABA v rozsahu potenciálu od 0 do 1,2 V (vs. Ag/AgCl). Kovalentní imobilizace receptoru DB18C6 proběhla po aktivaci polymerní vrstvy 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidem přes volné karboxylové skupiny na povrchu elektrody. Vybraným analytem pro elektrochemickou detekci byl phenylpropanolamin (PPA), což je psychotropní látka (PTL), která vykazuje například zvýšení srdeční frekvence a krevního tlaku, dilatace cév a halucinace. Metoda elektroimpedanční spektroskopie, na základě porovnání změn odporů nemodifikované (Pt/3ABA) a modifikované (Pt/3ABA/DB18C6) elektrody v roztocích obsahujících PPA, amonné ionty a sorbitol, potvrdila přítomnost imobilizovaného receptoru DB18C6 na povrchu polymerního filmu. Při interakci vybraných analytů s polymerními filmy dochází ke specifickým a nespecifickým interakcím.
7	Bc. Denisa Macková	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Enantioseparace a stanovení mefedronu a jeho metabolitů kapilární elektroforézou	detail Enantioseparace a stanovení mefedronu a jeho metabolitů kapilární elektroforézou Tato práce se zabývá optimalizací podmínek pro chirální separaci mefedronu a jeho osmi metabolitů kapilární elektroforézou. Jako chirální selektory byly testovány deriváty cyklodextrinu (CD). Z testovaných derivátů (β-CD, γ-CD, sulfonovaný β-CD, karboxymethylovaný β-CD, heptakis(2,3,6-O-methyl)-β-CD, karboxymethylovaný γ‑CD a 2‑hydroxypropylovaný β-CD) byl nejefektivnější karboxymethylovaný β‑cyklodextrin (CM‑β‑CD). Dále bylo pomocí simplexové metody hledáno optimální pH základního elektrolytu a koncentrace CM-β-CD. Nejvyššího chirálního rozlišení bylo dosaženo při pH 2,75 a koncentraci 7,5 mmol/l. Pouze v případě metabolitu normefedronu bylo rozlišení mezi jednotlivými enantiomery menší než 0,5. Dále byly pro mefedron a jeho šest metabolitů proměřeny kalibrační roztoky za výše zjištěných optimálních podmínek. Byly sestrojeny kalibrační křivky v rozsahu 0,2‑5 mmol/l, vypočteny regresní rovnice a meze detekce a stanovitelnosti.
8	Marina Morozovová	B3	Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.	Rozpoznávání laků na nehty technikami vibrační spektroskopie	detail Rozpoznávání laků na nehty technikami vibrační spektroskopie Jedním z nástrojů pro spolehlivou analýzu kriminalistických stop jsou i techniky vibrační spektroskopie, které se používají pro svoji rychlost, nedestruktivnost vzorku a specifitu. Tato práce se zabývá analýzou stop, které představují úlomky nehtů, laků nebo barevné škrábance, jež můžeme nalézt na primárních i sekundárních objektech z místa činu. Laky na nehty dnes najdeme v různých provedeních a způsobech aplikace, ve všech barvách i s různými třpytivými a dekorativními komponenty. Základní matricí všech laků, do které se přidávají pigmenty obsahující různé sloučeniny kovů, uhlíkovou čerň a jiné, tvoří nitrocelulóza, estery a isopropyl alkohol. V této práci byla měřena infračervená spektra s využitím techniky totálního zeslabeného odrazu (ATR) a Ramanova spektra s použitím laseru o vlnové délce 785 nm. Bylo naměřeno přibližně 60 vzorků. Součástí této práce byl i výběr vhodného podkladového materiálu, na nějž byly následně nanášeny (lakovány) vybrané vzorky. V infračervených spektrech se projevuje především matrice, zatímco v Ramanových spektrech pozorujeme i pásy pigmentů. Naměřená vibrační spektra byla statisticky zpracována analýzou hlavních komponent.
9	Bc. Barbora Mužíková	M1	doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D.	Identifikace a kvantifikace bioaktivních složek ve vzorcích omamných a psychotropních látek pomocí NMR	detail Identifikace a kvantifikace bioaktivních složek ve vzorcích omamných a psychotropních látek pomocí NMR Nové psychoaktivní substance (NPS) jsou analoga klasických přírodních nebo syntetických drog s psychoaktivními účinky. Přestože se NPS začaly na drogovém trhu objevovat teprve na začátku tisíciletí, ke konci roku 2017 Evropské monitorovací centrum pro drogy a drogovou závislost (EMCDDA) eviduje již přes 670 různých NPS. Nejvíce zachycených NPS náleží do skupiny syntetických kanabinoidů a syntetických kathinonů. Podobně jako klasické drogy jsou NPS často prodávány ve směsích s pomocnými látkami, které jsou přidávány kvůli potlačení vedlejších účinků nebo pro zvýšení zisku. Cílem práce je optimalizovat NMR experimenty k identifikaci a kvantifikaci NPS a pomocných látek ve vzorcích drog obsahujících kathinony.
10	Bc. Tereza Navrátilová	M1	doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D.	Vývoj chemických jazyků s využitím solvatochromních derivátů stilbazolu	detail Vývoj chemických jazyků s využitím solvatochromních derivátů stilbazolu Předkládaná práce se věnuje přípravě solvatochromních derivátů stilbazolu využitelných pro konstrukci chemických jazyků rozpoznávajících rozpouštědla a jejich směsi. Deriváty vhodné k tomuto účelu musí vykazovat různé solvatochromní chování vůči různým rozpouštědlům. Cílem této práce bylo připravit stilbazoly A, B a C, které se liší od dříve připraveného stilbazolu D povahou substituentů na aromatických jádrech. Po N‑alkylaci těchto stilbazolů lze očekávat odlišné solvatochromní chování. Látky A, B a C byly připravovány aldolovou kondenzací odpovídajících aldehydů a methylpyridinů (viz schéma). Průběh chemických reakcí byl sledován pomocí TLC analýzy. Izolace látek byla provedena sloupcovou chromatografií. Analýza vzniklých směsí a identifikace připravených látek byla provedena pomocí NMR spektroskopie za využití ¹H a ¹³C NMR spekter a korelačních 2D NMR spekter, a to ¹H-¹H COSY, ¹H-¹H ROESY, ¹H-¹³C HSQC, ¹H-¹³C HMBC a ¹H-¹⁵N HMBC.
11	Bc. Václav Rach	M2	doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.	Příprava vícevazebných stacionárních fází pro kapilární elektrochromatografii	detail Příprava vícevazebných stacionárních fází pro kapilární elektrochromatografii Tématem této práce je modifikace kapilár pro kapilární elektrochromatografii pomocí Ugiho reakce. Ugiho čtyřsložková reakce je vhodným organickým nástrojem, pomocí kterého lze snadno modifikovat vnitřní povrch kapilár. Touto reakcí vznikají na vnitřním povrchu kapilár různá interakční centra, která mohou být volena pomocí reagujících složek s -NH₂, >CO, -NC a -COOH funkčními skupinami. Reagující složky jsou voleny tak, aby bylo dosaženo požadovaných separačních vlastností připravené kapiláry. V této práci byla modifikace kapilár provedena čtyřmi odlišnými způsoby: navázáním na stěny, sol-gel technikou, leptáním a vytvořením monolitu uvnitř kapiláry. U všech metod bylo nezbytným krokem zavedení ‑NH₂ skupiny na vnitřní povrch kapiláry, k čemuž byl použit (3‑aminopropyl)triethoxysilan. Na takto upraveném povrchu mohla být následně provedena Ugiho reakce. Separační schopnost kapilár byla ověřována na testovacím vzorku směsi aromatických sloučenin, naftalenu, fluorenu, fenanthrenu a anthracenu.
12	Bc. Karolína Salvadori	M1	prof. Dr. RNDr. Pavel Matějka	Spektroskopické studium interakce močovinových receptorů s biogenními anionty	detail Spektroskopické studium interakce močovinových receptorů s biogenními anionty Anionty zaujímají důležitou roli v biologických systémech. Řada z nich patří k závažným polutantům životního prostředí. Jako příklad lze uvést fosforečnany, které společně s dusičnany představují hlavní příčinu eutrofizace. Fosforečnany dále mohou působit značnou komplikaci kupříkladu při hemodialýze. Rozpoznávání a odstraňování fosforečnanových aniontů by našlo uplatnění v mnoha odvětvích. Naštěstí řada struktur má schopnost interagovat s těmito anionty a jsou potenciálně využitelné pro jejich selektivní odstraňování. Vhodnými kandidáty pro vázání těchto polutantů jsou receptory na bázi močovinového strukturního motivu, jež jsou známé jako látky schopné vytvářet stabilní komplexy. V rámci svého výzkumu jsem vypracovala syntézu několika nových derivátů močovin na bázi modifikované nosylové skupiny a vedle nich také derivátů močovin vhodných pro ukotvení na další substrát. U vybraných derivátů jsem zkoumala jejich schopnost vytvářet supramolekulární komplexy pomocí ¹H NMR titračních experimentů. Vzhledem k omezené rozpustnosti močovin v běžných organických rozpouštědlech jsem komplexační vlastnosti studovala v polárním aprotickém rozpouštědle DMSO. Mezi zkoumanými anionty vystupují biologicky významné ionty, jež jsou přítomny v krvi, například H₂PO₄^-, nebo chloridový aniont.
13	Vít Suchopár	B3	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Možnosti identifikace padělků přípravku Xanax® pomocí Ramanovy spektroskopie	detail Možnosti identifikace padělků přípravku Xanax® pomocí Ramanovy spektroskopie Alprazolam, lépe známý pod svým obchodním jménem Xanax®, je jedním z nejčastěji předepisovaných léků ze skupiny benzodiazepinů. Ve většině vyspělých zemí je Xanax® k dostání pouze na lékařský předpis. Není tak překvapivé, že v dnešní době existuje na internetu velké množství zdrojů, přes které je možné tento přípravek zakoupit mimo oficiální distribuci. Většinou se jedná o padělky obsahující nesprávné množství účinné látky a užívání takových přípravků může představovat vážné zdravotní riziko. V této práci byly analyzovány a porovnány základní fyzikální vlastnosti (vzhled, hmotnost, rozměry) originálních a padělaných tablet přípravku Xanax®. Již na základě těchto vlastností bylo možné některé vzorky označit za padělky. Přípravky byly dále podrobeny analýze Ramanovou spektroskopií. Po porovnání Ramanových spekter originálních a podezřelých přípravků bylo možné jednoznačně identifikovat padělky.
14	Bc. et Bc. Lukáš Tomaník	M2	doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.	Klasifikace spektrálních dat pro diagnostiku karcinomu pankreatu	detail Klasifikace spektrálních dat pro diagnostiku karcinomu pankreatu Karcinom pankreatu je obzvláště závažným druhem nádorového onemocnění s velmi špatnou prognózou. Je tomu tak mimo jiné i proto, že se jedná o onemocnění, jež lze zavedenými postupy diagnostikovat často až v pokročilém stádiu, kdy je naděje na vyléčení prakticky nulová. Výzkum v této oblasti hojně využívá spektroskopické metody schopné zachytit patologické změny na molekulární úrovni. Nicméně pro jejich aplikaci je nutné vytvořit statistický model pro vyhodnocení získaných dat. Proto se tato práce zaměřuje na zkoumání možností vývoje predikčního modelu kombinujícího data z různých spektroskopických metod, a to elektronového cirkulárního dichroismu, Ramanovy optické aktivity, infračervené a Ramanovy spektroskopie. Celkem byla vyhodnocena spektrální data 40 pacientů s karcinomem pankreatu a 55 kontrolních jedinců. Předkládaná práce shrnuje výsledky z více než 200 separátních analýz provedených na různých datových souborech. Nejlepších výsledků je dosaženo použitím metody podpůrných vektorů; z klasických přístupů se pak jeví jako nejvhodnější lineární diskriminační analýza. Dosažené výsledky indikují značný potenciál tohoto přístupu pro diagnostiku karcinomu pankreatu.
15	Bc. Lenka Vatrsková	M2	doc. Mgr. Taťjana Šiškanova, CSc.	Forenzní elektrochemie nových psychoaktivních látek	detail Forenzní elektrochemie nových psychoaktivních látek Táto práca je zameraná na potenciometrické štúdium interakcií medzi kalix[4]arénom a novými psychoaktívnymi látkami (NPL). Aminoindán (primárny amín) a deriváty syntetických katinónov (sekundárne a terciárny amín) boli zvolené ako testované analyty. Cieľom bolo pozorovať efekt zmeny percentuálneho zastúpenia receptoru membrány, kalix[4]arénu (1wt%, 5wt% a 10wt%), na jej potenciometrické vlastnosti, najmä na citlivosť, lineárny koncentračný rozsah a selektivitu. Zvyšujúce sa množstvo kalix[4]arénu z 1wt% do 5-10wt% viedlo k i)zníženiu potenciometrickej citlivosti, ii)posunu lineárneho koncentračného rozsahu do oblasti vyššej koncentrácie, iii)zmenám potenciometrickej selektivity súvisiacej so štruktúrnymi vlastnosťami testovaných analytov. Využiteľnosť PVC-membrán na báze kalix[4]arénu bola overená a dokázaná pri potenciometrickej analýze obsahu sekundárneho amínu (bufedrónu) v modelovej vzorke (ρ = 2,1 μg/ml) a reálnej vzorke slín (ρ = 34,24 μg/ml). Pri stanovení bufedrónu v modelovej vzorke sa ukázala ako úspešná membrána na báze 10wt% kalix[4]arénu (2,27±0,08 μg/ml, s_r = 2%), zatiaľ čo v reálnej vzorke sa ukázala perspektívnejšia membrána s obsahom 1wt% kalix[4]arénu (32,52±3,57 μg/ml, s_r = 7%).
16	Bc. Oleksandr Volochanskyi	M2	Ing. Vadym Prokopec, Ph.D.	Příprava zesilujících dendritických nano/mikrostruktur s využitím bezproudové depozice plasmonických kovů pro potřeby SERS spektroskopie	detail Příprava zesilujících dendritických nano/mikrostruktur s využitím bezproudové depozice plasmonických kovů pro potřeby SERS spektroskopie Spektroskopie povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS) využívá fyzikálních vlastností nano/mikrostrukturovaných plasmonických kovů (Ag, Au, Cu) k zesílení signálu studovaného analytu. Jednou z aplikací daného jevu je detekce látek ve velmi nízkých koncentracích pomocí kompozitních plasmonických systémů. Často se takovými látkami stávají sloučeniny přírodní povahy, jako jsou alkaloidy nebo vitamíny, neboť obsahují ve své struktuře heteroatomy (běžně dusík), jejichž prostřednictvím dochází k fyzisorpci analytu na plasmonický povrch. Pro přípravu velkoplošných SERS-aktivních nosičů existuje řada technik, které však bývají časově, finančně a manuálně náročné, protože využívají, např. katodickou redukci příslušného kovu nebo imobilizaci koloidních systémů na povrch inertního nosiče (sklo, platina). Práce je zaměřena na bezproudovou depozici plasmonické vrstvy tvořené dendritickými útvary na Al podklad s využitím rozdílu elektrodových potenciálů ušlechtilého a méně ušlechtilého kovu, což umožňuje připravit levný, jednoduchý a účinný SERS nosič. V rámci studie byla sledována morfologie vznikajících povrchů v závislosti na době přípravy a byly vyzkoušeny různé excitační vlnové délky z důvodu vlivu na zesílení signálu modelového analytu riboflavinu.
17	Bc. Jana Čechová	M1	prof. RNDr. Štěpán Urban, CSc.	Závislost molekulového složení lidské pachové signatury na věku	detail Závislost molekulového složení lidské pachové signatury na věku Cílem této práce bylo zjistit, jak chemické složení lidské pachové stopy závisí na věku. Od 13 dobrovolníků (muži 22 až 72 let) byly odebrány vzorky pachů z dlaní pomocí skleněných kuliček. Vzorky byly následně extrahovány do ethanolu a analyzovány metodou GS-MS. Získaná data byla statisticky zpracována. Bylo nalezeno 213 poměrů látek (splňujících podmínku p < 0,05), které byly dále zpracovány metodou PCA. Bylo zjištěno, že věkové skupiny od sebe nejsou jednoznačně odděleny. Následně bylo pro potřeby PCA využito 6 poměrů, splňujících podmínku p < 0,001. Skupinu nejstarších dobrovolníků se podařilo oddělit od skupin mladších dobrovolníků.
18	Bc. Petr Šálek	M2	Ing. Vadym Prokopec, Ph.D.	Nové SERS-aktivní kompozitní substráty na bázi TiO₂/Ag nanočástic	detail Nové SERS-aktivní kompozitní substráty na bázi TiO₂/Ag nanočástic Povrchem zesílená Ramanova spektroskopie (SERS) je analytická metoda umožňující detekci látek o velmi nízkých koncentracích. Molekuly analytu musí být v bezprostřední blízkosti morfologických nerovností povrchu vhodně připraveného substrátu. SERS substrát by měl splňovat požadavek vhodných fyzikálních a chemických vlastností, zejména vyhovovat podmínce povrchové plasmonové rezonance. Z tohoto důvodu jsou pro SERS spektroskopii využívány především ušlechtilé kovy jako jsou zlato a stříbro. Současným trendem ve vývoji nanočástic pro SERS je využití kompozitních materiálů, které mohou mít výhody oproti tradičním kovovým substrátům. Kombinace TiO₂ a ušlechtilého kovu (Ag) může za určitých okolností poskytovat vyšší hodnoty zesílení spektrálního signálu především v důsledku posuvu pásu plasmonové resonance, synergického efektu, případně vyšší afinity specifických analytů vůči povrchu substrátu. Tato práce je zaměřena na přípravu a testování kompozitních substrátů na bázi nanočástic TiO₂ a Ag. Jako testovací analyt SERS-aktivity byla využita methylenová modř, jakožto látka poskytující vhodnou a stabilní spektrální odezvu.

403 - Ústav fyzikální chemie

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Tereza Bautkinová	M1	Mgr. Fatima Hassouna, Ph.D.	Optimalizace přípravy nanokompozitu grafen/polyanilin pro aplikaci v superkapacitorech	detail Optimalizace přípravy nanokompozitu grafen/polyanilin pro aplikaci v superkapacitorech Polyaniline is one of the most widely studied conductive polymers. Its rich redox chemistry and simple synthesis make it a promising candidate as an electrode material for supercapacitors. Unfortunately, polyaniline displays several drawbacks such as poor electrochemical cycling stability or low surface area. To address some of these issues, compositing of polyaniline with hierarchical structured fillers has been studied, leading to improvement of the electrochemical performance of the resulting nanocomposite through suitable morphology or by inducing some synergetic effects. Various fillers have been investigated, i.e. conductive metals (e.g. CuO, Ni₃S₂ etc.) and/or nanocarboneceous materials (e.g. graphene, CNTs etc.). Loading polyaniline with nanocarboneceous materials such as graphene or carbon nanotubes can lead to higher surface area and higher electrical conductivity. On the other hand, metal oxides, eventually different electroactive substances, can bring new redox pairs to the system, thus enhancing the pseudocapacitive behaviour. The aim of this work is to develop novel material suitable for applications in supercapacitors by incorporating inorganic fillers such as graphene derivatives and iron oxide nanoparticles into polyaniline matrix.
2	Bc. Michal Belina	M1	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Elektronová spektroskopie s vibračním rozlišením: aplikace na polyaromatické kationty	detail Elektronová spektroskopie s vibračním rozlišením: aplikace na polyaromatické kationty V roce 2015 byl experimentálně potvrzen radikálový kationt fulerenu jako zdroj dvou tzv. difúzních interstelárních pásů. Po téměř 100 letech od jejich objevení tak přišel významný impuls k dalšímu výzkumu molekul podílejících se na této absorpci ve viditelné oblasti. Difúzní interstelární pásy vznikají v mezihvězdném prostoru, který je tak trochu z ruky, a tak prakticky jediným prostředkem, jak můžeme získat informace z vesmíru, jsou spektroskopická pozorování. Konkrétně pro odhalení zdrojových molekul této absorpce je klíčová vibračně rozlišená elektronová spektroskopie. Pro její detailní studium je třeba jít nad rámec běžně užívaných aproximací. Ve své práci se proto věnuji detailnímu studiu elektronové absorpce radikálového kationtu antracenu: efektům v rozporu s Francovým–Condonovým principem, anharmonicitě hyperplochy potenciální energie a dalším možným výpočetním technikám pro získání vibračně rozlišeného elektronového spektra.
3	Monika Brožíková	B3	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Ionizace a oxidace karboxylových kyselin: ab initio studium	detail Ionizace a oxidace karboxylových kyselin: ab initio studium Redoxní vlastnosti biomolekul (tj. redoxní potenciál a případně ionizační energie) jsou důležité pro pochopení jejich funkce v organismech, například v souvislosti s fotosyntézou, metabolismy, nebo u oprav poškození DNA. Právě u oprav oxidativních poškození DNA je důležitým prvkem aminokyselina tryptofan, na který se zaměřuje moje práce. Elektrochemické měření redoxních potenciálů ve vodné fázi je ale problematické kvůli vysokým hodnotám této veličiny. Experimentální hodnoty se proto od sebe velmi často liší. Jeden z důvodů, proč získáme například různé redoxní potenciály, je existence rovnováh mezi více stavy – protonizovaných a deprotonizovaných – molekul. Tyto rovnováhy hrají roli jak v redukovaných, tak v oxidovaných formách. To je patrné zvlášť u podskupiny karboxylových kyselin – aminokyselin. Redoxní potenciál těchto látek se tak stává mimo jiné závislým na pH okolního prostředí. Jednou z cest pro získání redoxních potenciálů představuje fotoemisní spektroskopie, která se v posledních letech rozvíjí především díky zavedení techniky kapalných mikrotrysek. V práci se zaměřuji na ionizační energie a redoxní potenciály různých forem tryptofanu získaných na principu kvantových výpočtů. Cílem je porozumět vztahu mezi redoxním potenciálem a fotoemisním spektrem
4	Dominik Bubák	B3	doc. Ing. Karel Řehák, CSc.	Studium rozpustnosti trichlorethylenu v roztocích elektrolytů	detail Studium rozpustnosti trichlorethylenu v roztocích elektrolytů Trichlorethylen je zdraví škodlivá látka, jejíž emise z průmyslových podniků jsou přísně kontrolovány. V podniku Spolana, a. s., se trichlorethylen používá jako extrakční činidlo v procesu výroby kaprolaktamu. Pro účely snižování koncentrací trichlorethylenu v odpadních vodách by mohlo být užitečné znát jeho rozpustnost v čisté vodě a ve vodných roztocích elektrolytů, které souvisí s výrobním procesem. Jedná se především o síran amonný, kyselinu sírovou a amoniak. V rámci práce byla přímou analytickou metodou naměřena rozpustnost trichlorethylenu za teploty 25 °C ve vodě a v různě koncentrovaných vodných roztocích amoniaku. Metodou IGS (Inert Gas Stripping) byly také získány limitní aktivitní koeficienty trichlorethylenu v roztocích síranu amonného. Tato data byla využita pro popis rozpustnosti této látky v závislosti na koncentraci síranu amonného, a to ve formě Sečenovovy rovnice. Bylo zjištěno, že síran amonný rozpustnost trichlorethylenu znatelně snižuje. Jeho vliv na rozpustnost je vyšší než v případě chloridu sodného, pro který byla data nalezena v literatuře.
5	Bc. Kryštof Březina	M2	prof. Mgr. Pavel Jungwirth, CSc., DSc.	Ab Initio Molecular Dynamics Study of Benzene Radical Anion in Liquid Ammonia	detail Ab Initio Molecular Dynamics Study of Benzene Radical Anion in Liquid Ammonia The benzene radical anion is a key intermediate in the Birch reduction: an organic reaction, where benzene-like aromatics are reduced to 1,4-cyclohexadienes by a solution of an alkali metal in liquid ammonia. This work adresses the properties and behavior of the benzene radical anion in the presence of liquid ammonia by the means of ab initio molecular dynamics: a costly but necessary method to correctly describe the non-trivial, open shell electronic structure of the species in question. Notably, the presence of dynamic Jahn-Teller phenomena in the liquid phase and the structure of solvent surrounding the anion are studied computationally for the first time. (Picture: benzene radical anion in a box of liquid ammonia; spin density distribution is depicted in red.)
6	Bc. Stanislav Chvíla	M1	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Přenos náboje v molekule karboxypterinu: Atmosférické souvislosti	detail Přenos náboje v molekule karboxypterinu: Atmosférické souvislosti Na poli chemie atmosférických procesů došlo v nedávné minulosti k výraznému rozvoji, a to především zkoumání dějů na fázových rozhraních přirozeně nebo uměle vznikajících aerosolů v atmosféře. Obtížnost laboratorní simulace těchto procesů je podnětem ke zkoumání těchto pochodů in silico. V této práci se pokouším nalézt obecný výpočetní protokol pro získávání elektrochemických dat pro molekuly v tripletním excitovaném stavu, jelikož chemii těchto částic byla dosud věnována pouze malá pozornost. Jako testovací subjekt byl zvolen 6-karboxypterin, přirozený produkt rozkladu biogenních složek organismů. Klíčovou roli v tomto zkoumání hraje především správné modelování solvatačního okolí molekuly, jehož vliv na získané výsledky se ukázal být velmi značný. Tato práce také přináší srovnání použití několika různých postupů výpočtu elektrochemických dat a diskuzi jejich vhodnosti.
7	Lucie Draslarová	B2	Ing. Ctirad Červinka, Ph. D.	Termodynamické vlastnosti bází nukleových kyselin ve stavu ideálního plynu	detail Termodynamické vlastnosti bází nukleových kyselin ve stavu ideálního plynu Tato práce se zabývá teoretickým výpočtem vlastností adeninu, thyminu a uracilu, jež jsou základní kameny veškeré genetické informace. Termodynamická data pro tyto čisté látky jsou poměrně vzácná, protože DNA a RNA bývají spíše studovány jako celek. Výpočty byly pro nukleové báze prováděny nejprve ve stavu ideálního plynu, později budou vlastnosti vypočítány i pro krystalické uspořádání a bude studována sublimační rovnováha. Pro výpočty optimální molekulární geometrie a dalších molekulárních parametrů adeninu, guaninu, thyminu, cytosinu a uracilu byla použita teorie hustotního funkcionálu (DFT), konkrétně funkcionál B3LYP. Termodynamické veličiny byly počítány statisticko-termodynamickým modelem tuhý rotor-harmonický oscilátor (RRHO). Pro báze obsahující skupiny, které konají vnitřní rotační pohyby, byly tyto stupně volnosti modelovány jako jednorozměrný bráněný rotor (1DHR). Konkrétně se jedná o rotaci methylu v thyminu a rotace a inverze amino skupiny NH₂ v adeninu, guaninu a cytosinu. Pro větší přesnost a pro potlačení planarizace NH₂ skupiny, což se jeví jako artefakt všech DFT výpočtů, byly profily potenciální energie pro rotace a inverze NH₂skupin počítány pomocí perturbační metody MP2. Vypočtené vibrační frekvence byly porovnány s literárními experimentálními daty.
8	Bc. Tereza-Markéta Durďáková	M2	doc. Ing. Ondřej Vopička, Ph.D.	Studium objemového botnání kaučukovitých a sklovitých polymerů pro membránové separace	detail Studium objemového botnání kaučukovitých a sklovitých polymerů pro membránové separace Tato práce prohlubuje vhled do problematiky interakcí mezi polymery a látkami při membránových separačních procesech. Botnání polydimethylsiloxanu (PDMS), polytrimethylsilylpropynu (PTMSP) a polymeru s vnitřní mikroporozitou (PIM-1) bylo studováno v prostředí jednosložkových par. Uvedené polymery jsou běžně používány pro membránové separace směsí dimethylkarbonátu (DMC) a methanolu (MeOH) a současně jsou zástupci dvou fyzikálních stavů polymerů: zatímco zesíťovaný polydimethylsiloxan (PDMS) se za teploty experimentu 40 °C nachází ve stavu kaučukovitém, polytrimethylsilylpropyn (PTMSP) a polymer s vnitřní mikroporozitou (PIM-1) jsou polymery sklovité. Botnání všech zmíněných polymerů v jednosložkových parách vykazovalo odchylky od ideální směsi. Pro PDMS byly pozorovány mírně kladné odchylky od Amagatova zákona. Pro PTMSP, stejně tak pro PIM-1, byly naopak pozorovány výrazně záporné odchylky. Botnání polymerů bylo vyhodnocováno pomocí obrazové analýzy všech nezávislých rozměrů membrán. Tato metoda umožňuje stanovit míru zbotnání vzorku ve třech směrech bez jeho mechanického namáhání.
9	Bc. et Bc. Jiří Janek	M2	prof. RNDr. Jiří Kolafa, CSc.	Modifikované Gearovy integrátory s lepší časovou reverzibilitou	detail Modifikované Gearovy integrátory s lepší časovou reverzibilitou Numerická integrace hraje klíčovou roli v simulacích metodami molekulární dynamiky (MD). Nejčastěji používaná Verletova integrační metoda je pouze 2. řádu. Nadto existují problémy a algoritmy, pro které je její aplikace komplikovaná. Užití metod vyšších řádů je však limitováno požadavkem na zachování energie v průběhu integrace. Cílem této práce je najít metody vyšších řádů odvozené z Gearových integrátorů typu prediktor-korektor, které by měly lepší časovou reverzibilitu, tzn. i zachování energie, než originální metody. Předchozí úpravy korektoru byly vedeny myšlenkou ustoupit z požadavku na stabilitu. Tento postup však k cíli nevedl. V této práci ukážu, jak odvodit metody s lepší časovou reverzibilitou na základě analogie s Verletovou metodou, která je přísně časově reverzibilní. Nové metody lze získat minimalizací prvních členů korektoru v tzv. historické notaci. Tato úprava vede ke snížení řádu metody, řád zachování energie se však zvýší. Navíc je zachována nejvyšší možná stabilita. Nové integrátory byly testovány na harmonickém oscilátoru a dvou jednoduchých MD systémech. Testy ukazují, že při vhodné volbě integračního kroku lze dosáhnout významně lepšího zachování energie než při použití originálních integrátorů stejného řádu.
10	Jiří Janoš	B2	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Chemie řízená vlnovou délkou: fotoiniciátory	detail Chemie řízená vlnovou délkou: fotoiniciátory Ve třetím tisíciletí došlo k velkému rozvoji molekulových simulací na ab initio úrovni a modelovány jsou dnes běžně i fotochemické reakce probíhající na více excitovaných stavech. Většina simulací předpokládá vertikální excitaci, čímž začíná fotochemická reakce. Tento model odpovídá reakcím spuštěným ultrakrátkými světelnými pulzy, ačkoliv většinou se využívají pulzy delší s dobře definovanou vlnovou délkou. Ve své práci směřuji k hledání simulačních technik, kterými je možné popsat tento scénář, což umožní mimo jiné i řízení fotochemických reakcí vlnovou délkou. Chemie řízená vlnovou délkou má různé využití v praxi. Příkladem může být relativně složitá molekula O-acetyloximu, který se využívá jako fotoiniciátor polymerizačních reakcí, jejichž výtěžek závisí na vlnové délce použitého světla. V této práci se zabývám fotochemií zmíněné molekuly od jednoduchého prvního pohledu až po analýzu náročných dynamických simulací. Diskutovány jsou možnosti zjednodušení výchozí struktury a tím i snížení výpočetní náročnosti, vzorkování základního stavu, dynamické simulace v excitovaném stavu a analýza kvantového výtěžku v závislosti na vlnové délce pro různé výchozí podmínky. Závěrem jsou rozebrány nedostatky současného modelu a možnosti jeho vylepšení spolu s nástinem budoucího postupu.
11	Eliška Kantorová	B3	Ing. Alena Randová, Ph.D.	Výběr ochranných rukavic pro práci s alkoholy, ketony, ethery, alkany či aromáty	detail Výběr ochranných rukavic pro práci s alkoholy, ketony, ethery, alkany či aromáty Obsahem této práce je popis sorpčního působení organických látek na různé typy ochranných rukavic z polymerních materiálů. Při interakci kapalin s polymery dochází často k tzv. sorpci rozpouštědla, tj. prostupu rozpouštědla mezi molekuly polymeru, což se projevuje zvětšením hmotnosti (případně objemu) polymeru, a může mít vliv na mechanické a další vlastnosti rukavic. Poškození ochranných rukavic při experimentální práci může fatálně ovlivnit experiment. Organické kapaliny mohou mít škodlivý vliv na lidskou kůži a sorpcí do ochranných rukavic dochází ke zvýšené expozici. Působení organických kapalin na vybrané typy ochranných nitrilových rukavic s odlišným obsahem barviv bylo kvantitativně hodnoceno pomocí porovnání stupně bobtnání v 5 různých organických kapalinách: benzen, butanon, 1,2 – dimethoxyethan, hexan a butan-1-ol, které jsou běžně používanými organickými rozpouštědly. Měření bylo prováděno gravimetricky po ustavení rovnováhy mezi polymerem a kapalinou, při konstantní teplotě 25 °C.
12	Bc. Bc. Martin Klíma	M2	prof. RNDr. Jiří Kolafa, CSc.	Nukleace vody a argonu v molekulových paprscích	detail Nukleace vody a argonu v molekulových paprscích Práce se zabývá studiem nukleace při supersonické expanzi vodní páry a argonu. Plyn během expanze prochází tryskou do evakuované části aparatury, dochází k jeho ochlazení a následné nukleaci. Vznikají tak klastry různých velikostí a tvarů. Některé experimenty naznačují, že vzniklé klastry nemají termodynamicky optimální kulový tvar. Pro potvrzení této domněnky mohou být použity MD simulace celého procesu. Cílem práce je vývoj algoritmu, který by takovouto simulaci umožnil. Celá simulace probíhá v periodickém simulačním boxu s konstantním počtem molekul. V důsledku expanze plynu je měněn objem boxu. Průběh hustoty expandujícího plynu v čase je nejprve vypočten za předpokladu jeho ideálního chování. Takto získaný průběh hustoty však není v souladu s reálným chováním plynu. To se projevuje nekonstantním hmotnostním tokem. Simulace je tedy prováděna po částech, vždy nejprve podle původního průběhu hustoty. Po zpětném výpočtu hmotnostního toku a jeho derivace je na jejím základě modifikován původní průběh hustoty a daný úsek je simulován znovu. Po dosažení určité přesnosti, dojde k posunu k dalšímu úseku a vše se opakuje. Výsledná data jsou porovnávána s experimentálními, poskytnutými skupinou M. Fárníka z Ústavu fyzikální chemie Jana Heyrovského Akademie věd České republiky.
13	Bc. Ondřej Kolín	M1	doc. Ing. Vladimír Dohnal, CSc.	Experimentální studium fázových rovnováh ve vodných roztocích G3 a G4	detail Experimentální studium fázových rovnováh ve vodných roztocích G3 a G4 V této práci byla provedena přesná měření aktivity vody ve vodných roztocích triglymu (G3) při 298.15 K a tetraglymu (G4) při 298.15 a 318.15 K. Získané závislosti aktivitních koeficientů na složení byly korelovány různými modelovými vztahy; nejlepší výsledky pro oba systémy poskytuje SSF rovnice, která vystihuje data prakticky v rámci experimentální nejistoty. S cílem předložit ucelený popis rovnováhy kapalina pára těchto systémů v širším oboru teplot, byla naměřená aktivitní data korelována společně s některými dostupnými údaji o termodynamických veličinách (dodatková entalpie, rozpouštěcí entalpie v nekonečném zředění či dodatková tepelná kapacita) rozšířenou SSF rovnicí s teplotně závislými parametry. Tyto korelace poskytují nejen dobrý simultánní popis korelovaných dat, ale i dobrý popis dat o rovnováze kapalina-pevná fáze či termálních dat nezahrnutých v korelační databázi.
14	Bc. Adam Kovalčík	M2	Ing. Daniel Ondo, Ph.D.	Thermodynamic insight into collapse of pNIPAM in presence of surfactant sodium dodecyl sulfate	detail Thermodynamic insight into collapse of pNIPAM in presence of surfactant sodium dodecyl sulfate Poly-N-isopropylacrylamide (pNIPAM) is well-known thermoresponsive polymer with its lower critical solubility temperature (LCST) in water around 33°C. This polymer has ability to interact differently in aqueous solutions, the first type of interaction is hydrophillic and creates linear swollen structure. The second is of hydrophobic type and collapsed globules, which are likely to form bigger aggregates, are created. Our aim of present work is to think about following question: "Is it even possible to separate the process of forming globular structures and the process of aggregation?" To verify or disprove our hypothesis, we used a well-known surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), which inhibits aggregation. Several standard experimental techniques such as differential scanning calorimetry (DSC), isothermal titration calorimetry (ITC), dynamic light scattering (DLS) and cloud point technique were used. The data from all techniques were found compatible with themselves and with literature sources, hence an attempt to develop a thermodynamic model representing distribution of polymer species and surfactant species in the solution was carried out. Since the two processes were found mutually indistinguishable from one another, the answer to the question above is "no".
15	Eliška Lieberzeitová	B3	prof. Ing. Květoslav Růžička, CSc.	Calorimetric study of selected amino acids	detail Calorimetric study of selected amino acids Amino acids are very important biochemical compounds. However, not enough data of their thermodynamic properties has been collected. The subject of this work is to provide reliable thermodynamic data including heat capacity and phase behaviour for selected amino acids L-Arginine, L-Aspartic acid, L-Glutamic acid, L-Glutamine and L-Asparagine. Experimental part is based on new calorimetric heat capacities in condensed phase (calorimeter SETARAM µDSC IIIa) complemented with differential scanning calorimetry (calorimeter TA Q1000) used to determine the presence of any phase transitions. Comparison with literature data is performed.
16	Bc. David Palounek	M2	Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.	SERS spektroskopie červených pigmentů na povrchu plasmonických kovů: vliv excitační vlnové délky	detail SERS spektroskopie červených pigmentů na povrchu plasmonických kovů: vliv excitační vlnové délky Pigmenty se obvykle vyskytují v uměleckých i jiných dílech v nízkých koncentracích, proto je nutné zesílit jejich signál s využitím např. povrchem zesílených technik. Cílem této práce je zejména sledování vlivu excitační vlnové délky na povrchem zesílená Ramanova spektra pěti červených pigmentů, adsorbovaných na třech různých plasmonických kovech. Malířské, nebo spektroskopické standardy alizarinu, purpurinu, brazileinu, laky a karmínu byly adsorbovány na zdrsněný povrch mědi, zlata a stříbra. K měření byly použity lasery emitující záření o vlnové délce 532, 633, 785 a 1064 nm. Volba excitační vlnové délky ovlivňuje intenzitu neelasticky rozptýleného záření a intenzitu fluorescence. Na excitační vlnové délce závisí rovněž míra povrchového zesílení prostřednictvím elektromagnetického mechanismu, který je spojen s tzv. lokalizovanou povrchovou plasmonovou rezonancí. Mění se také relativní intenzita jednotlivých pásů při použití různých excitací v důsledku odlišné interference záření, popsané prostřednictvím povrchových výběrových pravidel. Zlato, stříbro a měď navíc vykazují různé hodnoty dielektrické funkce a signál získaný z molekul adsorbovaných na těchto kovech se může také lišit s ohledem na morfologii povrchu či na způsobu, jakým se na ně molekuly pigmentů adsorbují.
17	Emil Pavelka	B3	RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.	Application of KB-theory in ternary LJ mixtures	detail Application of KB-theory in ternary LJ mixtures Setchenow equation is well established relation for description of change in solubility upon the addition of salts or cosolvents into solution. This linear relationship is general, applicable on organic solutes as well as on biomolecules. In this work we employ MD simulations on minimalistic (qualitative) model of ternary Lennard-Jones mixtures, in which the repulsive, neutral and attractive solute-cosolvent interaction regimes can be described. Applying exact Kirkwood-Buff theory we quantitatively connect the changes in local solutions structure with the changes in solute chemical potential and thus its solubility.
18	Bc. Jan Poštulka	M1	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Fotodisociace a rekombinace peroxidu vodíku	detail Fotodisociace a rekombinace peroxidu vodíku Peroxid vodíku při ozáření UV zářením podléhá fotodisociaci. Vznikají primárně hydroxylové radikály OH a sekundárně radikály HO₂ spolu s radikálem vodíku. Produkce reaktivních hydroxylových radikálů je významná pro čištění vody nebo sterilizaci v medicíně, disociace peroxidu vodíku může být také zdrojem radikálů v zemské atmosféře. Výskyt peroxidu vodíku byl rovněž potvrzen na několika tělesech sluneční soustavy, jako je například Jupiterův měsíc Europa. V této práci je peroxid vodíku modelovým chromoforem pro vývoj techniky neadiabatických molekulových simulací při konstantní vlnové délce či pro popis difúze a rekombinace nascentních radikálů. Práce je zaměřena na popis disociace peroxidu vodíku v plynné fázi i ve vodném roztoku. Pro simulaci roztoku využívám metod typu QM/MM. Tento přístup rozdělí studovaný systém na dva podsystémy, z nichž jeden je popsán výpočetně nenáročnou molekulovou mechanikou, zatímco druhý je popsán pomocí kvantového funkcionálu. To dovoluje popsat solvatované systémy se zahrnutím dostatečného množství molekul rozpouštědla. V práci studuji vliv solvatace a kvantových efektů na strukturu roztoků peroxidu vodíku. Práce je přípravnou studií k dalšímu vývoji technik simulací s konstantní vlnovou délkou, studiu difúze a rekombinace radikálů.
19	Bc. Jaroslav Sita	M2	prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.	Akcelerace ab initio molekulové dynamiky pomocí duálního potenciálu	detail Akcelerace ab initio molekulové dynamiky pomocí duálního potenciálu Ve své práci se zabývám testováním simulací molekulové dynamiky s použitím konceptu duálního potenciálu. Metodu molekulové dynamiky jsem ve své předchozí práci používal na vzorkování počátečních podmínek pro další výpočty, jako například pro výpočty absorpčních spekter. V kontextu ab initio dynamiky je časově nejnáročnější výpočet gradientů energie, tedy sil působících na molekulu v každém kroku molekulové dynamiky. Koncept duálního potenciálu využívá dva potenciály, jejichž kombinací vznikne potenciál, na němž probíhá simulace molekulové dynamiky. Jeden potenciál je výpočetně méně náročný, ale také méně přesný. Druhý je naopak výpočetně náročnější, ale měli bychom s jeho použitím dostat reálnější distribuci geometrií. Cílem molekulové dynamiky s duálním potenciálem je získat distribuci geometrií, jako kdyby byla simulace provedena na výpočetně náročnějším potenciálu, ale za zlomek času. Koncept duálního potenciálu jsem testoval nejdříve na systému dimeru vody, u kterého jsem sledoval distribuci vzdáleností atomů kyslíku v závislosti na parametrech simulace s duálním potenciálem. S těmito poznatky jsem přistoupil ke studiu molekuly azobenzenu, která byla mým ústředním zájmem v dřívější práci a mám o této molekule tedy dostatek dat k porovnání.
20	Bc. Jakub Smutek	M1	RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.	Modelling of hydrophobic interactions	detail Modelling of hydrophobic interactions Hydrophobic effects play an important role in physical phenomena such as mem- brane formation or protein folding. Despite their importance these effects are rather poorly understood. In this work, we use tools of an information theory (IT) to estimate thermodynamic properties of methane in water and methanol. IT connects the thermodynamic properties of hydrophobic solutes to the probability of finding a molecular-sized cavity volume in a given solvent. We approximate the probability distribution of the number of solvent centers in a cavity volume using two moments calculated from the density and radial distribution functions of pure solvents. The radial distribution functions at different temperatures of pure solvents were extracted directly from molecular simulations. Furthermore, test particle insertions of methane were performed to evaluate excess chemical potential directly from simulations in aforementioned solvents. We find good correspondence between the results of information theory and di rect molecular simulations. Lastly, we calculate a PMF of a methane dimer at 298 K by means of IT. Upon extension to mixtures, IT may be a promissing tool for investigation of an ion-specific contribution to hydration free energy and association of small hydrophobes.
21	Petr Touš	B2	Ing. Ctirad Červinka, Ph. D.	Termodynamické vlastnosti a sublimace kubanu studované metodami výpočetní chemie	detail Termodynamické vlastnosti a sublimace kubanu studované metodami výpočetní chemie Kuban (C₈H₈) je chemická sloučenina, jejíž název byl odvozen z tvaru uhlíkového skeletu jeho molekuly, který připomíná krychli. Jeho zajímavé vlastnosti (velké sterické pnutí, kompaktnost molekuly) a možnosti pro praktické použití například ve farmacii nebo z hlediska ukládání energie dělají z kubanu, jeho derivátů a podobných trojrozměrných polycyklických sloučenin vhodné kandidáty pro další výzkum. Hlavním cílem této práce je teoretické studium termodynamických vlastností kubanu pro pevnou a ideální plynnou fázi. K tomu bylo potřeba spočítat optimální molekulovou geometrii nebo krystalovou strukturu, k čemuž bylo použito metody hustotního funkcionálu (DFT). Pro plynnou fázi byl použit funkcionál B3LYP a pro pevnou fázi funkcionál PBE s disperzní korekcí D3 a projektorem rozšířené vlny (PAW). Z těchto dat pak byly v rámci modelu tuhého rotoru – harmonického oscilátoru pro plynnou a v rámci kvaziharmonické aproximace pro pevnou fázi vypočítány termodynamické vlastnosti kubanu. Výsledky výpočtu byly porovnány s dostupnými literárními experimentálními daty – vibrační frekvence s hodnotami měřenými pomocí spektroskopických metod (IR a Raman), tepelné kapacity a sublimační entalpie s hodnotami získanými kalorimetricky. Vypočtené výsledky se rozumně shodují s experimentálními daty.
22	Bc. Štěpán Tvrdý	M1	Ing. Pavel Morávek, Ph.D.	Rozpustnost CO₂ v [emim][DCA]	detail Rozpustnost CO₂ v [emim][DCA] Tato práce se zabývá experimentálním stanovením rozpustnosti oxidu uhličitého v iontové kapalině 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamid (označované zkratkou [emim][DCA]). Iontové kapaliny mohou vzhledem ke svým vlastnostem sloužit jako vhodná absorpční média pro zachytávání CO₂ (např. ze spalin) a jeho následné využití nebo uskladnění. Kapalina [emim][DCA] byla vybrána pro svoji dobrou stabilitu i dostupnost, zároveň však pro ni nebylo v literatuře nalezeno mnoho dat rozpustnosti CO₂, je proto žádoucí tato data experimentálně stanovit. Z pVT dat získaných pomocí aparatury sestavené na Ústavu fyzikální chemie byla vyhodnocena tlaková a teplotní závislost Henryho konstanty pro systém CO₂+[emim][DCA] v teplotním rozsahu 288,15--318,15 K a tlakovém rozsahu 0,1--1 MPa. Data rozpustnosti CO₂ v [emim][DCA] byla následně porovnána s literárními daty rozpustnosti CO₂ v podobných iontových kapalinách.
23	Martin Urban	B3	doc. Ing. Karel Friess, Ph.D.	Vliv par organických látek na propustnost protichemického oděvu AČR a HZS	detail Vliv par organických látek na propustnost protichemického oděvu AČR a HZS Protichemické ochranné oděvy jsou využívány AČR a složkami IZS při pohybu a práci v prostoru s otravnými látkami v kapalné i plynné podobě či různými bojovými biologickými prostředky. Slouží k ochraně zdraví tím, že brání kontaktu těchto látek s kůží nebo jejich vniknutí do dýchacích cest. Jsou zhotoveny z polymerních materiálů, které musí splňovat řadu vlastností, například dobrou mechanickou odolnost proti oděru a prořezání, nízkou míru plastifikace a zbobtnání či musejí být stálé v chemicky agresivních prostředích. V práci se zabývám měřením transportních vlastností těchto materiálu, konkrétně permeance, která spočívá v přenosu hmoty membránou vlivem gradientu tlaku. Měření bylo provedeno pomoci integrálního (time-lag) permeametru, a jakožto testované plyny byly použity vodík a vzduch (80% N₂, 20% O₂). Dále byla provedena předběžná měření vlivu rozpouštědel pomocí přímé expozice vzorku danému rozpouštědlu. Konkrétně se jedná o acetonitril, isooktan, ethylester kyseliny octové a cyklohexan. Dalším cílem práce bude zjistit míru změn bariérových vlastností za současné expozice organických rozpouštědel, neboť změnou bariérových vlastností, může dojít k průniku nebezpečných látek materiálem protichemického ochranného oděvu, které by průniku za normálních podmínek nebyly schopny.
24	Bc. Denis Zadražil	M1	RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.	Atomistic simulations of hydrophobic polymer collapse	detail Atomistic simulations of hydrophobic polymer collapse Reversible collapse transitions are fundamental properties of vast majority of biomacromolecules, with the prominent example of protein folding. Determination of reactive pathways, transition states, and reaction rates is of a fundamental importance and well suited for computer simulations. These reaction kinetic properties are in principle accessible from long direct MD simulation, however, such approach is highly inefficient, due to rare occurence of transition events. Special techniques were derived to efficiently sample reactive events and reaction kinetics. Transition Interface Sampling (TIS) belongs among methods which allow the calculation of the rate constant without proper definition of reaction coordinate, which is highly challenging task per se. In this work, we have examined the coil-to-globule transition of a model hydrophobic polymer in a neat water. Equilibrium REMD simulations were used to construct free energy landscape. Finally, TIS simulations were performed to evaluate the reactive fluxes and estimate the rate constant. Results were compared to the rate constant obtained from direct MD simulation. In the future, we aim to employ TIS to study the collapse and the aggreation of the thermoresponsive polymer pNIPAM.
25	Alexandr Zaykov	M2	RNDr. Zdeněk Havlas, DrSc.	Singlet Fission - Recent Advances in the Simple Theory	detail Singlet Fission - Recent Advances in the Simple Theory The main topic of this short contribution to Student scientific conference 2018 is recent advances in the field of "Simple" theory of exciton multiplication phenomenon bearing the name singlet fission (SF). SF could prove to be a potent helper for the extraction of solar energy from photons in the above-green light region. For these photons more than half the energy is usually wasted during the conversion process. The theory revolves around Fermi-Dirac golden rule. In the previous iterations the suitability of a structure potentially undergoing isoergic SF was assessed purely on two factors. One of them being matrix element between initial (mono)exciton state and final biexciton state, and roughly on the magnitude of Davydov splitting (DS). As it is known, thermodynamics do influence kinetics of electron transfer reactions, where SF certainly belongs. Therefore, Marcus theory is employed in the approximation of density of states in the above-stated golden rule. Interesting conclusions arising from the use of this approach, such as possibly correct prediction of faster SF structure based on provided crystallographic data, are also discussed. Results in the form of absolute and more importantly relative rates are shown.

