Časově rozlišená fluorescence ve výzkumu interakcí hyaluronanu a koloidních systémů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Cílem předložené dizertační práce bylo studium pokročilých fluorescenčních technik a jejich využití v problematice koloidních soustav, respektive systémů hyaluronan-tenzid a hydrogelových systémů založených na hyaluronanu. Časově-rozlišená fluorescence spolu se stacionární fluorescencí byly použity pro studium hyaluronanových systémů za účelem určení vlivu hydratace hyaluronanu na jeho interakce s (opačně nabitými) micelárními útvary pomocí fluorescenčních sond podstupujících deprotonaci v excitovaném stavu. Nejdříve byly diskutovány různé fluroescenční sondy podstupující deprotonaci v excitovaném stavu, z nichž byla vybrána jedna jako vhodný kandidát pro další experimenty. Na základě citlivosti deprotonace v excitovaném stavu vybrané fluorescenční sondy 1-naftolu byl určen vliv hyaluronanu na vnitřní prostředí micel a zároveň byla, na základě těchto experimentů, diskutována struktura hydratačního obalu hyaluronanu. Další část předložené dizertační práce se věnovala metodě fluorescenční časově-rozlišené korelační spektroskopie a vývoji metody nanoreologie. Pomocí vytvořeného skriptu v softwaru MATLAB byly převedeny získané korelační funkce na střední posun fluorescenčně značených částic. Nejprve bylo potvrzeno, že fluroescenční korelační spektroskopie může být použita pro mikroreologická měření, a to srovnáním s již známými metodami videomikroreologie a mikroreologie pomocí dynamického rozptylu světla. Následně byla vyvinuta metoda nanoreologie a bylo diskutováno její použití pro studium pasivní nanoreologie v hydrogelových systémech založených na hyaluronanu. Na základě diskutovaných experimentů byla optimalizována metoda mikroreologie, respektive nanoreologie pomocí fluroescenční korelační spektroskopie až k použitelnosti této metody pro studium gelů.
The aim of the doctoral thesis was to study advanced fluorescence techniques and its use in colloids or hyaluronan-surfactant systems and hydrogels based on hyaluronan, respectively. Steady-state and time-resolved fluorescence were used to study excited state proton transfer fluroescen probes in hyaluronan-surfactant systems to asses the influence of hyaluronan hydration to its interactions with oppositely charged surfactants. Firstly, different excited state proton transfer fluorescence probes were discussed to choose the most suitable candidate for next research. The influence of hyaluronan on inner environment of micells was determined based on the sensitivity of excited state proton transfer of chosen fluorescence probe 1-naphtol and, based on above mentioned experiments, the structure of hyaluronan hydration shell was discussed. The next part of doctoral thesis was focused on fluorescence lifetime correlation spectroscopy and on the development of method of nanorheology. Measured correlation functions were transformed to mean square displacement with developed MATLAB script. Firstly, the fluorescence method was compared with well described methods such as videomicrorheology and dynamic light scattering to asses the reliability of fluorescence correlation spectroscopy in microrheology. Secondly, nanorheology method was developed and its use in passive nanorheology of hyaluronan hydrogels was discussed. Based on mentioned experiments, the fluorescence correlation spectroscopy microrheology and nanorheology methods were optimized to use the methods in hydrogel research.
The aim of the doctoral thesis was to study advanced fluorescence techniques and its use in colloids or hyaluronan-surfactant systems and hydrogels based on hyaluronan, respectively. Steady-state and time-resolved fluorescence were used to study excited state proton transfer fluroescen probes in hyaluronan-surfactant systems to asses the influence of hyaluronan hydration to its interactions with oppositely charged surfactants. Firstly, different excited state proton transfer fluorescence probes were discussed to choose the most suitable candidate for next research. The influence of hyaluronan on inner environment of micells was determined based on the sensitivity of excited state proton transfer of chosen fluorescence probe 1-naphtol and, based on above mentioned experiments, the structure of hyaluronan hydration shell was discussed. The next part of doctoral thesis was focused on fluorescence lifetime correlation spectroscopy and on the development of method of nanorheology. Measured correlation functions were transformed to mean square displacement with developed MATLAB script. Firstly, the fluorescence method was compared with well described methods such as videomicrorheology and dynamic light scattering to asses the reliability of fluorescence correlation spectroscopy in microrheology. Secondly, nanorheology method was developed and its use in passive nanorheology of hyaluronan hydrogels was discussed. Based on mentioned experiments, the fluorescence correlation spectroscopy microrheology and nanorheology methods were optimized to use the methods in hydrogel research.
Description
Keywords
Časove-rozlišená fluorescence, deprotonace v excitovaném stavu, hydratace, hyaluronan, fluorescenční korelační spektroskopie, mikroreologie, nanoreologie, hydrogel, Time-resolved fluroescence, excited state proton transfer, hydration, hyaluronan, fluorescence correlation spectroscopy, microrheology, nanoreology, hydrogel
Citation
MONDEK, J. Časově rozlišená fluorescence ve výzkumu interakcí hyaluronanu a koloidních systémů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fyzikální chemie
Comittee
prof. RNDr. František Krčma, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Vladimír Sedlařík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ladislav Burget (člen)
prof. Ing. Milan Kráčalík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Milena Reháková, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-01-26
Defence
Předseda komise představil doktoranda. Ing. Mondek absolvoval půlroční pobyt na univerzitě v Lisabonu. Přednášel na několika univerzitách v České republice i v zahraničí a na několika z nich měl poster. Má řadu publikací v časopisech s impakt faktorem a ve 3 z nich je uveden jako první autor. Vedl a konzultoval bakalářské a diplomové práce a dále praktika z fyzikální chemie II, chemickou informatiku I a chemickou informatiku II.
V první části obhajoby dizertační práce byly přečteny posudky oponentů, oba kladné a doporučovaly práci k obhajobě.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení