V práci sme študovali termodynamické vlastnosti lipidových dvojvrstiev veĺkých unilamelárnych vezikúl zložených z binárnych zmesí fosfatidylcholínov s rôznymi dĺžkami uhĺovodíkových reťazcov. Na štúdium bola použitá metóda merania rýchlosti a absorbcie ultrazvuku pri fixnej frekvencii (7,2 MHz). Fázové prechody dvojvrstiev zložených u čistých fosfolipidov sa vyznačovali výrazným maximom inkrementu absorbcie ultrazvuku, [αλ], kým v prípade binárnych zmesí boli pozorované dve maximá. Na základe analýzy získaných experimentálnych dát sa domnievame, že dve maximá inkrementu absorbcie [αλ] fázového prechodu binárnych lipidových zmesí môžu odrážať existenciu dvoch separovaných fáz, spôsobených neideálnou miešateĺnosťou molekúl oboch komponent. Existencia dvoch absorpčnych píkov môže odrážať aj efekty formovania klastrov v lipidovej dvojvrstve počas procesu fázového prechodu. Na základe vypočítaných hodnôt veĺkostí kooperatívnych jednotiek môžeme usudzovať o veĺkosti laterálnej fázovej separácie jednotlivých komponent binárnych lipidových zmesí. Z tvaru teplotných závislostí [αλ] pre binárne lipicové zmesi je možné predpokladať, že ich fázový prechod je daný lineárnou kombináciou fázových prechodov (absorbčných píkov) jednotlivých lipidových komponent., Peter Rybár, Tibor Hianik., and Obsahuje seznam literatury
We studied the interaction of cytochrome c (cyt c) with unilamellar liposomes (ULL) composed of dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) modified by calix[6]arene (CX). We also analyzed the influence of cyt c on the properties of monomolecular films on an air-water interface composed of CX. The changes of the liposome size have been studied by dynamic light scattering and the zeta potential was determined by Doppler velocimetry. By ultrasound attenuation coefficient we also studied the effect of CX on the phase transition of the lipid bilayer of liposomes. The liposomes containing 10mol% CX have been on average 1.5 times larger in comparison with unmodified ULL. The increase of ULL diameter has been accompanied by a decrease of zeta potential toward negative values. This has been due to negatively charged carboxyl groups of CX polar part. The interaction of cyt c with CX resulted in an increase of zeta potential. CX did not affect the phase transition temperature of liposomes (T = 24.4 °C). However, the half width of the transition peak increased which is evidence of a decrease of the cooperativity of phase transition. CX forms stable monomolecular films on the air-water interphase. The presence of cyt c in a water subphase caused an increase of mean molecular area of CX. The dependence of relative changes of the area per molecule as a function of cyt c concentration had the shape of Langmuir isotherm. The dissociation constant, KD, determined in a solid state of the monolayer was 26.0 ± 5.4 nM, which is evidence of good affinity of cyt c to CX., Tibor Hianik, Zuzana Garaiová, Veronika Vargová, Pavol Vitovič., and Obsahuje bibliografii
Študovali sme interakcie α-helikálneho peptidu acetyl-K2-L24-K2-amid (L24) s lipidovými dvojvrstvami z dimyristoylfosfatidylcholínu (DMCP) v gélovom (T = 288 K) a tekutokryštalickom (T = 310 K) stave za použitia metód molekulovej dynamiky. Ukázali sme, že napriek veĺkým fluktuáciam v koncových oblastiach polárnych částí membrány, v hydrofóbnom jadre membrány zostalo α-helikálne usporiadanie peptidu zachované. Peptid spôsobil zvýšenie neusporiadanosti v gélovom stave, kým v tekutokryštalickom stave došlo k zvýšeniu usporiadania membrány v porovnaní so stavom lipidov vzdialených od peptidu. Tieto rozdiely sú typické pre prvú polovicu membrány, kým v centrálnych častiach nedošlo k zmenám v usporiadaní. Na konci 10 ns simulácie bol peptid naklonený ku kolmici na povrch membrány pod uhlom 13° v gélovom a 33° v tekutokryštalickom stave. Simulácie vykonané v časoch 5 ns, respektíve 10 ns sa výrazne nelíšili., Milan Melicherčík, Ján Urban, Tibor Hianik., and Obsahuje seznam literatury
Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT v Praze realizuje v ČR ve spolupráci s Filozoficko-přírodovědeckou fakultou Slezské univerzity v Opavě unikátní projekt detekce vysokoenergetických spršek kosmického záření, který má vedle vědeckého též pedagogický dopad. Cílem projektu je vybudovat síť detekčních stanic a zapojit se tak do globální detekční sítě, která má za úkol přispět k vyřešení fundamentálních otázek spojených s oblastí kosmického záření. Podobně jak v dalších zemích EU, v Kanadě a USA, jsou i u nás detekční stanice umísťovány převážně na střechách vybraných středních škol a studenti těchto škol jsou aktivně zapojeni do tohoto projektu. To podporuje výchovu talentovaných studentů se zájmem o technické a přírodní vědy a zvyšuje atraktivnost takové výuky., Karel Smolek., and Obsahuje seznam literatury
Jednu z důležitých a rozsáhlých oblastí biofyzikálního výzkumu představuje sledování tvorby specifických komplexů mezi biomolekulami, připadně mezi biomolekulami a syntetickými molekulami cíleně připravenými jako molekulární značky, strukturní sondy nebo aktivátory či superpresory biochemických reakcí. Látky posledního typu jsou často uvažované i jako nové typy chemoterapeutik. Charakteristickým prvkem v této oblasti výzkumu v posledních letech je snaha o rozšíření používaných experimentálních technik na metody, které umožní získat detailnější informace o tvorbě těchto komplexů. Konkrétně to znamená, že kromě informací o tom, zda a s jakým výtěžkem se za daných podmínek komplex tvoří a jaké má jeho tvorba důsledky pro probíhající vnitrobuněčné pochody, je žádoucí i zjišťovat detaily geometrického uspořádání molekul v komplexu, sledovat kinetiky asociačních i disociačních pochodů a při studiích na buněčných systémech sledovat časový vývoj lokalizace komplexů. Vhodným nástrojem pro tato studia mohou být různé formy pokročilých optických metod využívajících elektronovou a vibrační optickou spektroskopii v kombinaci s prostorovým a časovým rozlišením a s komplexními matematickými metodami vyhodnocování. V tomto příspěvku je ilustrován tento trend na příkladu krátkých syntetických úseků nukleových kyselin, oligonukleotidů, studovaných v naší skupině se zaměřením na jejich potenciální terapeutické využití. Rozebíráme zde aplikaci dvou typů optických technik, Romanovy spektroskopie se statistickou analýzou spektrálních sérií a fluorescenční mikroskopie s časovým rozlišením., Daniel Němeček, Eva Kočišová, Petr Praus, Josef Štěpánek., and Obsahuje seznam iteratury
V tomto příspěvku jsou prezentovány výsledky studia povrchu tenkých vrstev SnO2 připravovaných plazmatickou oxidací tenkých vrsev cínu. Analýza topografie povrchu vrstev byla prováděna pomocí AFM mikroskopu. Tenké vrstvy SnO2 jsou velmi často využívány jako materiál pro přípravu senzorů plynů. Výsledné vlastnosti senzorů jsou pak závislé na některých parametrech vrstev SnO2, které závisejí na způsobu přípravy vrstev. Námi použitá metoda plazmatické oxidace tak rozšiřuje řadu doposud používaných technologií připravy tenkých vrstev SnO2., Zdeněk Strýhal, Jaroslav Pavlík, Stanislav Novák., and Obsahuje seznam literatury
Ohromujúci vývoj laserových optických metód umožnil širokú plejádu manipulácií s objektmi pomocou svetelného lúča a ďalej podnietil vývoj experimentálnych postupov umožňujúcich zachytiť subpikonewtonovské sily medzi molekulami. Aplikácia optického silomera pri štúdiu vlastností biomakromolekúl nám pomáha chápať fyzikálne princípy mechanickej funkcie týchto komplexných nanometrových objektov., The extensive development of laser technology has enabled a large variety of object manipulations with light. This has initiated the development of experimental assays for the detection of sub piconewton forces between molecules. The application of an optical force meter for the study of bio-macromolecules reveals elementary physical principles of the mechanical function of these complex nano sized objects., Gabriel Žoldák., and Obsahuje bibliografické odkazy
Studium reakcí přenosu náboje a charakterizace povrchu monokrystalického anatasu tunelovou mikroskopií vyžaduje zvýšit jeho vodivost dopováním. Tato práce je zaměřena na elektrochemický způsob dopování a na jeho charakterizaci reakcí vhodného redoxního indikátoru a tunelovou spektroskopií. Tyto techniky umožňují sledovat lokální změny vodivosti, a tedy i homogenity dopování s nanometrovým rozlišením. Distribuce vodivých nanospotů na povrchu TiO2 ovlivňuje průběh reakcí přenosu náboje probíhajících na anatasové elektrodě., Hana Pelouchová, Pavel Janda, Jan Weber., and Obsahuje seznam literatury