409 - Ústav chemického inženýrství

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Nasrin Bakhshiyeva	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Incorporation of API in tablet coating using airbrush technique	detail Incorporation of API in tablet coating using airbrush technique Spray coating of tablets is an important operation in the pharmaceutical industry, since it is mainly used to product protection, better appearance or brand recognition. In some cases it can be used for modification of dissolution kinetics. Film coating of tablets is the application of a thin layer of coating material to modify the tablet properties. Materials for coating may include various substances, such as natural or synthetic resins, gums, sugar, plasticizer and colorant and sometimes flavoring material. Addition of Active Pharmaceutical Ingredient (API) to film coating process is presented in this work. This method can enhance solubility of hydrophobic API, or it can create complex multilayer tablet with more than one API. For this purposes, the airbrush technique was utilized to spray solution of the coating agent together with API onto glass samples. The objective of this study is an investigation of incorporation of API into the tablet coating by utilization of airbrush technique. Polyvinylpyrrolidone along with fluorescein as model API was applied as model coating agent. Layer distribution was examined on confocal laser scanning microscope, where pictures were taken. Determination of the average layer thickness was analysed by ImageJ software program.
2	Bc. Martin Balouch	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Protocells: Promising nanocarriers for on-demand drug delivery	detail Protocells: Promising nanocarriers for on-demand drug delivery The targeted delivery of specific Active pharmaceutical ingredients (APIs) to the required site of effect inside human body is complicated and recently often studied problem, because when API is not specifically targeted various adversary effects can occur, such as reaction of API with surrounding environment, poor solubility in body fluids, immune response, etc. Liposomes can be used as vessels for such targeted delivery for some APIs like doxorubicin, daunorubicin or cytarabine. However, they are not suitable for all APIs due to complications with encapsulation of the APIs into the liposomes. One of the possible solutions for this problem is to first adsorb the API into a porous particle and then encapsulate the particle itself into the liposome. The formed nanocomposites are called protocells. The aim of this work is to prepare silica nanoparticles, adsorb a model set of APIs into them and encapsulate the particles into liposomes to form protocells. Further aim of this work is to prove that using this way it is possible to encapsulate APIs which are not possible to be encapsulated into simple liposomes.
3	Bc. Miroslav Blažek	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Nanášení porézní katalytické vrstvy do automobilových katalyzátorů a filtrů pevných částic	detail Nanášení porézní katalytické vrstvy do automobilových katalyzátorů a filtrů pevných částic Ve spalovacích motorech vznikají výfukové plyny, které obsahují jak plynné, tak pevné složky. Ke konverzi zdraví škodlivých plynných látek se používají automobilové katalyzátory. Pevné částice jsou odstraňovány ve filtrech pevných částic. Automobilové katalyzátory jsou tvořeny nosičem (monolitem) z keramiky nebo kovu, který se skládá ze soustavy mnoha kanálků pokrytých tenkou porézní vrstvou katalyzátoru. Toto uspořádání umožňuje současně dosáhnout velkého povrchu katalyzátoru a nízké tlakové ztráty. Konverze škodlivin závisí na tloušťce a porozitě nanesené vrstvy. Filtry pevných částic jsou dnes nepostradatelnou součástí všech automobilů s dieselovými motory a nově jsou řazeny také za některé benzinové motory. V případě filtru jsou kanálky vždy na jedné straně zaslepeny, plyn proto musí projít přes porézní stěnu mezi kanálky. V moderních katalytických filtrech pevných částic je do vnitřní porézní struktury stěny nanesen katalyzátor – i zde je nutné kromě požadované filtrační účinnosti a konverze škodlivin zajistit co nejnižší tlakovou ztrátu filtru. Cílem prováděného výzkumu je tedy vylepšení postupu nanášení katalytické vrstvy do monolitu a filtru pevných částic namáčením (dip-coating) a dále návrh aparatury pro podtlakové nanášení katalytických vrstev do filtrů pevných částic.
4	Bc. Patrik Bouřa	M1	Ing. Alexandr Zubov, Ph.D.	Příprava a charakterizace biopolymerních mikrocelulárních pěn	detail Příprava a charakterizace biopolymerních mikrocelulárních pěn V posledních letech je vzhledem ke zvyšujícímu se znečištění životního prostředí plasty vyvíjen čím dál větší tlak na řešení situace. V tomto ohledu mají potenciál biodegradabilní plasty nahradit stávající. Příkladem může být polymléčná kyselina (PLA), která je nejen biologicky odbouratelná, ale navíc je vyráběna z obnovitelných zdrojů. Mimoto je PLA jako jeden z mála biopolymerů schválena k aplikaci v medicíně. Současným trendem výroby materiálů je také snaha o snížení spotřeby výchozích surovin a úsporu energie. Tyto možnosti nabízí vypěněné polymery, které jsou využívány např. jako izolanty, separační membrány, ke kultivaci tkání nebo kvůli svým výborným mechanickým vlastnostem (vzhledem k jejich hustotě). V této práci jsem se zabýval přípravou a charakterizací mikrocelulárních polymerních pěn, které mohou vykazovat mnohem lepší vlastnosti než běžné polymerní pěny. PLA rozpouštěná v kyselině octové byla vypěněna netradiční metodou spinodální dekompozice. Je to poprvé, kdy byla PLA vypěna za použití kyseliny octové, která je díky své velmi nízké toxicitě zajímavou, ekonomicky přívětivou alternativou k toxickým rozpouštědlům. Nedílnou součástí této práce byl také návrh a úspěšná implementace kontinuálního chlazení u vypěňovací aparatury, a to za použití 3D tiskárny.
5	Bc. Martin Bureš	M1	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Simulation of long term cycling of vanadium redox flow battery	detail Simulation of long term cycling of vanadium redox flow battery Alternativou k uskladnění energie z obnovitelných zdrojů jsou vanadové průtočně baterie, u nichž probíhá přečerpávání elektrolytů skrz porézní elektrody oddělené membránou. Membrány jsou v ideálním případě propustné pouze pro vodíkové ionty, které přenáší elektrický náboj. V reálném případě jsou ale propustné i pro vanadové kationty a vodu, což mírně snižuje účinnost baterie a její kapacitu při dlouhodobém cyklování. Naštěstí lze baterii snadno regenerovat na původní plnou kapacitu. V této práci simulujeme pomocí matematického modelu chování reálné baterie. V modelu využíváme její rozdělení na 4 části, pozitivní a negativní celu a dva zásobní tanky k nim připojené. Model zahrnuje popis transportu iontů skrz membránu Nernst-Planckovu rovnicí, popis reakční kinetiky v roztoku a popis elektrochemických reakcí Butler-Volmerovou rovnicí. K výpočtu toku vody využíváme osmotický tlak a popis membrány jako homogenní i porézní prostředí. K popisu rovnovážného napětí je použita Nernstova rovnice. Z výsledků lze predikovat jak vývoj kapacity baterie, tak objemů a koncentrací elektrolytů v průběhu dlouhodobého nabíjeni a vybíjení. Využitím vyvinutého modelu budeme schopni řídit baterii tak, aby se zlepšila její účinnost a dlouhodobá stabilita.
6	Radek Chmelař	B3	Ing. Jitka Čejková, Ph.D.	Využití neuronových sítí pro popis chování kapek dekanolu v roztoku dekanoátu	detail Využití neuronových sítí pro popis chování kapek dekanolu v roztoku dekanoátu Tato práce se zabývá možností využití strojového učení, konktrétně neuronových sítí, pro popis chování systému tvořeného z kapek dekanolu v roztoku dekanoátu sodného. Cílem je zjistit, jestli je možné využít neuronovou síť pro popis takovéhoto systému. Z pokusů, kde budou kapky dekanolu umístěny na roztok dekanoátu sodného, získáme snímáním kamerou obrázky, ze kterých obrazovou analýzou získáme souřadnice kapek. Teplotu, koncentraci roztoku, čas od začátku pokusu a objem kapek známe. Tato data předáme jako vstup neuronové síti. Neuronová síť bude mít za úkol naučit se odhadovat, kde budou kapky v následujícím snímku. Cílem učení je minimalizovat rozdíl hodnot navržených neuronovou sítí od hodnot skutečných. Naučená síť může být použita pro odhad chování kapek pro ještě nevyzkoušené podmínky a bude možné získat závislost rychlosti, celkové uražené vzdálenosti, nejčastější relativní uspořádání případně nějaké další specifické chování, na teplotě, koncentraci, velikosti kapek, času od začátku pokusu a podobně.
7	Tomáš David	B3	Ing. Alexandr Zubov, Ph.D.	Predikce reologických vlastností stéricky stabilizovaných koloidních systémů	detail Predikce reologických vlastností stéricky stabilizovaných koloidních systémů Koloidní disperze jsou velmi důležitou součástí mnoha průmyslových odvětví. Jejich uplatnění nalezneme například v oblasti nátěrových hmot a barviv, kde umožňují snížit množství ekologicky problematických organických rozpouštědel. Při jejich výrobě a zpracování se však často setkáváme s problémem koagulace dispergovaných částic. Vzniklé agregáty výrazně ovlivňují vlastnosti disperze, v krajních případech může dojít až k nežádoucí koagulaci celého systému. Abychom porozuměli příčinám koagulace disperzí, je třeba studovat podmínky jejich stability. Pro stabilizaci disperzí se využívají surfaktanty buď ionogenní (elektrostatická stabilizace) nebo neionogenní (stérická stabilizace). Uspokojivá predikce rheologického chování stéricky stabilizovaných disperzí zůstává otevřeným problémem, který jsme se rozhodli řešit tzv. metodou diskrétních elementů, v niž je chování koloidních částic určeno silami na ně působícími. V modelu jsou zahrnuty mezičásticové interakce: nekontaktní Van der Waalsovy síly a nově implementované síly stérické repulze v kombinaci s kontaktní JKR teorií. Důležitou součást modelu pak představuje také vzájemná interakce částic a tokového pole. Predikované rheologické charakteristiky polymerních disperzí jsou srovnány s experimentálními daty převzatými z literatury.
8	Bc. Wilhelm Feigl	M2	Ing. Jan Haidl, Ph.D.	Možnosti optimalizace ejektoru pro použití při zpracování odplynů	detail Možnosti optimalizace ejektoru pro použití při zpracování odplynů Velké množství chemických procesů je založeno na interakci fází v soustavě kapalina-plyn. Konkrétní požadavky kladené na danou interakci rozhodují o vhodné podobě průmyslové aparatury. Pro aplikace, kde je žádána velká mezifázová plocha kapalina-plyn, či intenzivní mezifázové sdílení hmoty (mechanické i chemické čištění plynů, sycení kapalin, rychlé heterogenní chemické reakce) se vedle konvenčních aparátů stává rentabilní užívání ejektorového čerpadla, jehož hlavní přednosti spočívají v nízkých pořizovacích nákladech, jednoduchém a elegantním designu a absenci pohyblivých součástí ve styku s plynem, znamenající vyšší spolehlivost a menší náročnost na údržbu. Limitujícím faktorem v používání ejektoru jsou vysoké energetické nároky pro většinu aplikací. V této práci budou představeny některé modifikace ejektoru, umožňující vyšší efektivitu při užití ejektoru při aplikacích jako je čištění odplynů, kde hlavním kritériem optimality je celkové zpracované množství plynu vztažené na jednotku dodané energie. Kromě v současné době již známých modifikací, spočívajících v zařazení rotačního elementu před trysku, byl experimentálně studován také vliv dosud nezkoumaných variant, jako je destabilizace paprsku vody prostřednictvím expanze inertního plynu či smykovým třením o povrch trysky.
9	Samuel Frei	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Design and development of stimuli-responsive magnetoliposomes	detail Design and development of stimuli-responsive magnetoliposomes Over the last years, significant effort has been invested in research of so-called magnetoliposomes, which are a combination of liposomes and magnetic nanoparticles (NPs). While liposomes can be used as vesicles for drug delivery, incorporating magnetic NPs such as Fe₃O₄ can be used for targeted delivery as well as on-demand drug release using an alternating magnetic field. Based on a surface modification/stabilization of NPs, they can show hydrophilic or hydrophobic behavior. Also, different types of behavior between them and liposomes can be observed (e.g. aggregation). This work focuses on the usage of several types of Fe₃O₄ NPs (Dextran 40, sodium citrate and dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) stabilizers) and multiple ways of magnetoliposomes preparation. Tests for the movement in the magnetic field and for the radiofrequency-triggered release of cargo were carried out with magnetoliposomes (400-500 nm) prepared with DPPC-stabilized Fe₃O₄ NPs loaded by 6-carboxyfluorescein.
10	David Gráf	B3	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Optimalizace depozice nanočástic pomocí elektrostatických čoček	detail Optimalizace depozice nanočástic pomocí elektrostatických čoček Urged need of new, more effective technique of nano-sized particle production is growing in the scientific and industrial fields. One of the promising methods which can fulfill these requirements is electrospraying. Using this technique, we are able to control the droplet size, charge and frequency of their generation. Moreover, the produced particles are of a narrow particle size distribution, because the mechanism of deposition prevents the aggregation of particles. The deposition efficiency of charged spray on an object is much higher than for uncharged droplets, but the shape of the deposition cone is impractical for spraying on larger surfaces. The goal of this work is to investigate the influence of the electrostatic field on deposited particulate layers. To improve the deposition of particles and specifically, to control the geometry of deposition cone, we utilize electrostatic lenses attached to the electrospraying system. By comparing behaviours of systems with and without the lenses, respectively, we showed that the presence of electrostatic lenses significantly improves the resulting layer quality. We further present a broad parametric study of the layer quality dependence on the electrostatic lenses that may be useful both for the scientific community and industry.
11	Bc. Daniel Götz	M2	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Vliv vlastností membrány na provozní charakteristiky vanadové redoxní průtočné baterie	detail Vliv vlastností membrány na provozní charakteristiky 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, který 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 provozních vlastností baterie s rozdílnými membránami. Pro experimenty jsem zkonstruoval aparaturu umožňující nejen základní charakterizaci laboratorního monočlánku, ale též k průběžnému monitorování změn objemu a složení elektrolytu. Aparatura byla využita k charakterizaci několika zástupců výměnných membrán o různé iontovýměnné kapacitě. Byl sledován významný vliv vlastností membrány na provozní vlastnosti baterie (účinnost, kapacita), ale též na transport jednotlivých složek elektrolytu membránou, a to i v dlouhodobém horizontu.
12	Tomáš Hlavatý	B2	Ing. Martin Isoz, Ph.D.	Vylepšení meso-scale modelů katalytických filtrů zohledněním zakřivení kanálku monolitu	detail Vylepšení meso-scale modelů katalytických filtrů zohledněním zakřivení kanálku monolitu Zpracování výfukových plynů v automobilech je v současnosti zajišťováno filtry pevných částic a katalyzátory pro snížení obsahu plynných znečišťujících látek. Donedávna musely obsahovat filtry pevných částic pouze automobily se vznětovými motory, ale normou EURO 6c platnou od roku 2017 byla tato povinnost rozšířena i na zážehové motory. Vzhledem k technologické podobnosti obou zařízení se zdá být přirozené zkombinovat je do jedné součástky, katalytického filtru. Pro dosažení vhodné provozní charakteristiky katalytického filtru je nutné optimalizovat distribuci katalyzátoru na filtru za účelem minimalizace tlakové ztráty a maximalizace účinnosti zařízení. Tato práce je součástí více-škálového modelování katalytických filtrů. Vstupním parametrem výpočtů je permeabilita stěny kanálku katalytického filtru získaná z CFD modelu proudění mikrostrukturou stěny. Permeabilita stěny je použita pro výpočet proudění v reprezentativní jednotce katalytického filtru, z čehož je možné odhadnout tlakovou ztrátu celého zařízení. Cílem práce bylo zpřesnit geometrii existujícího modelu. Uvažováním zahnutí stěn kanálku způsobeného přítomností katalytické vrstvy je dosaženo přesnějšího popisu proudění v zařízení a zjednodušení sdílení dat mezi makro- a mikroměřítkem vyvíjeného více-škálového modelu.
13	Filip Hládek	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Preparation of protocells: encapsulation efficiency and on-demand payload release	detail Preparation of protocells: encapsulation efficiency and on-demand payload release Majority of newly synthesized drugs is characterized by poor water solubility, which can be improved either by amorphization or by loading into a carrier, for example mesoporous silica particle. This work focuses on preparation of so-called protocells – mesoporous silica nanoparticles encapsulated in liposomes, where liposomes act as gatekeepers and prevent undesired drug leakage. Such formulations allow us to deliver the drug into specific sites, for example tumours (passive targeting via EPR effect, or antibody-mediated active targeting). This work contains synthesis of the silica nanoparticles (180 nm) and its optimization, subsequent loading of the model substance, preparation of the protocells and evaluation of the loading capacity and release kinetics.
14	Bc. Anna Hubatová-Vacková	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Preparation of multi-compartment microparticles for controlled drug release	detail Preparation of multi-compartment microparticles for controlled drug release Hydrogel microparticles are hydrophilic microparticles with the ability to incorporate various functional components such as liposomes, nanoparticles or enzymes. Microfluidics allows us to prepare monodisperse microparticles in sizes comparable to those of blood cells, i.e. 5 to 10 µm, which makes them suitable for targeted drug delivery. These microparticles can be used as miniature chemical or biochemical reactors in order to store, deliver, chemically process and locally release pharmaceutically active substances that are highly reactive or unstable, and therefore cannot be delivered in standard dosage forms. Targeted drug delivery improves efficiency and decreases side-effects of a drug by avoiding interactions with healthy tissue. The goal of this project is to synthesize hydrogel microparticles which are able to deliver and in response to an external radiofrequency signal release active matter, e.g. allicin, a highly potent natural antibiotic compound found in garlic. In the current stage, alginate microparticles containing iron oxide nanoparticles and liposomes with encapsulated carboxyfluorescein dye were successfully prepared in a microfluidic chip and analysed by confocal microscopy.
15	Kristýna Idžakovičová	B3	RNDr. Ivan Řehoř, Ph.D.	Light-shaped chitosan hydrogels	detail Light-shaped chitosan hydrogels Hydrogels are cross-linked materials capable of absorbing large amounts of water without dissolving. They are used in broad spectrum of bioapplications such as drug delivery and tissue engineering. For these uses specific shapes of particles are required. Thus, the focus of the scientists has shifted to lithographic synthesis of such hydrogels. Most of lithographic methods use light to determine the shape of synthesized objects, therefore, synthetic photocrosslinkable polymers are used as substrates. However, biopolymers offer much better biocompability over synthetic polymers, which is crucial in bioapplications. Biopolymers can be crosslinked using various methods, but light is not one of them, which prevents their lithographic processing. In this work, we utilized synthetic polymer as sacrificial template to generate biopolymer particles of desired shape. We successfully prepared mixture of biopolymer (chitosan) and template polymer (methacrylated dextran). Synthetic polymer was crosslinked via stop-flow lithography to gain desired shape and then we used genipin to crosslink entrapped biopolymer. Synthetic polymer was then hydrolysed under basic conditions yielding solely biopolymer particles.
16	Lukáš Joukl	B3	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Durability of homogenous and heterogenous ion-exchange membranes for vanadium redox flow batteries	detail Durability of homogenous and heterogenous ion-exchange membranes for vanadium redox flow batteries Redox flow batteries are promising technology for electricity storage in large scale applications. However, the current high cost of redox flow batteries limits a wide spread of this technology. Membrane is a critical component of the battery as it determines its performance as well as the economic viability. It acts as a separator preventing mixing of the positive and negative electrolytes, while allowing the transport of ions to complete the electric circuit. An ideal membrane should be ironically conductivity, impermeability for electroactive species and chemically stable. The last aspect is studied within this contribution for various selected homogeneous and heterogeneous ion-exchange membranes. The ion-exchange capacities are measured for pristine membranes and after their exposure to oxidative environment of charged vanadium positive electrolyte. The causes of the degradation of membrane properties are investigated.
17	Bc. Martin Kalný	M2	Ing. Zdeněk Grof, Ph.D.	Microstructure based simulation of the disintegration and dissolution of pharmaceutical tablets	detail Microstructure based simulation of the disintegration and dissolution of pharmaceutical tablets The design of pharmaceutical tablets relies on determination of the optimal formulation parameters that define the tablet shape, structure and composition. Since these parameters also affect the release rate of an active ingredient from it, their optimal values have to be found, so the dissolution curve follows a prescribed profile. However, in order to find their appropriate values, numerous experiments are required. This could be avoided by modelling the tablets disintegration and dissolution behaviour and determining the effects of the formulation parameters. Ultimately, a reliable simulation can be used to predict the dissolution curve and therefore to reduce the number of experiments required. In the present work, the disintegration and dissolution of a directly compressed tablet containing ibuprofen as an active ingredient and croscarmellose as a disintegrant was simulated. Firstly, the discrete element method (DEM) is used to simulate tablet fragmentation triggered by the swelling of the disintegrant. The effect of disintegrant amount and its spatial distribution inside the tablet on the resulting fragment size distribution was evaluated. The dissolution of the fragments was then separately simulated, and the computational simulation results were compared with experiments.
18	Bc. Emel Ilgin Karakoc	M2	Ing. František Muzika, Ph.D.	The effect of pH of supply solutions on pH dynamic behaviour of Urea-Urease system in CSTR	detail The effect of pH of supply solutions on pH dynamic behaviour of Urea-Urease system in CSTR Urea-Urease system is promising system for the bio regeneration of concrete material. The cracks in concrete can be filled with solution of powdered chalk (CaCO₃) dissolved in lactic acid creating a Ca²⁺ solution and then other solution of urea and urease should be added. The urease solution hydrolyse urea producing ammonia and bicarbonate ions that can precipitate and produce calcium carbonate [1]. Urea-urease system has bell shaped activity curve from pH 3 to 11 showing maximum at pH 7. If the higher pH is caused by ammonia, it creates negative feedback [2], which may lead into pH dynamic regimes. That can be used in breathing microgel reactors [3]. In this study we used CSTR (2.86ml) with three inflows, specifically: urea (0.0015M, F₀~0.08ml/min), urease (5U/ml, F₀~0.33ml/min) and sulphuric acid solutions (pH=<2.624; 4.81>, F₀~0.08ml/min) under 25°C. Different concentrations of acid were used to find dynamic behaviour. pH was measured using pH probe theta 113vfr and pH meter HI 5222-02. [1] Phua, Y.J. and A. Røyne, Construction and Building Materials, 2018, 167, 657-668. [2] Hoare, J. P. and Laidler K. J., J. Am. Chem. Soc., 1950, 72 (6), 2487–2489 . [3] Che, H., S. Cao, and J.C.M. van Hest,. J. Am. Chem. Soc., 2018, 140(16),5356-5359.
19	Jan Kejzlar	B3	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Polymorphism of active pharmaceutical ingredients	detail Polymorphism of active pharmaceutical ingredients Liquid assisted grinding is becoming very popular nowadays, due to many advantages such as little amount of solvent and we can obtain new forms, not accessible with other solvent related methods. Purpose of this work is to obtain different polymorphs of API (active pharmaceutical ingredient) and observe factors that may have influence of polymorph forming, such as frequency and time of milling and amount of used solvent.
20	Bc. Jakub Klimošek	M1	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Experimental diffusion study in polyolefins and comparison to free volume theory	detail Experimental diffusion study in polyolefins and comparison to free volume theory The information about monomer(s) and/or penetrant(s) transfer in polyolefins is essential for the optimization of polymerization and down-stream processes on the industrial scale. Diffusion measurements provide us with degassing characteristic of produced raw polymer or with the information about monomer transfer to catalyst sites in growing particles. The aim of this study is the systematic measurement of diffusion in polyethylene in dependence on sample crystallinity, temperature and penetrant type. For this purpose we improved the pressure decay apparatus capable to obtain diffusivity of gaseous penetrants in polyolefins. In this apparatus, pressure evolves due to the dynamics of sorption/desorption of penetrant(s) in the sample. During last year, the automated pressure decay apparatus was developed in line with industry 4.0 efforts. Thanks to the automated measuring process we were able to extend our database of diffusion data, which nowadays includes large range of polyolefin samples, penetrants and pressures. The theoretical part discusses the usage of a free volume theory to diffusion processes. This theory provides a useful comparison to the experimental diffusion data and allows to predict the diffusion of different penetrants in polyolefin samples.
21	Bc. Lenka Kolářová	M1	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Plastic waste treatment by the means of electrification	detail Plastic waste treatment by the means of electrification Plastic products are vastly present for example in packaging, electronics, automotive industry and constructions. Consequent plastic waste is treated by incineration or recycling. However, both of the treatments require pre-separation of plastics, which is still a challenging problem. Current methods like manual separation, flotation or methods based on density differences aren’t sufficiently effective. The new promising method, triboelectric separation, originates in the idea that every plastic reaches different electrostatic charge and therefore plastic mixtures can be separated in electric field. In this work, we determined the key parameters affecting tribocharging (charging by friction) of common plastics (PP, PS, PET, PVC), and then examined the electrostatic separation. Charging the plastics using self-designed rotational tribocharger showed that the charging dynamics fastens with increasing rotational frequency and the saturation charge is proportional to applied mechanical pressure. We also observed that corona surface treatment significantly fastened following tribocharging. We further compared rotational tribocharging with vibrational one, as rotational tribocharging is well defined; however, vibrational one simulates better the desired industrial application.
22	Vojtěch Konderla	B3	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Enhancement of graphite felt electrode for vanadium redox flow battery by in-cell graphene oxide electrodeposition	detail Enhancement of graphite felt electrode for vanadium redox flow battery by in-cell graphene oxide electrodeposition Energy efficiency of vanadium redox flow batteries can be significantly improved by enhancement of catalytic properties of graphite felt electrode, e.g., by its heating, etching or by deposition of electrocatalytic nanoparticles. In this study, graphene oxide (GO) is electrodeposited on the positive battery electrode in order to create more active sites in the felt where the reaction between VO²⁺ and VO₂⁺can occur. We investigated the effect of various deposition conditions on the performance of the electrode in the battery single-cell. The electrochemical impedance spectroscopy, load curve measurements and charge-discharge cycling of the battery revealed significant improvement of felt conductivity and catalytic activity due to GO deposition. Subsequently, the homogeneity of the deposited GO was observed by scanning electron microscopy and the changes in the specific surface area were evaluated from nitrogen physisorption based on Brunauer–Emmett–Teller theory.
23	Bc. Lucie Kopačková	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Immunoliposomes: development and antibody coupling strategies	detail Immunoliposomes: development and antibody coupling strategies Immunoliposomes are promising in field of drug delivery systems, offering targeting and increased therapeutic index of anti-cancer drugs. They consist of two main parts: 1) antibody or antibody fragments, that provide active targeting to the tumor site; 2) liposomes, accumulating, stabilizing and protecting the drug against the degradation. Many liposomal products are on the market (e.g. liposomal doxorubicin). Nevertheless, only few immunoliposomal formulations reached clinical trials. The Fab´ fragments of IgG M75 antibody (specific for Carbonic Anhydrase IX, overexpressed on colorectal carcinoma, e.g. HT-29 cell line) were prepared, reduced and conjugated to PEGylated liposomes via maleimide group. ELISA- like test, polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and size-exclusion chromatography (SEC) have been carried out to optimize the fragment generation protocol. Immunoliposomes with prepared antibody fragments were characterized by dynamic light scattering and ELISA-like test. Immunoliposomes` ability of binding the target cells will be studied in vitro using HT-29 cell line.
24	Kateryna Korniienko	B3	Ing. Viola Tokárová, Ph.D.	Vliv procesních parametrů mikroenkapsulátoru na přípravu alginátových mikročástic	detail Vliv procesních parametrů mikroenkapsulátoru na přípravu alginátových mikročástic V posledních letech dochází k rozvoji v oblasti enkapsulace látek. Enkapsulace je proces, kdy jsou do polymerní matrice začleněny další látky, například vitamíny, enzymy nebo léčiva. Takto připravené částice mohou být využity pro cílené doručení léčiv nebo zefektivnění jejich vstřebávání v těle pacienta. Tato práce se zabývala výzkumem alginátových mikročástic, vyráběných na laboratorním Enkapsulátoru BÜCHI B-395 Pro. Princip spočíval v protlačování vodného roztoku alginátu sodného skrz trysku enkapsulátoru. Pomocí vibrační frekvence byl tento tok rozrušován na kapky o stejných rozměrech. Ty byly dispergovány pomocí elektrického napětí, díky čemuž byla eliminována možnost koalescence mezi jednotlivými kapkami. Částice byly následně vytvrzeny v lázni s roztokem CaCl₂, kde docházelo k polymeraci díky záměně sodných iontů za dvojmocné vápenaté ionty. Na základě popsané metody přípravy mikročástic byla provedena parametrická studie, zahrnující výzkum vlivu parametrů přístroje na charakteristiky mikročástic. A to zejména vliv elektrického napětí, vibrační frekvence a vzdálenost trysky od hladiny vytvrzovacího roztoku CaCl₂. Vyhodnocování charakteristik částic bylo provedeno pomocí programu Image J (Fiji), a byl vytvořen poloautomatický algoritmus pro jejich obrazovou analýzu.
25	Bc. Jakub Kovačovič	M2	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Preparation of PANI-based adsorbents for CO₂ capture	detail Preparation of PANI-based adsorbents for CO₂ capture Carbon dioxide emissions are believed to be a major contributor to global warming. As a result of that, large anthropogenic CO₂ sources such as burning fossil fuels or industrial production will be required to implement carbon capture and storage technologies to control CO₂ emissions. Very important part of this technology is to efficiently capture the CO₂. In this work, we report about preparation of monolithic form of porous sorbents for CO₂ capture. To form porous material with suitable porosity, pore size distribution and appropriate surface groups to maximize the sorption of CO₂, we used polymerization of aniline in the presence of two fillers, polystyrene nanoparticles and expanded graphite. Prepared material was consequently carbonized and KOH activated to convert polyaniline into highly porous active carbon. Presented study will be focused on the impact of polymerization conditions, ratio of filler to polyaniline and KOH activation conditions on the basic properties of porous material, i.e. porosity, specific surface area and pore size distribution. Obtained results will be latter on used to optimize the production process of PANI-based adsorbents.
26	BSc Aliye Hazal Koyuncu	M2	Ing. Viola Tokárová, Ph.D.	Synthesis and Characterization of Nanopartices by Using Microfluidic Device	detail Synthesis and Characterization of Nanopartices by Using Microfluidic Device In recent years, nanoparticles have essential role in various areas such as biomedical, environmental or pharmaceutical applications due to their chemical and physical properties. In all these applications, ensuring control over the particle size and shape has high importance due to their size and shape dependent attributes. The most traditional nanoparticle synthesis method is the batch process due to its fast and easy reaction setup. However, abundant types of nanoparticles are very sensitive to the reaction parameters which directly affect the final particle size and shape. Thus, the process is hardly reproducible. In this work, we present silver nanoparticle synthesis using a droplet generation in microfluidic device. Microfluidic setup offers higher control over the reaction process by easy control and flexible settings of the system parameters (e.g. mixing and flow rates of the reagents) than batch process. The size and morphology of the final nanoparticles are analyzed and compared to batch process.
27	Martin Krov	B3	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Dripping characterization from single needle	detail Dripping characterization from single needle Dripping and jetting provides a simple way of creating spherical drops that could be used for fabrication of liquid marbles, however a uniform diameter the drops is required. The goal of this study was to investigate the effect of process parameters (temperature, the speed of the linear pump, diameter and length of the needle) on droplet size. The most desired size were 1.5 mm monodisperse ones. Needles of different length and diameter connected to a linear pump were used for creating a droplet. Two hollow aluminum blocks were used as liquid reservoirs. The first one was equipped with a standard plastic syringe, while in the second one the liquid was squeezed out directly from the block by using a piston. Images of the drops were captured with a high-speed camera and consequently, software FIJI was used for image analysis to determine the size of the droplets. It was found that jetting regime is either unstable or far too sensitive to slight fluctuations in the parameters of the liquid, which results in large variation in droplet sizes. Drops produced by dripping regime were larger than intended (1.8 mm). However, dripping showed a remarkable consistency of drop size, making it a useful method for creating liquid marbles with precise control of diameter.
28	Bc. Martina Kukrálová	M2	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Experimentální studie PE pomocí DSC	detail Experimentální studie PE pomocí DSC Polyethylen (PE) patří mezi plasty se širokou škálou použití. Jeho vlastnosti se pro průmyslové využití neustále vylepšují. Mechanické vlastnosti a chemickou odolnost polymeru ovlivňuje podíl krystalické fáze. Právě podíl krystalické fáze, tzv. krystalinita, a dynamický vývoj krystalinity během soprce byly pomocí diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) studovány. Jedná se o experimentální metodu, při níž se zkoumají tepelné vlastnosti materiálu. Zahříváním materiálu dochází k fázovým přeměnám, které je možno mimo jiné detekovat a určovat teplotu a entalpii fázových přechodů. V této práci byla určena teplota a entalpie tání PE a z těchto hodnot byla následně vypočítána krystalinita jednotlivých vzorků. DSC se obecně považuje za jednoduchou a univerzální metodu s lehce interpretovatelnými výsledky. Tento předpoklad platí pouze u nízkomolekulárních látek a kovů. Při měření vysokomolekulárních látek jako je PE je nutné řešit řadu výzev (určení začátku fázových přechodů, šířka fázového přechodu, nehomogenita polymerních vzorků). Úpravou měřících postupů na DSC aparatuře jsme dokázali úspěšně pozorovat vliv sorpčních procesů ve vzorcích PE. Tyto výsledky rozšiřují poznatky v oblasti difúzních procesů v polymerních systémech.
29	Bc. Jarmila Kučerová	M2	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Viskoelastické chování polyethylenových částic	detail Viskoelastické chování polyethylenových částic Powder particles, for example polymers or drugs, undergo various collisions during their manufacturing and transport. Their viscoelastic properties lead to energy dissipation during collisions. The amount of dissipated energy determines the behaviour of the whole particulate system and is crucial when studying phenomena like particle aggregation or fouling. In our work, we focus on collision behaviour of PE particles. As a measure of dissipated energy, we use restitution coefficient (defined as the ratio of velocity after and before impact). Based on our experimental observations, we developed DEM model that enables us to predict restitution coefficient and post-impact behaviour of particles under various conditions. During the experiments, we recorded PE particles impacting metal plate and by image analysis obtained their restitution coefficients. We used the measured data to fit dissipative force parameter in one-element model. Consequently, we applied the same force description in a model with discretized particles represented by aggregate of elements. This model enabled us to predict energy dissipation of particles of different shapes and surface roughness. Our results also provide information about force propagation during impact and the significance of particle rotation.
30	Bc. Veronika Lesáková	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	3D printing of orodispersible films	detail 3D printing of orodispersible films The 3D printing is a popular technology that planted its roots in a various fields of study including food technology and tissue engineering. It has promise for producing orodispersible drug forms for pharmaceutical industry. One of the 3D printing techniques is Fused deposition modeling (FDM) which builds on filaments that are produced by Hot-melt extrusion, technique which is already frequently used in the pharmaceutical technology. Extrusion applies heat and pressure to melt mixture of ingredients and force it out of a head in a form of a filament. The filaments for oral films are made of various ingredients which includes polymers, active pharmaceutical ingredient, disintegrants, flavours, colours, saliva stimulating agents, plasticizers and surfactants. Because of various excipients that also can be implemented as film formers, 3D printing method seems to be the most advantageous technique of producing orodispersible films. The porous structure of printed films leads to increased dissolution rate in comparison to casted films. The aim of this work is to print a rapid release orodispersible film by choosing suitable polymers, other excipients and printing design.
31	Bc. Ondřej Libánský	M2	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Studium dějů probíhajících v zinko-vzduchovém palivovém článku	detail Studium dějů probíhajících v zinko-vzduchovém palivovém článku Integrace obnovitelných zdrojů energie do elektrické sítě je celosvětově na vzestupu a nejinak tomu bude i v blízké budoucnosti. Chceme-li však plně přejít na tyto zdroje, nevyhneme se potřebě sezónního ukládání elektrické energie. V současnosti hojně propagované lithiové baterie nejsou ekonomicky vhodnou technologií pro dlouhodobou akumulaci elektrické energie a vodíkové hospodářství čelí technologické překážce v podobě skladování vodíku. Jedním z perspektivních kandidátů může být „zinková energetika“ na bázi chemie zinek-vzduch, jež jako elektroaktivní látky využívá kovový zinek a vzdušný kyslík. Toto řešení vyniká vysokou hustotou energie, nízkou cenou a využitím materiálů, které jsou málo toxické a dobře recyklovatelné. Před masivním rozšířením tohoto konceptu je ovšem nutné ověřit jeho technologickou způsobilost. V rámci prezentované práce jsou studovány děje probíhající při provozu zinko-vzduchového palivového článku sloužícího k uvolnění uložené energie ze zinkového paliva. K tomuto účelu byl zkonstruován laboratorní palivový článek, jehož funkčnost byla testována za různých experimentálních podmínek. Získané výsledky umožňují porozumět principu fungování palivového článku, díky čemuž může být navrženo řešení s vyšší účinností konverze chemické energie na elektrickou.
32	Bc. Karel Mařík	M2	prof. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.	Matematický model syntézy cefalexinu	detail Matematický model syntézy cefalexinu Cefalexin, beta-laktamové antibiotikum první generace cefalosporinů, patří k světově nejvíce předepisovaným léčivům. Specifické při jeho výrobě je, že enzymová syntéza cefalexinu je provázena následnou nežádoucí hydrolýzou produktu. Ta může být potlačena in situ odebíráním produktu, čímž se významně zvyšuje výtěžek reakce. Byly popsány různé způsoby zvýšení výtěžku cefalexinu, např. jeho in situ komplexací nebo snížením obsahu vody v reakčním médiu. Další možností je uskutečnění této syntézy v integrovaném mikrofluidním zařízení, kde zároveň probíhá separace produktu extrakcí s transportem zesíleným vloženým elektrickým polem. Aplikace mikrofluidních zařízení při syntéze látek s vysokou přidanou hodnotou představují slibnou alternativu v porovnání s klasickými vsádkovými reaktory, a to zvl. kvůli snížení transportních odporů, zajištění reprodukovatelných reakčních podmínek a možnosti vložení vnějších silových polí. Předmětem této práce je vytvoření matematického modelu vsádkové enzymové syntézy cefalexinu a identifikace hodnot kinetických parametrů pomocí experimentálně naměřených dat. Optimalizační procedurou byly nalezeny hodnoty rychlostních konstant. Sestavený model bude použit v další práci, která bude zaměřena na syntézu cefalexinu v průtočném mikroseparátoru-mikroreaktoru.
33	Pavlína Michaláková	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Interaction of surface-modified nanoparticles with tumor and immune cells	detail Interaction of surface-modified nanoparticles with tumor and immune cells Cancer is one of the world`s biggest health problems and one of the leading causes of death. The methods commonly used for the cancer treatment have many side effects and are non-effective for many patients. These problems could be solved by using chemical robots –nanoparticle based carrier systems able to specifically deliver the encapsulated drug to the tumor, which would minimize the side effects and maximize the treatment efficiency. However, most of the intravenously administered nanoparticles are recognized by the immune system and are removed from the bloodstream by macrophage phagocytosis. The presented work is based on the results of in vivo study (Lizoňová et al., 2018) and explores the interaction of antibody-modified “stealth” nanoparticles with the target tumor cells (HT-29 cell line) and with macrophages (J774.A1 cell line). The main aim of the work is to optimize the nanoparticle dosage leading to preferential adhesion to the tumor cells, while avoiding the macrophages. Prepared nanoparticles were characterized by Dynamic Light Scattering (160 nm), ELISA-like test and the experiments with the cell lines were evaluated via fluorescent microscopy.
34	Bc. Michaela Mikešová	M1	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Stanovení koncentrace a oxidačního stavu vanadových iontů v elektrolytu používaném ve VRPB	detail Stanovení koncentrace a oxidačního stavu vanadových iontů v elektrolytu používaném ve VRPB Alternativní zdroje energie v podobě větrných elektráren a solárních panelů si v dnešní době upevňují svou pozici mezi klasickými zdroji energie, kterými jsou fosilní či jaderná paliva. Problémem alternativních zdrojů je však jejich oscilující výkon, který lze stabilizovat instalací stacionárních úložišť elektrické energie. Tím může být například vanadová redoxní průtočná baterie (VRPB), jejíž nespornou výhodou je obrovská variabilita, zejména nezávislá škálovatelnost výkonu a kapacity. Jednou z důležitých součástí této baterie je elektrolyt, který je tvořen vanadovými ionty rozpuštěnými v roztoku kyseliny sírové. Složení elektrolytu ovlivňuje důležité vlastnosti baterie jako je kapacita či energetické ztráty systému, tudíž přesná znalost koncentrace vanadových a síranových iontů v elektrolytu je nedílnou součástí vývoje technologie vanadových redoxních průtočných baterií. Tato práce se věnuje možnosti využití manganometrické titrace pro stanovení koncentrace a oxidačního stavu vanadových iontů v elektrolytu vanadové redoxní průtočné baterie a určení vlivů zkreslujících získané výsledky. Důvodem volby této kvantitativní analýzy je její nízká cena a snadná implementovatelnost pro vědecké i průmyslové použití.
35	Bc. Jan Mokrý	M2	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Využití exosomů jako nosičů pro cílené doručování léčiv	detail Využití exosomů jako nosičů pro cílené doručování léčiv Tato práce se zabývá využitím exosomů – váčků uvolňovaných buňkami do okolního prostředí – izolovaných z kultivačních médií komerčně pěstovaných buněk a jejich následnou využitelností jako potenciálních součástí nosičů pro cílené doručování léčiv. Po nalezení konzistentního způsobu izolace exosomů se studuje schopnost enkapsulace barviva do těchto částic. Sledována je především účinnost enkapsulace, její časová stálost a schopnost uvolnění enkapsulované látky. Dalším z cílů je také připravit kompozitní částice či agregáty exosomů s laboratorně připravenými liposomy.
36	Jakub Nademlejnský	B3	RNDr. Ivan Řehoř, Ph.D.	Blood cell-like microparticles produced with continous lithography	detail Blood cell-like microparticles produced with continous lithography In this work, we try to synthesize hydrogel particles that can mimic the red blood cells and flow through the bloodstream and not being excreted by kidney or liver. To achieve that, we must mimic the shape, surface and mechanical properties of the blood cells. We have synthesized the blood-cell shaped particles from polymer PEGDA using stop flow lithography, demonstrating we are able to do such small and diversified particles. We plan to use the particles as in-vivo microsensors of blood composition by loading them with fluorescent sensors of biologically relevant parameters (pH, glucose, lactate...)
37	Bc. Ondřej Navrátil	M1	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Využití hydrogelových mikrokapslí jako variabilního nosiče léčiva	detail Využití hydrogelových mikrokapslí jako variabilního nosiče léčiva Lékové formy s prodlouženou dobou uvolňování účinné látky jsou jednou z lékových forem s cíleně modifikovanou disoluční kinetikou. Jejich snahou je co nejefektivnější využití léčiva, doprovázeno nižší zátěží pro uživatele. Tato práce se zabývá přípravou hydrogelových mikročástic jako možnou alternativou ke klasickým lékovým formám s prodlouženou dobou uvolňování. Mezi částice se strukturou jádro-slupka lze zařadit alginátové kapsle, jež jsou schopny nést v jádře jak hydrofilní nebo lipofilní účinnou látku tak i jejich suspenze. Vlastnosti připravovaných kapslí závisí na volbě systému roztoků. Alginát sodný vždy figuruje jako gelující polymer (gelující v roztoku CaCl₂ procesem externí cross-polymerace) tvořící hlavní strukturu kapsle, kdy roztok v jádře je pak olejového, nebo vodného charakteru. Kapsle byly připravovány enkapsulátorem BÜCHI B-395 PRO, kdy vznikaly frekvenčním rozrušováním laminárního toku tekutiny ze soustředné soustavy trysek. U připravených kapslí byla provedena rozměrová analýza. Vybrané typy byly vybaveny modelovou účinnou látkou a byla testována funkčnost tohoto navrhovaného systému. Rovněž byla prozkoumána povrchová modifikace kapslí chitosanem.
38	Bc. et Bc. Jan Němec	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Analýza tlakových ztrát v automobilových filtrech pevných částic	detail Analýza tlakových ztrát v automobilových filtrech pevných částic Výfukové plyny obsahují mikroskopické částice sazí, na jejichž povrchu mohou být adsorbovány další škodlivé látky. Množství pevných částic ve výfukových plynech je proto regulováno emisními normami. Filtry pevných částic jsou dnes nepostradatelnou součástí všech automobilů s dieselovými motory a nově jsou řazeny také za 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: Jedná se především o kontrakci/expanzi plynu na začátku/konci filtru, jeho proudění kanálkem a průchod skrz porézní stěnu. V této práci je diskutován vliv umístění katalzyátorů na stěnu filtru. V nově vyvinutém reaktoru byla naměřena tlaková ztráta pro několik filtrů s různě nanesenou katalytickou vrstvou. Velikost tlakové ztráty byla také určena pomocí matematického modelu, jehož výsledky byly porovnány s naměřenými hodnotami.
39	Bc. Vladimír Němec	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Vliv procesních a formulačních parametrů na mechanické vlastnosti granulí připravených vysokosmykou granulací	detail Vliv procesních a formulačních parametrů na mechanické vlastnosti granulí připravených vysokosmykou granulací Vysoko-smyká granulace představuje významnou jednotkovou operaci ve farmaceutickém průmyslu. Účinné látky (API) jsou velmi často hydrofobního charakteru, zatímco ostatní excipienty jsou spíše hydrofilní, navržení optimálního granulačního procesu spolu s vytvořením ideální formulace je kritickým faktorem pro úspěšnou vysoko smykou granulaci. Tato práce se zabývá optimalizací granulačního procesu pro ternární směs ibuprofen (aktivní látka) - laktóza (plnivo) - předželovaný škrob (pojivo) byla použita jako modelová formulace. Byly sledovány základní vlastnosti granulí jako sypná hustota a distribuci velikosti granulí s fokusem na množství přegranulovaného produktu v závislosti na množství pojiva ve vsádce (vyjádřeno pomocí poměru přidané vody k pevné látce L/S). Vliv granulačních parametrů (L/S; množství pojiva) byl dále vyhodnocován pomocí měření mechanických vlastností a disolučního chování, tedy vlastností, které hrají významnou roli pro další zpracování a uvolňování účinné látky z konečného produktu – tablet.
40	Bc. Tomáš Pachl	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Porovnání kinetiky dvojitého zapálení CO v přítomnosti C₃H₆ na katalyzátorech Pd/γ-Al₂O₃ a Pt/γ-Al₂O₃	detail Porovnání kinetiky dvojitého zapálení CO v přítomnosti C₃H₆ na katalyzátorech Pd/γ-Al₂O₃ a Pt/γ-Al₂O₃ New strict emission standards for internal combustion engine vehicles require deeper understanding of catalytic converters. This study focuses on co-oxidation of propene and carbon monoxide over Pd/γ-Al₂O₃ and Pt/γ-Al₂O₃ monolith-supported catalysts. Partial oxidation of light hydrocarbons to intermediates and their accumulation on active sites reduce efficiency of the catalyst. This can lead to temporary decreasing conversion of CO with increasing temperature, which is known as dual light-off. This effect was studied under lean and stoichiometric conditions typical of diesel oxidation and three-way catalysts. The biggest impact was observed on Pt based catalyst with presence of NO under stoichiometric conditions. On the other hand, under lean conditions oxidation of intermediates is sufficient and their effect is negligible. A global mathematical model was modified to take into account these findings. Additional reactions describe: a) partial oxidation of propene to intermediates that block active sites and slow down other reactions, b) oxidation of the intermediates and c) partial oxidation of propene to CO. The newly created CO plays only a minor role in dual light-off behaviour. The results from the modified model are consistent with the experimental data.
41	Jakub Regner	B3	Ing. Petr Mazúr, Ph.D.	Effect of chemical structure of selected organic redox compounds on their electrochemical properties using rotation disk electrode	detail Effect of chemical structure of selected organic redox compounds on their electrochemical properties using rotation disk electrode The intermittency of photovoltaics and wind electricity source is the main technical obstacle for the distribution grid. Redox flow battery (RFB) is a technology for the compensation of fluctuations between the generation and consumption of the electricity. In this system the energy is stored in liquid electrolytes which are circulated through the battery stack. Vanadium RFB is currently the most technologically mature system, but high cost and low abundance of vanadium motivate for research of alternative redox compounds. Organic redox compounds can provide more-electron redox reaction and appropriate properties as an active material. In this work we study the electrochemical reversibility and transport properties of selected quinone derivatives on glassy carbon rotating disk electrode. The diffusion coefficient and reaction rate constant was evaluated from polarization curves under different electrode rotation rates using Koutecky-Levich equation. The effect of number of substituents and its position on quinone molecule in acidic electrolyte is systematically investigated.
42	Bc. Přemysl Richtr	M1	Ing. Jaromír Pocedič, Ph.D.	Vliv konstrukce zinko-vzduchové průtočné baterie na její účinnost a životnost	detail Vliv konstrukce zinko-vzduchové průtočné baterie na její účinnost a životnost S ohledem na omezené množství fosilních paliv je stále více elektrické energie produkováno z obnovitelných zdrojů, které mají ovšem kolísavou produkci energie, a tudíž je nutné stabilizovat jejich výkon. V dnešní době jsou k tomuto účelu nejvíce v používány Li-iontové baterie, vanadové redoxní průtočné baterie či vodíková energetika, nicméně tyto technologie limituje cena a zásoba nerostných zdrojů či nízká energetická účinnost. Proto se hledají cenově efektivní systémy pro akumulaci a jako slibné řešení se ukazují zinko-vzduchové průtočné baterie, které mají vysokou hustotu energie, jsou ekologické a na zemi jsou velké zásoby zinku. Přes perspektivnost systému je však tato technologie velmi málo prozkoumaná a existuje velmi omezené množství představených technických řešení. Cílem této práce bylo zjistit vliv designu baterie na její fungovaní a účinnost. V rámci studie byla připravena série konstrukčních řešení, které byly charakterizovány galvanostatickým nabíjením a vybíjením. Na základě výsledků byly navrženy změny, které přispěly k lepšímu fungovaní zinko-vzduchové průtočné baterie. Zásadní vliv na funkčnost baterie mělo uspořádání vzduchové elektrody sloužící k redukci a zpětné regeneraci vzdušného kyslíku.
43	Bc. Jana Sklenářová	M2	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Nanášení antistatických nanovrstev metodou elektrosprejování	detail Nanášení antistatických nanovrstev metodou elektrosprejování As demands on energy increase, it is necessary to improve renewable technologies to obtain higher amount of safe and clean energy. One of the resources, solar energy, can potentially satisfy such demands. According to available data, if we covered only 4 % of deserts with solar panels, they could provide enough electricity for the entire mankind. However, the accumulation of sand particles hinders the efficiency of the solar panels by around 40 %. The panels cannot be efficiently cleaned by water, because water is more precious than electricity in desert areas and mechanical cleaning scratches the panels, which leads to permanent efficiency losses. We aim to find a solution to remove the dust from solar panels utilizing the combination of antistatic coating and electric field. Therefore, we examined the electrostatic charging of sand – glass systems to find the polarity of charge generated on sand particles due to the friction between the particles and solar panel surface made of glass. Afterwards, we applied the method of electrospraying in order to form antistatic nanolayers on glass surface that would be of the same polarity as the sand particles. This layer combined with voltage pulses may ensure repulsion of accumulated dust particles from the panel’s surfaces.
44	Bc. Kateřina Sladká	M2	Dr. Ing. Pavlína Basařová	Experimental study of bubble adhesion on solid surface in aqueous solutions of simple alcohols	detail Experimental study of bubble adhesion on solid surface in aqueous solutions of simple alcohols This work deals with the study of bubble adhesion on a solid surface in the differently concentrated aqueous solutions of n-propanol. Alcohols influence adhesion and decrease the surface tension of liquid. Bubble adhesion can be used to determine the type of solids which are divided into two groups according to their character – hydrophobic and hydrophilic. Adhesion can work only on a hydrophobic surface and it determines the efficiency of a separation and flotation process. The image sequences are captured by a high-speed camera. A process and used substances are characterized by the velocity of a rising bubble, the angle of wetting and the size of a three-phase contact line. All the parameters describing this process are evaluated in NIS-Elements program. The three measured solutions contained 30, 10 and 0,5 molar percent of n-propanol. It was found that bubble adhesion had a strong dependency on the alcohol concentration of a solution. The size of a three-phase contact line decreased with the increasing contain of an alcohol in solution in proportion to a bubble size.
45	Bc. Bager Baris Solgun	M2	Ing. František Muzika, Ph.D.	Influence of temperature and initial concentration of NaOH on pH dynamic behaviour of GOx-Ferricyanide-Glucose system in CSTR	detail Influence of temperature and initial concentration of NaOH on pH dynamic behaviour of GOx-Ferricyanide-Glucose system in CSTR Glucose oxidase (EC 1.1.3.4, from Aspergillus Niger) catalyzes the oxidation of β-D-glucose δ-lactone in the presence of a variety of oxidizing substrates, including molecular oxygen (O₂) and many one and two electron acceptors [1]. K₃ [Fe(CN)₆] is used as electron acceptor in this work. Glucose oxidase (GOx) is widely used for the determination of dissolved glucose in body fluids (diagnostics) or in nanotube biofuel cells [2]. In the experiment there were 4 stock solutions, namely NaOH, K₃[Fe(CN)₆] (936mM), GOx (58.972U/ml) and glucose (48mM). The initial concentration of NaOH is adjusted in each experiment to see the effect on the reaction. The pH is measured using pH meter HI 5222-2. The temperature of stock solutions is maintained using dry thermostat WiseTherm HB-R and to the heater/strirer Wisd MSH-20D beneath the CSTR. The experiments with pH oscillatory behaviour is shown in the graph. The largest pH oscillation measured in my experiment with more than 2 pH units is show as blue curve. [1] Vladimir K. Vanag, David G. Míguez, and Irving R. Epstein, The Journal of Chemical Physics 125, 194515 (2006) [2] Ágnes Ch., Reuillard B., Le Goff A., Holzinger M. and Cosnier S., Electrochemistry Communications 34, 105-108, (2013).
46	Bc. Erik Sonntag	M1	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Design of Dissolution Method for Poorly Soluble Drug Formulation	detail Design of Dissolution Method for Poorly Soluble Drug Formulation One of the ways how to administer a poorly water soluble drug into human body is a long-acting intramuscular suspension. Such formulation offers many advantages when compared with conventional formulations of the same compounds. These advantages include: predictable drug-release profile over a defined time period, decreased side effects, improved systemic availability by avoidance of first-pass effect, etc. The goal of this work is to design an in vitro dissolution method for a particular depot suspension of an inactive medication. After the administration the suspension remains inside the muscle in a form of depot. Solid particles slowly dissolve into tissue fluid and the prodrug is enzymatically metabolized to the active drug. Particle size and surface area are limiting step for dissolution kinetic of this formulation. By mimicking of in vivo conditions in in vitro environment we are enabled to investigate dissolution profile of a depot formulation before in vivo studies. This method would be beneficial in a generic drug development or the enhancement of the formulation in a personalized medicine. For this purpose the development of HPLC method, parametric study of the suspension nano-milling and the sample preparation methodology were carried out.
47	Bc. Jakub Strnad	M1	doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.	Chování homogenních iontově-výměnných membrán v elektrickém poli	detail Chování homogenních iontově-výměnných membrán v elektrickém poli Homogenní iontově-výměnné membrány se používají v elektrodialyzérech jako permselektivní médium zajišťující požadovanou separaci iontů v elektrickém poli. Při porovnání s heterogenními 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. Jedním z cílů našeho projektu je pochopit rozdíl v chování homogenní a heterogenní iontově-výměnné membrány v elektrickém poli. Tato práce se zaměřuje na pozorování dějů, které nastávají na diluátové straně membrány při měření voltampérové charakteristiky. Hlavní pozornost je věnována tzv. nadlimitní oblasti v níž dochází k tvorbě elektrokineticky řízených vírů popřípadě ke vzniku jiných jevů, např. štěpení vody. Provádění odsolování v elektrodialyzérech v nadlimitní oblasti je jednou z možností, jak intensifikovat daný proces. K vlastním experimentům byly využity homogenní aniontově i kationtově-výměnné membrány, jež byly integrovány do speciálně vyvinutého čipu umožňující elektrochemickou charakterizaci i pozorování procesů na membráně. Získané výsledky budou detailně popsány a diskutovány s ohledem na provozování elektrodialyzérů v nadlimitním režimu.
48	Bc. Jakub Svoboda	M2	Ing. Ondřej Kašpar, Ph.D.	Příprava hierarchických mikro-strukturovaných povrchů s využitím polystyrenových částic	detail Příprava hierarchických mikro-strukturovaných povrchů s využitím polystyrenových částic This work deals with the preparation of artificial surfaces with hierarchical topologyinspired by the natural templates. Many natural materialswith two-scale roughness showunique properties such as superhydrophobicity (rose petals), self-cleaning effect (lotus leaf), antibacterial properties (cicada wing) or cytocompatibility (moth eye). The aim of this work is to use various methods of soft-lithography to produce hierarchical structures with the possibility to control both levels of surface roughness and thus the final surface properties. First, the microscale roughness can be altered by the size of primary polystyrene (PS) beads (Fig. 1a) and secondary, the nano-roughness can becontrolled via process parameters of oxygen plasma etching (Fig1b) or alternatively, by deposition of the additional layer composed from nanoparticles on top of microspheres.A close-packed layer of PSwith various diameterwas prepared by spin coatingof glass/PDMSsurfacepre-activated by oxygen plasma. Influence of inlet parameters (presence of solvent, acceleration or speed of drying)on quality of surface coverage by PS beads will be presented. Additionally, wetting parameters of structured surfaces and resistance to bacterial colonization compared to a flat surface will be investigated.
49	Barbora Tučková	B3	prof. Dr. Ing. Juraj Kosek	Co-swelling of PE in gas and liquid and its impact on morphology	detail Co-swelling of PE in gas and liquid and its impact on morphology Polyolefins, namely polyethylene (PE) and polypropylene (PP), are the largest class of commodity thermoplastics. Their easy processability and low price make them the most widely produced and used synthetic polymers. Polyolefins are semi-crystalline materials, i.e., they consist of amorphous and crystalline phase. Only amorphous phase changes its volume during the swelling, whereas the crystalline part remains the same. In this work, we investigate the swelling of PE in a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons (e.g., liquid n-hexane and gaseous ethylene), particularly we measure the effect of gas (ethylene) pressure on the swelling. These thermodynamic data are not only scientifically interesting, but are applicable as input data for the process optimization. The second part of this work focuses on morphology changes of PE before and after swelling by liquid penetrant. For this purpose, we use Atomic force microscope (AFM) of samples prepared for scanning by cryo-ultramicrotomy. Extensive swelling causes irreversible changes in semi-crystalline morphology due to deformations of both crystalline and amorphous domains. Our swelling and morphology measurements are compared to available theories.
50	Adam Tylich	B3	doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha	Experimentální vývoj vodíkové sondy	detail Experimentální vývoj vodíkové sondy V primárním okruhu jaderných elektráren se využívá demineralizovaná voda díky svým vhodným fyzikálně-chemickým vlastnostem, snadné dostupnosti a nízké ceně. Nevýhodou je její radiolytický rozklad a následná koroze zařízení. Kvůli zlepšení vlastností se do vody přidávají aditiva. Jedním z nejvýznamnějších je amoniak, jehož radiolytickým rozpadem přímo v primárním okruhu vzniká vodík. Ten zajišťuje v chladivu redukční podmínky a snižuje obsah kyslíku. Z bezpečnostních a ekonomických důvodů je vhodné sledovat koncentraci vodíku, která se pohybuje v jednotkách ppb. Použití většiny na trhu dostupných snímačů není vhodné vzhledem k jejich neselektivitě. Nabízí se myšlenka využívat k měření koncentrací vodíku polarografické sondy, které jsou často využívány k měření koncentrací kyslíku. Výsledkem vývoje H-metru na bázi polarografických sond by v budoucnu mohl být nový žádaný produkt, protože dnes existuje pouze jediná firma nabízející obdobný přístroj. Byl sestrojen první prototyp H-metru, který je nyní ve fázi testování funkčnosti a přesnost. Na laboratorní aparatuře byly testovány nově vyvinuté vodíkové sondy. Do budoucna je plánováno zlepšení celkové mechanické odolnosti H-metru a vývoj modernější elektroniky, která by splňovala požadavky na přesnost měření, stabilitu a funkčnost.
51	Adam Vondra	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Vliv tlaku na konverzi škodlivin v automobilovém katalyzátoru	detail Vliv tlaku na konverzi škodlivin v automobilovém katalyzátoru V dnešní době je kladen stále větší důraz na ochranu životního prostředí. Neustále se zpřísňující limity na snížení emisí automobilových výfukových plynů, společně s novými testovacími postupy pro zjišťování emisí a spotřeby paliva WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedures) a RDE (Real Driving Emissions), nutí výrobce používat neustále sofistikovanější katalytické konvertory, které přeměňují stopy zdraví škodlivých látek, jako je oxid uhelnatý (CO), zbytky nespálených uhlovodíků (HC) a oxidy dusíku (NOx) na zdraví nezávadné plyny (vodu, oxid uhličitý a dusík). Jednou z uvažovaných možností, jak dosáhnout co nejvyšší konverze škodlivin, je umístění katalyzátoru do místa s vyšším tlakem výfukového plynu (před turbo). Tato práce se zabývá matematickým modelováním vlivu tlaku na konverzi škodlivin v automobilovém katalyzátoru a porovnáním výsledků simulací s experimentálními daty naměřenými v laboratoři. Při zvýšeném tlaku došlo v případě oxidace CO a uhlovodíků k drobnému snížení teploty zapálení, u adsorpce NOx pak k mírnému nárůstu adsorpční kapacity, což je v obou případech žádoucí.
52	Bc. Adam Waněk	M1	Ing. Aleš Zadražil, Ph.D.	Development and characterisation of tablets with controlled dissolution kinetics by FDM 3D printing	detail Development and characterisation of tablets with controlled dissolution kinetics by FDM 3D printing FDM (fused deposition modeling) 3D printing is an innovative, fast-growing method of rapid prototyping where a solid object is formed by the printer according to a supplied 3D drawing. Its application can be found throughout many areas of industry, science or even medicine and pharmacy. Since recently, it is considered to be a possible alternative method for drug dosage form manufacturing. Current manufacturing methods operate with very large batches and usually the API (active pharmaceutical ingredient) dosage and shape of the tablets are set for the whole process. A popular new approach to medication and care (personalized medicine), where the whole treatment is tailored to a specific patient needs, requires new methods of drug dosage form manufacturing where only small batches will be produced, dosage of the API can easily be adjusted and dissolution kinetics of the API can be controlled. Goal of this work is to produce two types of biodegradable filaments (feed for 3D printer) with each of them containing one model API. Models of tablets will be designed to yield various dissolution profiles of each API. This will be achieved by changing inner porosity and outer surface area of tablets. Dissolution kinetics will be then measured by dissolution tests.
53	Pavel Zelenka	B3	prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.	Construction and optimization of flow cell for particle separation and analysis	detail Construction and optimization of flow cell for particle separation and analysis The behaviour of pharmaceutical tablets in aqueous media is an important part of the drug design. The dissolution of an active ingredient is greatly influenced by the process of tablet disintegration and can affect crucial parameters of the treatment. Therefore, it is necessary to understand the dynamics of both processes. In previous work, many widely used methods were examined to characterize these processes but none of them could provide results comprehensive enough. The presented work deals with the design of the new method for disintegration residua size distribution measurement and separation based on the combination of hydrodynamic fractionation and image processing in public domain program ImageJ. The method utilizes differences of the sedimentation rates between particles of different sizes. A flow cell was designed, in which the flow rate of a fluid medium is linearly dependant on the z-axis coordinate. In this environment, the point of equilibrium exists for each particle between the flow rate of the medium and the sedimentation rate of said particle. This work focuses on proving the concept viable using model spherical glass particles and comparing the particle size distribution measured by this method with particle characteristics from other conventional methods.
54	Bc. David Zůza	M1	Ing. Ondřej Kašpar, Ph.D.	Design of Taylor reactor for continuos preparation of silica microparticles	detail Design of Taylor reactor for continuos preparation of silica microparticles Taylor reactor (TR) is a batch reactor made from two concentric rotating cylinders separated by fluid (Fig. 1a). In real applications modification with steady external cylinder called Taylor-Couette reactor (TCR) is used. TCRs are in general employed for homogenous mixing of highly viscous mixtures such as substrates for enzymatic catalyzes, also for preparation of submicron particles (lower viscosity) or reactions, but their feasibility for microparticle synthesis still needs to be investigated. This work is based on findings previously reported in my bachelor thesis, where TCR for the preparation of silica particles was used (Fig. 1b). The goal of this work is an improvement of batch preparation of microparticles by means of continuous TCR and use of narrower shear rate distribution provided by TCR to decrease a polydispersity of produced particles. In pursuit of achieving this goal TCR was redesigned with the lower ratio between the height of reactor and gap between cylinders. Results of this work may contribute to continuous production particles with lower polydispersity compared to common batch-wise synthesis. Additionally, the mathematic model will be prepared to bring insight into nontrivial flow regimes typical for TCR and particle synthesis.
55	Bc. Dominik Čapkovič	M2	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Vliv velikosti částic γ-Al₂O₃ na vlastnosti katalytické vrstvy v automobilovém filtru	detail Vliv velikosti částic γ-Al₂O₃ na vlastnosti katalytické vrstvy v automobilovém filtru Spalovací motory produkují velké množství škodlivých plynů a pevných částic. K největšímu nárůstu automobilů došlo v sedmdesátých letech, což vedlo ke zhoršení ovzduší – začaly se vytvářet emisní normy a automobily musely být vybaveny katalytickými konvertory výfukových plynů. Řešením pro snížení množství pevných částic je použití filtrů pevných částic, jež se nově používají u benzínových motorů. Filtry pevných částic se skládají z velkého množství souběžných kanálků, které jsou vždy na jedné straně zaslepeny tak, aby plyn musel prostoupit přes porézní stěnu do sousedních kanálků. Stejně jako monolity tak i na filtry je nanesená katalytická vrstva suspenze obsahují γ-Al₂O₃jako nosič. Tloušťka a umístění vrstvy má zásadní vliv na tlakovou ztrátu filtru. V této práci je použita metoda „dip-coating“ – nanášení namáčením. V suspenzi lze upravovat různé parametry (pH, velikost částic, viskozita), tak aby bylo dosaženo tenké a rovnoměrné vrstvy γ-Al₂O₃na povrchu kanálků, případně uvnitř porézní stěny. Velikost částic γ-Al₂O₃je jednou z klíčových vlastností suspenze – v této práci byly použity dvě suspenze s velikostí d₉₀= 8,7 a 20,5 µm, které vykazovaly různé fyzikální vlastnosti. Vzorky byly profukovány různými tlaky a některé z nich byly před samotným nanášením ponořeny do vody.
56	Bc. Matěj Černý	M2	Ing. Viola Tokárová, Ph.D.	Replikace nanostruktury povrchu křídla vážky do polymerní matrice	detail Replikace nanostruktury povrchu křídla vážky do polymerní matrice Dragonfly wings show spectacular antibacterial property thanks to a hierarchical topography. The surface of the wings consists of the high aspect ratio nanopillars as tall as 200 nanometers. When a bacterial cell comes into contact with the wing structure the mechanical stress between pillars and the cell wall causes its rupture and cell lysis. This theory implies the antibacterial effect is solely a result of the topography with no or negligible effect of the chemical nature of the structure. This work is focused on creating an artificial surface with the same topography as it is found in domestic dragonflies and damselflies (Fig. 1). In the first step, the topography of various wings was observed and analysed using a scanning electron microscope (SEM) and compared with the antibacterial structures described in the literature. Next, a negative stamp from the biological templates was made by a soft lithography method using polydimethylsiloxane (PDMS). The surface of the PDMS with replicated structures was again analysed using SEM microscope and will be used in further experiments for the preparation of positive replica. Finally, surface properties as wettability, contact angle and antibacterial effect along with resistance to bio-fouling will be examined.
57	Bc. Jan Šikola	M2	Ing. Jan Haidl, Ph.D.	Termografická studie fázového rozhraní v systému kapalyna-plyn	detail Termografická studie fázového rozhraní v systému kapalyna-plyn Procesy odehrávající se na fázovém rozhraní kapalina-pára, kapalin-plyn jsou zásadní pro popis celé řady operací, jež se uplatňují v mnoha oblastech chemického průmyslu. Tyto děje tvoří podstatnou část separačních procesů, z nichž se zejména destilace, sušení a odpařování podílí až deseti procenty na celosvětové energetické spotřebě. Při návrhu aparátů se vychází z empirických integrálních dat, která však svým charakterem neumožňují optimalizaci jednotlivých součástí daného procesu. Z tohoto důvodu je klíčové bližší studium dějů odehrávajících se lokálně na fázovém rozhraní a jejich správné popsání. Pro tuto studii byla jako vhodná neinvazivní metoda navržena termografie, jež by mohla poskytovat informace o teplotě fázového rozhraní kapalina-plyn (či kapalina-pára) v reálném čase. To by umožnilo další studie aktivity rozhraní z hlediska sdílení tepla a hmoty, důležitých dějů probíhajících ve zmiňovaných separačních procesech. Tato práce se zabývá návrhem a konstrukcí experimentální aparatury pro termografické měření klidné hladiny v situacích s probíhajícím mezifázovým sdílením tepla a hmoty, kde se očekává rozdílná teplota rozhraní od jádra obou fází. Aparatura je navržena k zodpovězení klíčové otázky projektu: Je možné termograficky spolehlivě určovat teplotu fázového rozhraní?
58	Václav Šmíd	B3	Ing. Jan Haidl, Ph.D.	Možnosti zvýšení energetické účinnosti ejektorového čerpadla kapalina-plyn	detail Možnosti zvýšení energetické účinnosti ejektorového čerpadla kapalina-plyn Ejektor je jednoduché a poměrně bezporuchové zařízení, které je díky absenci jakýchkoliv pohyblivých částí vhodné pro čerpání znečištěných kapalin a plynů, např. suspenzí, kalů, prachů či dýmů, které by v konvenčních zařízení mohly způsobovat zanášení. Principem jeho činnosti je tvorba jemné, velmi dobře míchané, disperze plynu v hnací kapalině, což podporuje intenzivní přestup hmoty mezi plynem a kapalinou. Velmi vysoká hustota mezifázové plochy ve vznikající plynokapalinové směsi umožňuje použití ejektoru jako zařízení pro mechanické nebo chemické čistění plynů a par z průmyslových procesů. Alternativně lze ejektor použít jako velmi účinný chemický reaktor, který si sám přisává reagující plyn. Mimořádné vlastnosti ejektoru jako výměníku hmoty jsou však kompenzovány vysokými energetickými nároky a omezenou databází návrhových dat. Tato práce se zaměřuje na možnosti zvýšení energetické účinnosti ejektoru pro zpracování velkých objemů plynu prostřednictvím mechanického rozrušení paprsku hnací kapaliny. V práci jsou popsány a studovány dvě možnosti rozrušení paprsku: (i) prostřednictvím rotace části kapaliny v paprsku způsobené rotačním tělískem – swirlem; (ii) rozpad paprsku vlivem expanze bublin komprimovaného plynu v trysce.
59	Bc. Martin Šourek	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Linking micro-scale and meso-scale models for catalytic filter	detail Linking micro-scale and meso-scale models for catalytic filter The increasingly stringent automotive emission regulations enforce the use of particulate filters to effectively control the particulate emissions from both diesel and gasoline engines. Due to the cost and size limitations of the exhaust gas after-treatment system, it is favorable to combine the particulate filter with a catalytic reactor for conversion of gaseous pollutants. The properties of the resulting catalytic filter are highly dependent on the quality of the catalytic coating. In order to accelerate the design process of catalytic filters, it is necessary to understand the relation between the device microstructure, e.g. the pore structure and coating distribution, and the full device performance (pressure drop, conversion and filtration efficiency). This study represents one part of a reliable multi-scale CFD model development for catalytic filters. A new boundary condition mapping was developed to transfer the flow data from a macro-scale model of the entire filter channel to a micro-scale simulation of the porous wall. In this way, a more realistic prediction of flow field in the wall microstructure was achieved, which provided improved estimates of the device filtration efficiency depending on the substrate and catalytic coating properties.
60	Bc. Ondřej Šrom	M2	doc. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.	Deeper insight into the dynamic light scattering technique for particle size characterization	detail Deeper insight into the dynamic light scattering technique for particle size characterization The size of nanoparticles (NPs) is an essential attribute which determines their physical and chemical properties, such as solubility, melting point, surface area, surface plasmon resonance, catalyst efficiency, etc.It is therefore crucial to have knowledge about the dimensions of NPs in order to comprehend their behavior. Thanks to its convenience, rapidness and statistical sufficiency, a very useful and commonly used technique for NP characterization is carried out through dynamic light scattering (DLS), tracing the substantial Brownian motion of such particles dispersed in a liquid medium. Due to the scattering intensity fluctuations, speckles of light carry precious information about NPs' size. Furthermore, the technique is non-invasive to the sample and therefore one obtains (indirect) information directly about a sample with no previous modification. However, the indirect nature of DLS creates a greater scope for data misinterpretation, which occurs very often among its users. Since the results obtained from DLS measurements are frequently mistreated, the goal of this work is to provide deeper understading and improvement of the data treatment. Besides that, other measuring modes of the DLS and their usage are presented.
61	Milan Žalud	B3	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Nanášení katalytické vrstvy do automobilového filtru - vliv reologie suspenze γ-Al₂ O₃	detail Nanášení katalytické vrstvy do automobilového filtru - vliv reologie suspenze γ-Al₂ O₃ Spalovací motory jsou v současné době jednoznačně nejpoužívanějším pohonem pro automobily. Jejich největším problémem jsou emise škodlivých plynných látek a pevných částic do ovzduší. Jednou ze součástí systému pro čištění výfukových plynů jsou filtry pevných částic, které jsou již běžnou součástí dieselových motorů (DPF) a nově i některých benzínových (GPF). U katalytického filtru pevných částic je na povrch a do pórů stěn jeho vnitřních kanálků nanášena katalytická vrstva. V mé práci je tato vrstva nanášena v podobě suspenze obsahující γ-Al₂O₃ metodou washcoatingu. Při přípravě suspenze je třeba sledovat několik parametrů, jako je velikost částic Al₂O₃, pH či reologii. Připravená suspenze je nenewtonská tekutina, konkrétně ji lze charakterizovat modelem pseudoplastické kapaliny. Pro tyto systémy je zaveden pojem zdánlivá dynamická viskozita, která není konstantou, nýbrž je závislá na smykové rychlosti. Pomocí reologického měření jsou získány reogramy, které zobrazují závislost smykového napětí na smykové rychlosti. Při analýze výsledků nanášení suspenze na vzorky pak znalost reologie umožňuje definovat optimální vlastnosti suspenze γ-Al₂O₃a následně dosáhnout požadovaného umístění a rovnoměrnosti nanesené vrstvy.
62	Bc. Adrián Žák	M1	doc. Ing. Petr Kočí, Ph.D.	Porovnanie kinetiky oxidácie CO a C₃H₆ na automobilových katalyzátoroch Pt/γ-Al₂O₃ a Pt/CeO₂/γ-Al₂O₃	detail Porovnanie kinetiky oxidácie CO a C₃H₆ na automobilových katalyzátoroch Pt/γ-Al₂O₃ a Pt/CeO₂/γ-Al₂O₃ Táto práca študuje kinetiku nežiadúceho javu, ktorý je v praxi označovaný názvom dvojité zapálenie katalytickej oxidácie CO. Počas bežnej automobilovej prevádzky je tento jav pozorovaný pri nepravidelnom jazdnom cyklu napríklad v hustej premávke, ale hlavne počas studeného štartu z dôvodu, že teplota katalyzátoru je nižšia, než jeho optimálna prevádzková teplota. V tomto deji môže byť pozorované, že s rastúcou teplotou dochádza k dočasnému poklesu konverzie CO. Nárast koncentrácie CO je z časti spôsobený jeho tvorbou, ako vedľajšieho produktu nedokonalej oxidácie propénu a z časti tvorbou organických medziproduktov katalytickej oxidácie propénu, ako etylén, octany a mravčany, ktoré blokujú katalyticky aktívne centrá a prispievajú k inhibícii reakcie. Boli testované dve vzorky automobilových katalyzátorov Pt/γ-Al₂O₃ a Pt/CeO₂/γ-Al₂O₃. Na vzorke s obsahom CeO₂ je pozorovaný nižší pokles konverzie CO.

444 - Ústav fyziky a měřicí techniky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Silvie Hejzlarová	M1	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Životní cykly trematoid a jejich ovlivnění nízkoteplotním plazmatem	detail Životní cykly trematoid a jejich ovlivnění nízkoteplotním plazmatem Trematody (motolice) jsou paraziti s jedinečnými životními cykly, které zahrnují sexuální reprodukci u finálních hostitelů a asexuální reprodukci u intermediálních hostitelů. Mezi typické zástupce třídy Trematoda patří rod Schistosoma. V této práci jsou zkoumány inaktivační účinky nízkoteplotního plazmatu na cerkáriích rodu Schistosoma. Inaktivace vzorků cerkárií ve vodném prostředí je prováděna kladným a záporným korónovým výbojem a kometárním výbojem pro různou dobu expozice. Hodnocení účinnosti inaktivace je založeno na pozorování cerkárií pod lupou a hodnocením především jejich pohybu. Při experimentech byly měřeny také koncentrace látek, které vznikají během expozice (H₂O₂, NO3^-, NO₂^-), pH jakož i teplota vodného prostředí.
2	Bc. Martin Hruška	M2	Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.	Senzor plynů na bázi křemenné krystalové mikrováhy	detail Senzor plynů na bázi křemenné krystalové mikrováhy Studium foto-indukovaných dějů na tenkých vrstvách polovodičových chemických senzorů poukazuje na možnost existence různých desorpčních mechanismů. Pro lepší pochopení této problematiky byl navrhnut experiment využívající odlišný přístup detekce a sice senzor na bázi křemenné krystalové mikrováhy – QCM. QCM senzory oproti vodivostním senzorům pracují na odlišném principu a poskytují odezvu ve formě změny rezonanční frekvence křemenného výbrusu, jež je přímo úměrná hmotnosti adsorbovaných molekul. Předložená práce se zabývá zlepšením detekčních vlastností QCM senzorů, užitím křemenných výbrusů kmitajících na frekvenci 10,8 MHz a zvětšením aktivního povrchu senzoru (zvýšení počtu sorpčních míst), aplikací nanostrukturovaných porézních materiálu na bázi černých kovů. V rámci práce byla vytvořena aparatura pro měření QCM senzorů s možností referenční kompenzace (teplotního driftu), četně obslužného programu sepsaného ve vývojovém prostředí NI LabVIEW. Na vyvinutém systému byly následně proměřeny a porovnány odezvy připravených senzorů s nanostrukturovanou vrstvou černého kovu. Pomocí analyzátoru Agilent 4294A byla naměřena a porovnána impedanční spektra QCM před a po depozici aktivní vrstvy a po expozici analytem.
3	Lýdie Jakubová	B3	Dr. Mgr. Jana Jirešová	Studium trichologických stop pomocí elektronové mikroskopie	detail Studium trichologických stop pomocí elektronové mikroskopie Hlavním cílem této práce je prozkoumat potenciál elektronové mikroskopie jako metody pro určování původu trichologického materiálu při forenzním vyšetřování. Jelikož z této metody získáváme primárně informaci o povrchové struktuře, je počet znaků důležitých při identifikaci do jisté míry omezen. Přesto se u všech druhů zvířat vyskytují topografické rozdíly, přispívající k taxonomickému zařazení živočicha. Pro tuto práci byl použit skenovací elektronový mikroskop MIRA3 od firmy TESCAN, který byl nastaven na detekci sekundárních elektronů, uvolněných po interakci se vzorkem při urychlovacím napětí 3 kV. Pod mikroskopem byl pozorován trichologický materiál běžných domácích a hospodářských zvířat, jako je kočka, pes, králík, kůň nebo prase. U každého vzorku jsme provedli měření šířky stvolu a porovnali tvar a vzdálenost šupin. Tyto parametry se lišily nejen v rámci druhů, ale i jednotlivých plemen.
4	Eliška Lokajová	B3	Ing. Josef Khun, Ph.D.	Dynamika růstu plísní sekvenčně exponovaných nízkoteplotním plazmatem	detail Dynamika růstu plísní sekvenčně exponovaných nízkoteplotním plazmatem Práce se zabývá testováním mikrobicidního účinku nízkoteplotního plazmatu generovaného střídavým korónovým výbojem z Teslova transformátoru v elektrodovém systému s třinácti hroty. Plazma bylo generováno v uzavřené komoře. Dekontaminační efekt byl testován na sporách plísně Penicillium spp. naočkovaných na povrchu živného média. Testování bylo provedeno na koloniích plísně v různém stádiu růstu a zároveň při různých sekvencích expozice (různá kumulace 10 až 40 min). Bylo zjištěno, že různé sekvence expozice mají vliv na růst kolonií v různých stádiích vývoje. Je možné také inhibovat narostlé kolonie, které se ale po přerušení expozičního cyklu mohou dále rozrůstat v závislosti na délce působení. Předpokládané využití by bylo možné v potravinářství, restaurování nebo lékařství.
5	Klára Lukášová	B3	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Podklady pro návrh terapeutického programu léčby oychomykóz nízkoteplotním plazmatem	detail Podklady pro návrh terapeutického programu léčby oychomykóz nízkoteplotním plazmatem Práce pojednává o možném využití mikrobicidních účinků nízkoteplotního plazmatu na inaktivaci růstu plísní. Plazma je generováno korónovým výbojem a je aplikováno na kolonie plísně v různém stádiu vývoje na povrch agaru. Následně jsou plísně kultivovány po stanovenou dobu. Se vzrůstajícím časem expozice, v řádu několika minut až několika desítek minut, lze pozorovat výrazný úbytek jejich vitality. Nabyté poznatky budou použity jako podklady pro optimalizaci stávajícího terapeutického postupu experimentální léčby onychomykóz u pacientů. Tento typ onemocnění je velmi běžný a současná léčba bývá neučinná nebo kontraindikována.
6	Bc. Tereza Měřínská	M1	doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D.	Inaktivace původce akantamébové keratitidy nízkoteplotním plazmatem	detail Inaktivace původce akantamébové keratitidy nízkoteplotním plazmatem Akantamébové keratitidy představují významného původce očních infekcí. Nedodržováním vhodných hygienických zásad při manipulaci s očními čočkami může dojít k jejich kontaminaci některým parazitem z rodu Acantamoeba sp. Tato práce se zabývá možností inaktivace izolátu akantaméby BM-18AK pomocí nízkoteplotního plazmatu. Z výsledků vyplývá, že expozicí cyst plazmatu dochází k jejich inaktivaci již za dobu 30 min, což by v budoucnu mohlo vést k vývoji zařízení pro dekontaminaci očních čoček in situ.
7	Gabriela Soukupová	B3	doc. Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.	Pokročilé metody simulace a zpracování spektroskopických dat z energiově disperzní spektroskopie	detail Pokročilé metody simulace a zpracování spektroskopických dat z energiově disperzní spektroskopie Data získávaná metodou energiově disperzní spektroskopie (EDS), zejména spektra a údaje o prvkovém složení, jsou zpravidla zpracovávána v softwaru dodávaném výrobcem přístroje (OEM software). Cílem tohoto OEM softwaru je dosáhnout maximální uživatelské přívětivosti a plně automatizovaného zpracování dat. Díky tomu může metodu EDS používat širší spektrum uživatelů, bez hlubších znalostí jejích fyzikálních principů. Ve většině případů je tento přístup dostatečný a získané výsledky vyhovující. Cenou za jednoduchost OEM softwaru je však zvýšená chybovost kvalitativního i kvantitativního určení prvkového složení komplexních vzorků, kterou však z důvodu nedostatečného popisu použitých algoritmů nelze snadno eliminovat. Cílem této práce je proto využít specializovaného softwaru NIST DTSA II, vyvinutého pro pokročilé uživatele metody EDS, kteří chtějí mít větší kontrolu nad zpracováním naměřených dat. Pomocí NIST DTSA II jsou simulována a zpracována EDS spektra a je provedena zevrubná kvalitativní i kvantitativní analýza iontově výměnných membrán, vyvíjených pro mikrofluidní systémy.
8	Bc. Stanislav Valtera	M2	doc. Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.	Chemická funkcionalizace polypyrrolu pro biosenzory	detail Chemická funkcionalizace polypyrrolu pro biosenzory Příspěvek je zaměřen na syntézu a charakterizaci nanotrubek chemicky funkcionalizovaného vodivého polymeru polypyrrolu (PPy). Chemická funkcionalizace probíhá při polymerizaci PPy v přítomnosti kyseliny pyrrol-2-karboxylové a pyrrol-3-karboxylové. V závislosti na podmínkách syntézy a přítomnosti látek schopných tvořit šablony pro růst nanostruktur (např. methyloranž či bipyrrol) jsou vytvářeny pravidelné struktury polymeru, jejichž vlastnosti, např. elektrická vodivost, relativní specifický povrch či odolnost vůči přirozenému stárnutí materiálu jsou výrazně vylepšené oproti jejich nestrukturovaným protějškům. Tyto nanostruktury jsou navíc vybaveny funkčními skupinami –COOH, které slouží jako kotva schopná tvořit s aminy peptidickou vazbu. Díky tomu je možné připevnit na povrch nanostruktur řadu biologicky aktivních látek, které vynikají specifickou reakcí s kapalnými i plynnými analyty. Takto funkcionalizované, elektricky vodivé nanotrubky jsou zajímavou platformou pro přípravu biosenzorů či mikrofluidních čipů a reaktorů.
9	Bc. Richard Šípka	M1	Ing. Jan Vlček, Ph.D.	Chemické senzory využívajúce polyiónové nanokompozity	detail Chemické senzory využívajúce polyiónové nanokompozity Rastúci záujem o polyiónové kvapaliny, ďalej iba (PIL) k senzorovým aplikáciám, sa odvíja od ich silných interakcií s niektorými analytmi. Značná jednoduchosť v prípade PIL, daná ľahkým výberom polymérnej alebo iónovej časti, vedie k značnej variabilite a z nej plynúcej širokej aplikovateľnosti. Práca sa zaoberá syntézou materiálov na báze tetrabutylfosfónium a tributyloktylfosfónium sulfopropylakrylátu: (i) čistý PIL, (ii) kompozit PIL + C₆₀a (iii) kompozit PIL + C₇₀. Ako senzorové substráty boli použité sklá B270 o rozmeroch 10 x 10 mm² s párom naprášených zlatých elektród o hrúbke 200 nm a vzdialenosti 1 mm. Na takto pripravených jednoduchých senzoroch s nanesenou aktívnou vrstvou bola nameraná senzorová odozva plynných analytov. Merania boli uskutočnené pomocou metódy elektrochemickej impedančnej spektroskopie na potenciostate/galvanostate GAMRY Reference 600. Impedančná metóda prebiehala v rozsahu frekvencií 1 Hz až 1 MHz a výsledkom boli dáta vo forme Nyquistových diagramov. Nyquistové diagramy boli fitované pomocou Randlesovho ekvivalentného obvodu, z ktorého sme následne obdržali dáta postačujúce k výpočtu difúzneho koeficientu voľných iónov v prítomnosti rôznych plynných analytov. Difúzne koeficienty sa pohybovali v závislosti na type analytu v rozmedzí 1–3x10^-10 m² s.

445 - Ústav počítačové a řídicí techniky

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Jan Egermaier	B3	Ing. Jan Kohout	Software pro analýzu CT snímků	detail Software pro analýzu CT snímků Pro svůj projekt jsem zvolil téma Software pro analýzu CT snímků, protože obrazové zpracování biomedicínských dat je velice důležité pro správné určení diagnózy pacienta a pomáhá lékařům určit další kroky léčby. V první části popisuji princip výpočetní tomografie, vysvětluji tvorbu obrazu pomocí Hounsfieldových jednotek a zabývám se významem datového standardu DICOM. Dále se krátce zmiňuji o virtuální realitě, což je technologie, která umožňuje uživateli interagovat se simulovaným prostředím. Prostřednictvím virtuální reality mají např. lékaři možnost prohlížet a prožívat složité operace, aniž by vstoupily do operačního sálu. V druhé části pak vysvětluji práci se softwarem a popisuji funkce, které jsem při jeho tvorbě použil. Série snímků, které jsem na začátku projektu obdržel, nahrávám do MATLABu a vytvářím z nich 3D model, který je dále možné v uživatelském prostředí modifikovat. Lze upravit objem zobrazeného obrazu, vykreslovat různé tkáně a struktury, které nahrané CT snímky obsahují, a uživatel je také schopen s modelem rotovat tak, aby zobrazil požadovanou část pacientova těla. Zobrazený model může uživatel vyexportovat ve formátu STL a následně vytisknout na 3D tiskárně, anebo ve formátu OBJ, který je určený pro virtuální realitu.
2	Bc. Jan Hajíček	M1	Ing. Iva Nachtigalová, Ph.D.	Identifikace procesů pomocí doplňku aplikace Excel	detail Identifikace procesů pomocí doplňku aplikace Excel Program Process Simulation and Control (PSIC) je doplněk aplikace MS Excel vyvinutý na Ústavu počítačové a řídicí techniky. Doplněk slouží jako učební pomůcka při výuce Laboratoří měřicí a řídicí techniky. Jedná se o jednoduchý simulační program, který zvládnou obsluhovat i studenti, kteří neumějí pracovat se složitějšími simulačními programy (Matlab, Maple). V rámci této práce došlo k přidání nové funkce, která umožňuje identifikaci procesů. Doplněk tak nově dovoluje uživateli zadat naměřená data, a pomocí optimalizačních metod nalezne přesnější hodnotu vstupního parametru modelu.
3	Pavel Jíně	B3	Ing. Jan Kohout	Aplikace Průmysl 4.0 ve vnitřním prostředí budov	detail Aplikace Průmysl 4.0 ve vnitřním prostředí budov Koncept Průmysl 4.0, taktéž popisovaný jako čtvrtá průmyslová revoluce, byl oficiálně představen v roce 2013. Jedná se o trend digitalizace, automatizace a propojování různých technologií, založený na kyberneticko – fyzikálních systémech, internetu věcí (IoT) a služeb, digitální ekonomice. Tento projekt se konkrétně zabývá internetem věcí, koncepcí propojení, sběru a vyhodnocování dat z vnitřního prostředí budov. Pro zřízení naší sítě jsou využity čidla a gate, který zprostředkovává komunikaci s internetem. Systém je integrován s nástrojem Mervis, sloužící jako databáze k uchování dat a k jejich vizualizaci. Díky platformě Mervis jsou data dostupná z libovolného zařízení s prohlížečem a přístupem k internetu, nezávisle na zeměpisné poloze. Pro další podrobnější vyhodnocování dat byla vytvořena aplikace v programu Matlab.
4	Bc. Tomáš Karlík	M1	doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Obrazová analýza nanostruktur ze snímků SEM	detail Obrazová analýza nanostruktur ze snímků SEM Obrazová analýza je důležitým doplňkem všech analytických metod, které produkují data ve formě snímků (např. SEM, AFM). Takové snímky je potřeba nejen dobře pořídit (s ohledem na minimalizaci šumu, rovnoměrné osvětlení, atp.), ale následně i zpracovat v digitální formě s využitím výpočetní techniky. Pro tyto účely slouží řada specializovaného software. Zpravidla pak záleží na uživateli, který musí zvolit vhodný postup pro danou analýzu. V rámci této práce byl vyvinut software v jazyce Python, jehož cílem je realizovat některé metody obrazové analýzy. Tento software byl následně demonstrován při analýze snímků nanovláken polypyrrolu ze skenovacího elektronového mikroskopu, jejichž rozměry jsou spojovány s jeho elektrickou vodivostí. Výsledný software byl obohacen o uživatelské rozhraní a lze jej použít pro analýzu dalších, podobných nanostruktur. Metody implementované v průběhu vývoje programu zahrnují např. úpravu histogramu, Gaussovskou filtraci, automatické prahování, morfologické operace aj., s analytickými nástroji pro manuální měření průměru a automatickou detekci objektů v binárních snímcích, jejich obvodu a plochy.
5	Olena Marchenko	B3	prof. Ing. Aleš Procházka, CSc.	Pattern Recognition in Motion Analysis	detail Pattern Recognition in Motion Analysis Nowadays mobile phones are becoming more and more sophisticated and integrated into daily life not only due to increasing speed of data processing, but not least because of the wide range of possibilities to gather data. Various sensors as cameras, GPS sensors, microphones, temperature sensors etc. are able to provide us necessary and sufficient knowledge of the state of the environment or some system. Moreover, correlations between health state and physical activity patterns measured by accelerometers are of big interest for medical usage. Aim of this work is to preprocess data obtained from mobile phone accelerometer by means of signal processing techniques with purpose of future feature extraction and classification via neural network.
6	Bc. Jaromír Mašek	M2	doc. Ing. Jaromír Kukal, Ph.D.	Polynomial model of liquid flow	detail Polynomial model of liquid flow The contribution is focused on dynamical properties of isothermal incompressible liquid flow in horizontal pipeline. Fully developed laminar flow of non-newtonian liquid with difusion absense is supposed. The study brings new results related to concentration changes in time. The method of investigation is demonstrated on Power-law liquids where shear stress is proportional to the power of radial velocity gradient. It is easy to obtain unit step response of pipeline flow in real time but the adequate transfer function cannot be expressed explicitly. But in the case of discrete response with given sampling period the discrete transfer function can be expressed as infinite time series in the Fourier domain. The novelty consist of effective approximation of residual terms. Without this trick the finite approximation of the series mentioned above is very rough and inacceptable for control applications. Thanks to the pseudospectrum we can investigate the properties of S, PS and PSD controllers in feedback control of given pipeline system. The final results are: * impulse response of discrete pipeline system optimal setting of S and anti-wind up PS controller stability verification using pseudo Nyquist plot *discrete control response of whole control system
7	Bc. Jakub Steinbach	M1	doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Matematický model grafenové membrány	detail Matematický model grafenové membrány Grafen je alotropní modifikace uhlíku tvořící monomolekulární vrstvu atomů orientovaných do šestiúhelníkové mřížky. Jeho derivát, grafenoxid, se využívá pro přípravu tenkých grafenoxidových vloček. Tyto vločky mají pozoruhodné separační vlastnosti, a jelikož lze připravit grafenoxidové vrstvy o tloušťce již v řádech nanometrů, mají velký potenciál pro aplikaci v ochranných filtrech a membránách pro mikrofiltrace či separace. Cílem práce bylo na základě dat z experimentů se separačními membránami vytvořit model procesu membránové separace přes grafenovou membránu. Separace byla popsána parametrizovanou lineární diferenciální rovnicí a pro každý experiment byly parametry optimalizovány v programu MATLAB pomocí funkce fminsearch. Pro tyto parametry potom byl zpětně sestaven graf znázorňující závislost výstupní veličiny na vstupní, úsek vybraný pro optimalizaci a výstup získaný z optimalizovaného modelu.
8	Jan Vališ	B3	doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.	Diagnostika karcinomu plic s využitím in vivo Ramanovy sondy	detail Diagnostika karcinomu plic s využitím in vivo Ramanovy sondy Karcinom plic je závažné onemocnění, jehož včasná diagnóza zvyšuje šanci na pacientovo přežití. S rozvojem vláknové optiky se otevřela možnost využít Ramanovu spektroskopii coby relativně neinvazivní a rychlou diagnostickou metodu. Překážkou pro klinické aplikace je však absence jak automatizovaného preprocesingu spekter, tak klasifikátoru. Vyvinutím algoritmické metodiky preprocessingu založené na Zero-phase FIR filtraci, implementované v programovém prostředí MATLAB, byla časová náročnost redukována o 94 % oproti semimanuální metodice Ústavu analytické chemie probíhající v programu Jasco Spectra Manager. FIR filtrace zároveň obstála ve srovnání s jinými metodikami umožňujícími algoritmické zpracování spekter, zejména Savitzky-Golay filtrací. Algoritmizace preprocessingu umožnila rychle a reprodukovatelně zpracovat větší množství spekter, díky čemuž bylo možné metodami strojového učení vytvořit model sloužící ke klasifikaci in vivoměřených Ramanových spekter plicní tkáně u pacientů s podezřením na karcinom plic. Celý proces vyhodnocování naměřeného spektra od preprocessingu po volbu modelu pro klasifikaci je možné ovládat v jednoduché aplikaci, která taktéž vznikla v MATLAB, čímž snad přiblíží využití Ramanovy spektroskopie směrem k in vivo diagnostice v reálném čase.
9	Bc. Martin Vejvar	M2	prof. Ing. Jan Náhlík, CSc.	Rekurentní neuronové sítě pro zpracování přirozené řeči	detail Rekurentní neuronové sítě pro zpracování přirozené řeči Náplní práce je návrh systému hlasového řízení robotických i jiných systémů s možností libovolných přirozenou řečí formulovaných příkazů. Přirozená řeč je jedním z nejstarších a lidem nejbližších způsobů komunikace, který umožňuje rychlý přenos velkého objemu dat prostřednictvím strukturovaného sledu zvukových signálů (fonémů). Jelikož se lidé s řečí setkávají již od útlého dětství, jedná se o velice intuitivní proces předávání informací. Je tedy žádoucí využít přirozenou řeč jakožto uživatelské rozhraní mezi člověkem a elektronickým zařízením. Syntaxe a sémantika řeči jsou však velice závislé na mluvčím a kontextu. Rekurentní neuronové sítě jsou specificky navrženy pro rozpoznávání kontextuálních závislostí a proměnné délky vstupních signálů, což je činní předními kandidáty pro umožnění počítačového zpracování přirozené řeči. Práce se zabývá zpracováním audiosignálů z korpusu mluvené češtiny Prague Dependency Treebank of Spoken Czech 1.0 (PDTSC 1.0) na cepstrální koeficienty (MFCC) a jejich využití pro naučení obousměrné rekurentní neuronové sítě (BRNN) převádět tyto signály na textový přepis, který bude dále využit pro vyhledávání klíčových slov k ovládání robotického systému.
10	Bc. Klára Zuntová	M2	doc. Ing. Jaromír Kukal, Ph.D.	Optimální vyhlazování signálu a obrazu	detail Optimální vyhlazování signálu a obrazu Práce se zabývá využitím optimalizačních metod k nastavování vyhlazovacích filtrů pro vícerozměrné diskrétní signály. Optimalizovány jsou různé parametrizovatelné filtry s konečnou i nekonečnou impulsní odezvou (Gaussův filtr, konvoluční matice o různých rozměrech, Butterworthův filtr). Navržené algoritmy jsou implementovány v prostředí Matlab a testovány na medicínských signálech jednorozměrných (signály EEG) a dvojrozměrných (výřezy ze SPECT 3D obrazů). Kvalita vyhlazení je měřena účelovou funkcí SNR (Signal To Noise Ratio) a jejími variacemi. Na přiloženém obrázku jsou znázorněny hodnoty účelové funkce pro různé hodnoty dvou parametrů konvoluční matice o rozměrech 3x3 s nalezeným optimem – maximem účelové funkce.
11	Karel Štícha	B3	Ing. Jan Kohout	Software pro analýzu obličejových dat	detail Software pro analýzu obličejových dat Obrna lícního nervu postihuje negativním způsobem funkčnost mimických svalů. Dosavadní klinické testy jsou založeny na subjektivním posouzením vyšetřujícího lékaře, pro kterého je obtížné postihnout všechny podstatné aspekty při diagnostice vyšetřovaného. Vyvíjený software má za úkol objektivně analyzovat vyšetřované pacienty, tzn. objektivizovat míru poruchy inervace obličeje, určit přesněji stupeň poruchy a zaznamenávat pokroky v léčbě pacientů. Cílem je individualizace léčby a rehabilitace pacientů pro zvýšení šancí na jejich zdárné uzdravení. K získání dat používáme hloubkovou kameru Microsoft Kinectu v2, který využívá pokročilé algoritmy na získání definovaných bodů obličeje v prostoru v reálném čase.
12	Kristýna Žemlová	B3	Ing. Jan Vrba	Uživatelské rozhraní pro zpracování krystalografických dat	detail Uživatelské rozhraní pro zpracování krystalografických dat Při reaktivní sintraci dochází působením tlaku a tepla ke spékání práškových kovů za vzniku jejich sloučenin. Pro zkoumání mechanismu a kinetiky tohoto děje se využívá snímání reakční směsi pomocí rentgenové difrakce in situ. Z takto získaných dat lze zpětně vizuálním posouzením přibližně identifikovat moment vzniku jednotlivých intermetalických sloučenin. Cílem této práce bylo vytvořit aplikaci, která by umožnila efektivnější analýzu krystalografických dat s důrazem na přesnost identifikace vznikajících fází. Byla tedy vyvinuta aplikace vybavená intuitivním grafickým rozhraním, do něhož lze naměřená data importovat, vizualizovat je a provádět jejich filtraci. Aplikace byla naprogramována v jazyce Python.

837 - Ústav ekonomiky a managementu

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Lenka Adamová	M2	Mgr. Ing. Marek Botek, Ph.D.	Zvýšení výkonu balicí linky pro expedici do zámoří	detail Zvýšení výkonu balicí linky pro expedici do zámoří Ani sebelepší nápad nepřinese chtěný výsledek bez správné realizace. Podnik, který chce být konkurenceschopný a chce generovat požadovaný zisk, musí umět pružně reagovat na poptávku zákazníka. Cílem této práce je detailně popsat situaci v podniku, kdy je potřeba zvýšit výkon balící linky. První část práce je věnována teorii týkající se štíhlé výroby, pro níž je klíčová práce zaměstnanců. V druhé části jsou popsány všechny kroky, které předcházely zvýšení výkonu konkrétní balící linky. Na závěr jsou diskutovány doporučení pro udržení optimálního chodu linky.
2	B.Sc. Anna Beata Fatyga	M2	Ing. Jakub Dyntar, Ph.D.	Optimalizace svozů	detail Optimalizace svozů Cílem této práce je optimalizace svozů pro jeden z největších tuzemských e-shopů. Podnik kromě e-shopu provozuje i síť kamenných prodejen, kde má zákazník možnost si vyzvednout zboží objednané přes internet. Zboží je skladováno ve čtyřech distribučních centrech a několikrát denně doručováno na pobočky po celé České republice. Praktická část se zabývá analýzou svozů z jednoho distribučního centra, které zásobuje pražské pobočky. Záměrem je zjistit, zda všechny svozy jsou nutné, respektive najít optimální časy a počty svozů pro danou pobočku. Jako východisko pro optimalizace svozů poslouží analýza chování zákazníků, zejména časy vyzvedávání objednávek na příslušných pobočkách.
3	Bc. Vladimir Fedotov	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Standardizace jako nástroj pro zvyšování produktivity práce	detail Standardizace jako nástroj pro zvyšování produktivity práce Této práce byla napsána na základě zkušeností získaných v průběhu práce ve společnosti API s.r.o. K analýze pracovníků byli využité znalosti získané v průběhu studie na VŠCHT Praha zejména předmětu Průmyslové Inženýrství a na základě norem provádění podobných činnosti ve společnosti API s.r.o. Cílem práce ve společnosti API s.r.o. byl odhad průměrné přirážky pro jednotlivá pracovníky, čas trvání analýz a případně zjištění nedokonalostí v jejích práce nebo pracovních postupů v Unipetrol a.s. pomocí využití metod časových studie – snímkování pracovního dne. Této údaje se mohl využit management pro stanovení kapacity a kapacitních rezerv pracovní sily pro podnikové záměry. Další teoretický cíl bylo provést rešerši postupů vedoucích ke zvyšování produktivity a odstraňování plýtvání. Výsledkem prováděné práce je důkladný rozbor času několika pracovníků, které vykonávali různé činnosti v průběhu své práce s upozorněním na momenty, na které by bylo nutné zaměřit managementu.
4	Bc. Vojtěch Hamala	M2	Ing. Petra Zemanová, Ph.D.	Optimalizace výrobní linky při nízkém stavu zaměstnanců	detail Optimalizace výrobní linky při nízkém stavu zaměstnanců V současné době dosahuje nezaměstnanost v ČR rekordně nízkých hodnot. Tento stav nahrává zaměstnancům, kteří si mohou vybírat práci z více nabídek, ale přináší problémy podnikům, které s nedostatečným počtem lidí nezvládají plnit všechny své pohledávky. Přestože práce při nedostatečném počtu zaměstnanců, v tzv. podstavu, může přinášet různé benefity: vyšší produktivitu práce jednotlivých pracovníků či větší pocit zadostiučinění pracovníků po vykonání všech zadaných úkolů. Avšak práce v podstavu je problémem v technologických procesech, ve kterých působí snížený výkon pracoviště nebo jeho úplně zastavení. V této práci jsem se zaměřil na jeden proces z výroby kondenzátorů v podniku AVX Česká republika s.r.o., kde se dlouhodobě s nedostatkem pracovníků potýkají. Na základě analýzy současné situace jsem identifikoval různé zdroje plýtvání a navrhl způsoby jejich eliminace. Ze získaných dat jsem navrhl restrukturalizovat výrobní linku tak, aby dosahovala stejných výkonů s menšími nároky na pracovní sílu. Za tímto účelem jsem pomocí simulačního programu Witness vytvořil model stávající a nově navrhované výrobní linky a porovnal jejich výkony. Při porovnání variant jsem zjistil, že nová linka je schopna dosáhnout stejného výkonu i s menším počtem pracovníků.
5	Bc. Tereza Hanyková	M2	Ing. Olga Kutnohorská, Ph.D.	Ověření vlivu promocí na jednotlivé produkty společnosti Henkel s.r.o.	detail Ověření vlivu promocí na jednotlivé produkty společnosti Henkel s.r.o. Tato semestrální práce je zaměřena na vyhodnocení konkrétního nástroje podpory prodeje označovaný jako promoakce. V teoretické části jsou nejprve stručně popsány různé druhy podpory prodeje, následně proč jsou promoakce tak častým tématem především na českém trhu s rychloobrátkovým zbožím a v neposlední řadě, jak se mnohé firmy dostanou do tzv. promospirály. Nechybí i popis metod, pomocí kterých je zjištěn vliv promoakcí na prodeje výrobků. Následně se práce zabývá vyhodnocením a porovnáním promoakcí z roku 2016, 2017 a 2018, kde pro analýzu bylo zvoleno sedm skupin produktů z divize „Pracích a čistících prostředků“ společnosti Henkel.
6	Bc. Petr Holánek	M2	doc. Ing. Jan Rančák, CSc.	Standardizace práce ve výrobním procesu	detail Standardizace práce ve výrobním procesu Práce se zabývá zlepšením výrobního procesu a vytvoření standardizované práce na pracovišti v Faurecia Bakov. Vytvoření standardu práce je velmi komplikovaný proces s nezbytnou kooperací více oddělení pro zabezpečení technologických, kvalitativních i bezpečnostních kritérii. Cílem práce bylo zvýšení hodinového výstupu na tomto kritickém pracovišti. Vytvořená standardizovaná práce byla zavedena do výrobního procesu a bylo sledováno, jaký vliv na výstup z linky má tato změna při důsledném dodržování standardizované práce.
7	Bc. Eliška Jandová	M2	Ing. Petra Zemanová, Ph.D.	Studium a zhodnocení poptávek po distribuci kávy z Ekvádoru	detail Studium a zhodnocení poptávek po distribuci kávy z Ekvádoru Tato práce se zaměřuje na problematiku distribuce kávy z Ekvádoru do sídla české pražírny výběrové kávy Dos Mundos. Transport většího množství takové suroviny vyžaduje důmyslné logistické řešení s ohledem na výběr vhodné dopravní sítě, nákladovost nebo časovou náročnost přepravy. Náplní této práce tedy bylo provést průzkum poptávek vybraných distributorů, porovnat jejich nabídky a pražírně poskytnout informace, které mohou vylepšit její finanční stav, a přitom vyhovět požadavkům zákazníků.
8	Bc. Michaela Kolářová	M2	Ing. Jiří Klečka, Ph.D.	Analýza výrobní linky z hlediska principů štíhlé výroby	detail Analýza výrobní linky z hlediska principů štíhlé výroby Tento semestrální projekt se zabývá popisem některých nástrojů štíhlé výroby a jejich použitím v konkrétním výrobním podniku. Praktická část projektu je rozdělená do tří dílčích částí. V první části projektu je použita Paretova analýza pro vyhodnocení důležitosti a významnosti jednotlivých skupin příčin nedodržení normy a pro zobrazení nejčastějších příčin je dále použit Ishikawův diagram. Další část projektu se zabývá porovnáním výkonu vybrané linky před a po mírné změně layoutu linky. V poslední části je provedeno porovnání vlastního časového snímkování pracovníka s podnikovými podklady a zároveň s teoretickými poznatky o časových studiích.
9	Bc. Zuzana Kostičová	M2	Mgr. Ing. Marek Botek, Ph.D.	Implementace Lean při kompletaci zakázky	detail Implementace Lean při kompletaci zakázky Filosofie „Lean“ je v současnosti velmi populární a stává se součástí většiny průmyslových podniků. Metodika Lean se zaměřuje na zlepšování procesů a identifikace plýtvání. Prezentovaná práce vzešla z praxe v dynamické a rychle se rozvíjející společnosti. Zaměřuje se na optimalizaci balícího pracoviště při kompletaci zakázky dané společnosti. Cílem této práce bylo doporučit vhodnější uspořádání pracoviště a zefektivnit pracovní postup na něm. Nejprve byla vybrána vhodná metodika pro vykonání analýzy daného pracoviště. Výsledky analýzy dat byly zpracovány a použity k vypracování modelů pracoviště. Byl vytvořen efektivní pracovní postup a navrženo nové uspořádání pracoviště. Na závěr práce byla vykonána analýza rizik.
10	Bc. Jakub Mareček	M2	prof. Ing. Dušan Baran, Ph.D.	Controlling výrobního procesu, výkazů práce a analýza výkonnosti výrobního zařízení	detail Controlling výrobního procesu, výkazů práce a analýza výkonnosti výrobního zařízení Práce popisuje řešení a výsledek samostatného projektu zadané společností TSR autorovi práce. Autor se zabýval výrobním zařízením - střihačem kovů na provozovně TSR Plzeň. Prvním ze zadaných úkolů bylo vylepšení záznamu průvodky agregátu, ve které se pro kontrolní účely zapisují časové a hmotností hodnoty práce stroje. Při řešení prvního úkolu autor zjistil nepřiměřené hodnoty práce a prostojů stroje, proto se projekt posléze rozšířil i o analýzu práce tohoto střihače pozorovací metodou. Podle výsledků analýzy byly vypočítány půlroční ztráty vzniklé z prostojů, na základě čehož autor navrhl řešení pro snížení prostojových hodnot a tudíž i možnost zvýšení celkové efektivnosti a výkonnosti stroje jako úzkého místa této provozovny.
11	Bc. Dina Sizova	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Uplatnění pracovních studií v laboratoři	detail Uplatnění pracovních studií v laboratoři Produktivita práce je jeden z faktorů, který rozhoduje o úspěšnosti podniku na trhu. Proto všechny úspěšné firmy neustále usilují o zvyšování produktivity práce a toto téma je nikdy nekončícím úkolem mnoha průmyslových inženýrů po celém světě. Tato práce se zabývá především uplatněním pracovních studií v laboratoři. Práce byla vykonávána v rámci letní praxe ve společnosti API s.r.o. V teoretické části práce se popisují způsoby analýzy a měření práce, druhy pracovních studií, provádí se srovnání uplatnění časových a pohybových studií. Cílem praktické části bylo s použitím časových studií, a konkrétně snímkování pracovního dne, analyzovat práci zaměstnanců v chemické laboratoři, zpracovat získané výsledky a odhalit zdroje plýtvání, případně neefektivního využití pracovní doby.
12	Bc. Zuzana Zemanová	M2	Ing. Olga Kutnohorská, Ph.D.	Optimalizace věrnostního programu ve vybraném podniku	detail Optimalizace věrnostního programu ve vybraném podniku Při budování vztahu se zákazníky využívají firmy mimo jiné věrnostní programy, prostřednictvím kterých posilují loajalitu stávajících zákazníků a budují důvěru u zákazníků budoucích. Autorka semestrální práce v teoretické části nejdříve blíže vysvětluje pojmy jako marketingová komunikace, reklama, podpora prodeje a její nástroje, loajalita zákazníků a věrnostní programy jako takové. Cílem semestrální práce je navrhnout opatření vedoucí k optimalizaci věrnostního programu P.S.M. divize Adhesives Technologies firmy Henkel. V praktické části práce je navrženo snížení nákladů na dopravu na základě výsledků komparační analýzy nákladových údajů v programu Microsoft Excel. Při navržení nové skladby dárků je přihlédnuto k preferencím zákazníků ověřených Pearsonovým chí-kvadrát testem.

837 - Ústav ekonomiky a managementu

	Jméno	Ročník	Školitel	Název příspěvku	Anotace
1	Bc. Lenka Adamová	M2	Mgr. Ing. Marek Botek, Ph.D.	Zvýšení výkonu balicí linky pro expedici do zámoří	detail Zvýšení výkonu balicí linky pro expedici do zámoří Ani sebelepší nápad nepřinese chtěný výsledek bez správné realizace. Podnik, který chce být konkurenceschopný a chce generovat požadovaný zisk, musí umět pružně reagovat na poptávku zákazníka. Cílem této práce je detailně popsat situaci v podniku, kdy je potřeba zvýšit výkon balící linky. První část práce je věnována teorii týkající se štíhlé výroby, pro níž je klíčová práce zaměstnanců. V druhé části jsou popsány všechny kroky, které předcházely zvýšení výkonu konkrétní balící linky. Na závěr jsou diskutovány doporučení pro udržení optimálního chodu linky.
2	B.Sc. Anna Beata Fatyga	M2	Ing. Jakub Dyntar, Ph.D.	Optimalizace svozů	detail Optimalizace svozů Cílem této práce je optimalizace svozů pro jeden z největších tuzemských e-shopů. Podnik kromě e-shopu provozuje i síť kamenných prodejen, kde má zákazník možnost si vyzvednout zboží objednané přes internet. Zboží je skladováno ve čtyřech distribučních centrech a několikrát denně doručováno na pobočky po celé České republice. Praktická část se zabývá analýzou svozů z jednoho distribučního centra, které zásobuje pražské pobočky. Záměrem je zjistit, zda všechny svozy jsou nutné, respektive najít optimální časy a počty svozů pro danou pobočku. Jako východisko pro optimalizace svozů poslouží analýza chování zákazníků, zejména časy vyzvedávání objednávek na příslušných pobočkách.
3	Bc. Vladimir Fedotov	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Standardizace jako nástroj pro zvyšování produktivity práce	detail Standardizace jako nástroj pro zvyšování produktivity práce Této práce byla napsána na základě zkušeností získaných v průběhu práce ve společnosti API s.r.o. K analýze pracovníků byli využité znalosti získané v průběhu studie na VŠCHT Praha zejména předmětu Průmyslové Inženýrství a na základě norem provádění podobných činnosti ve společnosti API s.r.o. Cílem práce ve společnosti API s.r.o. byl odhad průměrné přirážky pro jednotlivá pracovníky, čas trvání analýz a případně zjištění nedokonalostí v jejích práce nebo pracovních postupů v Unipetrol a.s. pomocí využití metod časových studie – snímkování pracovního dne. Této údaje se mohl využit management pro stanovení kapacity a kapacitních rezerv pracovní sily pro podnikové záměry. Další teoretický cíl bylo provést rešerši postupů vedoucích ke zvyšování produktivity a odstraňování plýtvání. Výsledkem prováděné práce je důkladný rozbor času několika pracovníků, které vykonávali různé činnosti v průběhu své práce s upozorněním na momenty, na které by bylo nutné zaměřit managementu.
4	Bc. Vojtěch Hamala	M2	Ing. Petra Zemanová, Ph.D.	Optimalizace výrobní linky při nízkém stavu zaměstnanců	detail Optimalizace výrobní linky při nízkém stavu zaměstnanců V současné době dosahuje nezaměstnanost v ČR rekordně nízkých hodnot. Tento stav nahrává zaměstnancům, kteří si mohou vybírat práci z více nabídek, ale přináší problémy podnikům, které s nedostatečným počtem lidí nezvládají plnit všechny své pohledávky. Přestože práce při nedostatečném počtu zaměstnanců, v tzv. podstavu, může přinášet různé benefity: vyšší produktivitu práce jednotlivých pracovníků či větší pocit zadostiučinění pracovníků po vykonání všech zadaných úkolů. Avšak práce v podstavu je problémem v technologických procesech, ve kterých působí snížený výkon pracoviště nebo jeho úplně zastavení. V této práci jsem se zaměřil na jeden proces z výroby kondenzátorů v podniku AVX Česká republika s.r.o., kde se dlouhodobě s nedostatkem pracovníků potýkají. Na základě analýzy současné situace jsem identifikoval různé zdroje plýtvání a navrhl způsoby jejich eliminace. Ze získaných dat jsem navrhl restrukturalizovat výrobní linku tak, aby dosahovala stejných výkonů s menšími nároky na pracovní sílu. Za tímto účelem jsem pomocí simulačního programu Witness vytvořil model stávající a nově navrhované výrobní linky a porovnal jejich výkony. Při porovnání variant jsem zjistil, že nová linka je schopna dosáhnout stejného výkonu i s menším počtem pracovníků.
5	Bc. Tereza Hanyková	M2	Ing. Olga Kutnohorská, Ph.D.	Ověření vlivu promocí na jednotlivé produkty společnosti Henkel s.r.o.	detail Ověření vlivu promocí na jednotlivé produkty společnosti Henkel s.r.o. Tato semestrální práce je zaměřena na vyhodnocení konkrétního nástroje podpory prodeje označovaný jako promoakce. V teoretické části jsou nejprve stručně popsány různé druhy podpory prodeje, následně proč jsou promoakce tak častým tématem především na českém trhu s rychloobrátkovým zbožím a v neposlední řadě, jak se mnohé firmy dostanou do tzv. promospirály. Nechybí i popis metod, pomocí kterých je zjištěn vliv promoakcí na prodeje výrobků. Následně se práce zabývá vyhodnocením a porovnáním promoakcí z roku 2016, 2017 a 2018, kde pro analýzu bylo zvoleno sedm skupin produktů z divize „Pracích a čistících prostředků“ společnosti Henkel.
6	Bc. Petr Holánek	M2	doc. Ing. Jan Rančák, CSc.	Standardizace práce ve výrobním procesu	detail Standardizace práce ve výrobním procesu Práce se zabývá zlepšením výrobního procesu a vytvoření standardizované práce na pracovišti v Faurecia Bakov. Vytvoření standardu práce je velmi komplikovaný proces s nezbytnou kooperací více oddělení pro zabezpečení technologických, kvalitativních i bezpečnostních kritérii. Cílem práce bylo zvýšení hodinového výstupu na tomto kritickém pracovišti. Vytvořená standardizovaná práce byla zavedena do výrobního procesu a bylo sledováno, jaký vliv na výstup z linky má tato změna při důsledném dodržování standardizované práce.
7	Bc. Eliška Jandová	M2	Ing. Petra Zemanová, Ph.D.	Studium a zhodnocení poptávek po distribuci kávy z Ekvádoru	detail Studium a zhodnocení poptávek po distribuci kávy z Ekvádoru Tato práce se zaměřuje na problematiku distribuce kávy z Ekvádoru do sídla české pražírny výběrové kávy Dos Mundos. Transport většího množství takové suroviny vyžaduje důmyslné logistické řešení s ohledem na výběr vhodné dopravní sítě, nákladovost nebo časovou náročnost přepravy. Náplní této práce tedy bylo provést průzkum poptávek vybraných distributorů, porovnat jejich nabídky a pražírně poskytnout informace, které mohou vylepšit její finanční stav, a přitom vyhovět požadavkům zákazníků.
8	Bc. Michaela Kolářová	M2	Ing. Jiří Klečka, Ph.D.	Analýza výrobní linky z hlediska principů štíhlé výroby	detail Analýza výrobní linky z hlediska principů štíhlé výroby Tento semestrální projekt se zabývá popisem některých nástrojů štíhlé výroby a jejich použitím v konkrétním výrobním podniku. Praktická část projektu je rozdělená do tří dílčích částí. V první části projektu je použita Paretova analýza pro vyhodnocení důležitosti a významnosti jednotlivých skupin příčin nedodržení normy a pro zobrazení nejčastějších příčin je dále použit Ishikawův diagram. Další část projektu se zabývá porovnáním výkonu vybrané linky před a po mírné změně layoutu linky. V poslední části je provedeno porovnání vlastního časového snímkování pracovníka s podnikovými podklady a zároveň s teoretickými poznatky o časových studiích.
9	Bc. Zuzana Kostičová	M2	Mgr. Ing. Marek Botek, Ph.D.	Implementace Lean při kompletaci zakázky	detail Implementace Lean při kompletaci zakázky Filosofie „Lean“ je v současnosti velmi populární a stává se součástí většiny průmyslových podniků. Metodika Lean se zaměřuje na zlepšování procesů a identifikace plýtvání. Prezentovaná práce vzešla z praxe v dynamické a rychle se rozvíjející společnosti. Zaměřuje se na optimalizaci balícího pracoviště při kompletaci zakázky dané společnosti. Cílem této práce bylo doporučit vhodnější uspořádání pracoviště a zefektivnit pracovní postup na něm. Nejprve byla vybrána vhodná metodika pro vykonání analýzy daného pracoviště. Výsledky analýzy dat byly zpracovány a použity k vypracování modelů pracoviště. Byl vytvořen efektivní pracovní postup a navrženo nové uspořádání pracoviště. Na závěr práce byla vykonána analýza rizik.
10	Bc. Jakub Mareček	M2	prof. Ing. Dušan Baran, Ph.D.	Controlling výrobního procesu, výkazů práce a analýza výkonnosti výrobního zařízení	detail Controlling výrobního procesu, výkazů práce a analýza výkonnosti výrobního zařízení Práce popisuje řešení a výsledek samostatného projektu zadané společností TSR autorovi práce. Autor se zabýval výrobním zařízením - střihačem kovů na provozovně TSR Plzeň. Prvním ze zadaných úkolů bylo vylepšení záznamu průvodky agregátu, ve které se pro kontrolní účely zapisují časové a hmotností hodnoty práce stroje. Při řešení prvního úkolu autor zjistil nepřiměřené hodnoty práce a prostojů stroje, proto se projekt posléze rozšířil i o analýzu práce tohoto střihače pozorovací metodou. Podle výsledků analýzy byly vypočítány půlroční ztráty vzniklé z prostojů, na základě čehož autor navrhl řešení pro snížení prostojových hodnot a tudíž i možnost zvýšení celkové efektivnosti a výkonnosti stroje jako úzkého místa této provozovny.
11	Bc. Dina Sizova	M2	Ing. Dana Strachotová, Ph.D.	Uplatnění pracovních studií v laboratoři	detail Uplatnění pracovních studií v laboratoři Produktivita práce je jeden z faktorů, který rozhoduje o úspěšnosti podniku na trhu. Proto všechny úspěšné firmy neustále usilují o zvyšování produktivity práce a toto téma je nikdy nekončícím úkolem mnoha průmyslových inženýrů po celém světě. Tato práce se zabývá především uplatněním pracovních studií v laboratoři. Práce byla vykonávána v rámci letní praxe ve společnosti API s.r.o. V teoretické části práce se popisují způsoby analýzy a měření práce, druhy pracovních studií, provádí se srovnání uplatnění časových a pohybových studií. Cílem praktické části bylo s použitím časových studií, a konkrétně snímkování pracovního dne, analyzovat práci zaměstnanců v chemické laboratoři, zpracovat získané výsledky a odhalit zdroje plýtvání, případně neefektivního využití pracovní doby.
12	Bc. Zuzana Zemanová	M2	Ing. Olga Kutnohorská, Ph.D.	Optimalizace věrnostního programu ve vybraném podniku	detail Optimalizace věrnostního programu ve vybraném podniku Při budování vztahu se zákazníky využívají firmy mimo jiné věrnostní programy, prostřednictvím kterých posilují loajalitu stávajících zákazníků a budují důvěru u zákazníků budoucích. Autorka semestrální práce v teoretické části nejdříve blíže vysvětluje pojmy jako marketingová komunikace, reklama, podpora prodeje a její nástroje, loajalita zákazníků a věrnostní programy jako takové. Cílem semestrální práce je navrhnout opatření vedoucí k optimalizaci věrnostního programu P.S.M. divize Adhesives Technologies firmy Henkel. V praktické části práce je navrženo snížení nákladů na dopravu na základě výsledků komparační analýzy nákladových údajů v programu Microsoft Excel. Při navržení nové skladby dárků je přihlédnuto k preferencím zákazníků ověřených Pearsonovým chí-kvadrát testem.

SVK 2018

Sborníky SVK 2018: FCHT, FTOP, FPBT, FCHI.

Termín konání SVK

Organizace SVK

Časový harmonogram přípravy SVK 2018

Seznam fakultních koordinátorů

Další informace k soutěži

101 - Ústav anorganické chemie

Syntéza a charakterizace supravodivých keramických kompozitů založených na YBa2Cu3O7-δ matrici

Studium rozpustnosti Mn v nanostrukturovaném ZnO

Příprava keramiky metodou SPS

Nano-funkcionalizace keramických filtrů oxidem ceričitým a oxidy grafenu

Chemické a fázové složení biomasových popílků a jejich potenciální využití v kompozitních materiálech

Parciálně fluorovaný grafen jako pokročilý biosenzor.

Vliv nanočástic oxidu ceričitého na rozklad chlorovaných fenolů

Studium vlivu substituentů ligandů typu Schiffových bází při syntéze Fe3+ komplexů

Syntéza komplexů kovů první přechodné řady s N,N´-ethylen-bis(pyridoxylideniminem) a thiokyanatanovým aniontem

Syntéza a charakterizace komplexů Cr(III) a Mo(VI) s Schiffovými bázemi polohových izomerů pyridinkarbaldehydu

105 - Ústav anorganické technologie

Studium kinetiky reakcí na kyslíkové elektrodě v SOC reaktorech

Elektrochemická oxidace fenolických nečistot v odpadních vodách

Charakterizace materiálů pro výrobu bipolárních desek pro PEMFC

Model kontaktního reaktoru pro oxidaci SO2

Kompozitní materiály na bázi TiO2 pro katalytické čištění vzduchu

Světlem aktivované nanostrukturované materiály pro solární produkci vodíku

Kompozitní fotokatalyzátory na bázi TiO2 a SiO2

Polysulfonová dutá vlákna s vrstvou PDMS pro separaci plynů

Optimalizace přípravy MEA metodou hot-press

Studium rozsahu reakce vápence (dolomitu) v tavenině dusičnanu amonného při výrobě hnojiv

Příprava a charakterizace vrstev redukovaného grafen oxidu pro elektrolytický vývoj vodíku.

Nanotrubicové vrstvy TiO2 pro fotoelektrochemické aplikace

Separace plynů membránami na bázi tenké vrstvy

Studium proudění plynů v palivových článcích typu PEM

Grafen oxid a jeho katalytické vlastnosti v alkalické elektrolýze vody

Fotokatalyzátory na báze oxidu titaničitého modifikované uhlíkovými materiálmi - vplyv veľkosti častíc uhlíku na aktivitu.

Vliv železnatých iontů na tvar a velikost částic sádrovce

Vliv čistoty dusíku pro inertizaci na životnost palivového článku

106 - Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství

Korozní chování slitin NiTiX připravených metodou práškové metalurgie

Restaurování stříbrného stolovacího setu

Vliv obsahu Mn na mechanické vlastnosti slitiny CoCrFeNiMn s vysokou entropií

Vliv předúpravy rychle ztuhlých pásků slitiny na bázi Al na strukturu a vlastnosti kompaktní slitiny připravené práškovou metalurgií

Optimalizace eloxování pro následné spojování v leteckém průmyslu

Vlastnosti slitiny Ti-6Al-4V vyrobené 3D tiskem metodou EBM

Restaurování barokního kalichu

Konzervování – restaurování litinového podnosu

Konzervování – restaurování mosazného svícnu

Restaurování japonské pušky s doutnákovým zámkem

Restaurování velocipedu J. Kohout Smíchov - Champion bicycle, vč. 650

Charakterizace slitiny Zn-0,8Mg-0,2Ca uvažované pro aplikace v medicíně

Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Si-Fe s dispergovanými částicemi intermetalické fáze Ag2Al připravené práškovou metalurgií

Studium korozního chování mědi a stříbra pro antibakteriální úpravu materiálů na bázi titanu

Rozpouštění Li, K a Rb z cinvalditu v organickém rozpouštědle saturovaném kyselinou chlorovodíkovou.

Tepelné zpracování slitiny NiTi vyrobené technologií práškové metalurgie

Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Cr-Fe připravené pomocí práškové metalurgie za využití extrémně vysokých kompaktizačních tlaků

Trombón

Ostatkový kříž

Vysokoteplotní chování vybraných slitin Ti-Al-Si připravených postupy práškové metalurgie

Struktura a vlastnosti rychle ztuhlé slitiny AlCa5

Korozní chování slitiny Ti25Nb4Ta8Sn

Elektrochemické chování oxidických vrstev na titanové β slitině

Restaurování heraldických insignií

Studium vlivu obsahu fosforu v Ni-P povlacích na jejich mikrostrukturu a vybrané mechanické vlastnosti.

Kompozitní materiál Mg-MgF2 se zlepšenými mechanickými i koroznímu vlastnostmi.

Restaurování fragmentu barokní mříže

Průzkum a restaurování historické mříže

Vliv Sn a Pb na vlastnosti slitiny AlSi8Cu2

Restaurování přenosné železniční karbidové svítilny

Studium vývoje mikrostruktury rychle ztuhlé slitiny AlCrFeCuMg během jejího tepelného zpracování

Teplotní degradace vlastností hasičských žebříků ze slitiny AA 6063

Vliv podmínek lití a tepelného zpracování na vlastnosti slitin Zn-Mg-Ca

Vliv tepelného zpracování na vlastnosti 3D-tištěné slitiny AlSi9Cu3

Tepelné zpracování slitiny Ti6Al4V připravené 3D tiskem metodou SLM

Korozní chování svarů korozivzdorných ocelí s borem

Struktura a vlastnosti legovaných slitin Ni-Ti-X

Příprava a vlastnosti nanokrystalických kompozitů slitin s vysokou entropií

107 - Ústav skla a keramiky

Fosforečná skla s emisí vhodnou pro fotodynamickou terapii

Charakterizace kompozitní keramiky Al2O3-ZrO2 obrazovou analýzou

Vliv poměru obsahu jednomocných a trojmocných iontů na vlastnosti skel

Syntéza a charakterizace supravodivých keramických kompozitů založených na YBa₂Cu₃O_7-δ matrici

Studium vlivu substituentů ligandů typu Schiffových bází při syntéze Fe³⁺ komplexů

Kompozitní materiály na bázi TiO₂ pro katalytické čištění vzduchu

Kompozitní fotokatalyzátory na bázi TiO₂ a SiO₂

Nanotrubicové vrstvy TiO₂ pro fotoelektrochemické aplikace

Příprava a charakterizace slitiny na bázi Al-Si-Fe s dispergovanými částicemi intermetalické fáze Ag₂Al připravené práškovou metalurgií

Charakterizace keramických materiálů na bázi SiO₂ vytvořených 3D tiskem z fotopolymerní matrice

Elastické vlastnosti keramiky v soustavě Al₂O₃-SiO₂

Keramika v soustavě CaO-Al₂O₃-SiO₂