Nanočástice v kapilární elektroforéze

BARON, Daniel

EN SKPřihlásit se Přihlásit se (EduID)

Theses oxlq1y

Nanočástice v kapilární elektroforéze – Mgr. Daniel BARON

Mgr. Daniel BARON

Disertační práce

Nanočástice v kapilární elektroforéze

Nanoparticles in capillary electrophoresis

Anotace:

Předložená disertační práce je zaměřena na problematiku nanočástic v kapilárních elektromigračních analytických technikách. Nejprve bylo studováno, jak se nanočástice chovají na rozhraní dvou prostředí s různými specifickými vodivostmi. S tím souvisí tzv. "stacking" a "de-stacking" efekt. Oba tyto efekty byly pozorovány, pokud je iontová síla zóny, ve kterém jsou nanočástice dispergovány, rozdílná od iontové síly elektrolytu, do něhož jsou při analýze dávkovány. Při těchto efektech může rovněž docházet k agregaci nanočástic. Toto chování lze vysvětlit pomocí DLVO teorie, která předpokládá, že nanočástice agregují, pokud je překročena energetická bariéra definovaná elektrostatickými a Van der Waalsovými silami. Navíc bylo zjištěno, že za optimálních podmínek, lze vzorek nanočástic "stacking" efektem 76-krát zakoncentrovat (srovnání se standardním dávkováním). Další možností, jak prekoncentrační faktor nanočástic zvýšit, je kombinace "stacking" efektu s elektrokinetickým dávkováním vzorku. On-line elektrokinetická prekoncentrace karboxylovaných magnetitových nanočástic byla studována za "normálních" podmínek, a také v křemenných kapilárách, ve kterých je elektroosmotický tok obrácen nebo potlačen. Bylo zjištěno, že k reprodukovatelným analýzám vede pouze použití kapilár kovalentně pokrytých polyvinylalkoholem. Srovnáním s běžným hydrodynamickým dávkováním došlo tímto způsobem k 860-násobné prekoncentraci nanočástic. V poslední části práce jsou studovány pomocí afinitní kapilární elektroforézy interakce nanočástic s polypeptidovým antibiotikem (polymyxin B). Pro specifickou a citlivou detekci byla kapilární elektroforéza spojena s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem. Samotnému studiu interakcí tedy předcházelo testování funkčnosti spojení těchto dvou technik. Při interakční studii byla sestrojena závislost efektivní mobility nanočástic na koncentraci ligandu v základním elektrolytu. Analýzou naměřených dat (x-reciproká linearizace dle Scatcharda) byly zjištěny dvě různé interakční oblasti, jež se liší svými interakčními konstantami a rovněž stechiometrií vznikajícího komplexu. Tyto rozdíly mohou být opět vysvětleny začátkem agregace nanočástic, a to z důvodu snížení elektrostatického odpuzování nanočástic (záporný náboj je kompenzován polymyxinem B, takže se mění hodnota zeta potenciálu). Tato hypotéza je rovněž v souladu s tvary profilů nanočástic. Píky nanočástic jsou úzké při nízkých koncentracích ligandu, zatímco při vysokých koncentracích jsou rozšířeny. …více

Abstract:

The submitted dissertation thesis is focused on problematics of nanoparticles in capillary electromigration analytical techniques. Firstly, nanoparticles´ behaviour at the interface of two environments with different specific conductivities was explored. This is related to the stacking and de-stacking effects. Both of these effects have been observed when the ionic strength of the zone in which nanoparticles are dispersed differed from the ionic strength of the running electrolyte. These effects may also result in aggregation of nanoparticles. This behaviour can be explained by the DLVO theory, which assumes that nanoparticles aggregate when the energetic barrier defined by electrostatic and Van der Waals forces is exceeded. In addition, it has been found that under optimal conditions, stacking effect allowed 76-fold preconcentration of nanoparticles (compared to standard injection). Another way to increase the preconcentration factor of nanoparticles is combination of the stacking effect with the electrokinetic injection of the sample. On-line electrokinetic preconcentration of carboxylated magnetite nanoparticles has been studied in fused silica capillaries and also in silica capillaries with reversed or suppressed electroosmotic flow. It has been found that analyzes in polyvinylalcohol covalently coated capillaries were most reproducible. In comparison with the standard hydrodynamic injection, the electrokinetic injection allowed 860-fold preconcentration of nanoparticles. Lastly, the interaction study of nanoparticles with the polypeptide antibiotic (polymyxin B) via affinity capillary electrophoresis has been performed. For specific and sensitive detection, inductively coupled plasma mass spectrometry instument has been hyphenated to capillary electrophoresis instrument. After testing of the interface of these two techniques, interactions between nanoparticles and ligand were studied. The analysis of interaction data (x-reciprocal Scatchard linearization of dependence between effective mobility of nanoparticles and ligand concentration in running electrolyte) showed two distinct interaction regions. These regions differed in the strength of the interaction, and in the stoichiometry of emerging complex. These differences can be explained by the start of aggregation of nanoparticles due to the decrease of electrostatic repulsion of nanoparticles (nanoparticles´ negative charge is compensated by polymyxin B, so the value of zeta potential changes). This hypothesis is also in the agreement with the peak shapes of nanoparticles. Peaks are narrow at low ligand concentrations and broadened at high ligand concentrations. …více

Klíčová slova

kapilární elektroforéza nanočástice on-line prekoncentrace hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem elektroforetická mobilita elektroosmotický tok elektrokinetické dávkování interakce afinitní kapilární elektroforéza agregace

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

Vedoucí: doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D., doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D.

Citační záznam

Citovat tuto práci

Citace dle ISO 690:

BARON, Daniel. \textit{Nanočástice v kapilární elektroforéze}. Online. Disertační práce. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta. 2019. Dostupné z: https://theses.cz/id/oxlq1y/.

@PhdThesis{BARON2019thesis,
AUTHOR = "BARON, Daniel",
TITLE = "Nanočástice v kapilární elektroforéze [online]",
YEAR = "2019 [cit. 2024-11-10]",
TYPE = "Disertační práce",
SCHOOL = "Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakultaOlomouc",
NOTE = "SUPERVISOR: doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D., doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D.",
URL = "https://theses.cz/id/oxlq1y/",
}

@PhdThesis{BARON2019thesis,
AUTHOR = {BARON, Daniel},
TITLE = {Nanočástice v kapilární elektroforéze},
YEAR = {2019},
TYPE = {Disertační práce},
INSTITUTION = {Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta},
LOCATION = {Olomouc},
SUPERVISOR = {doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D., doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D.},
URL = {https://theses.cz/id/oxlq1y/},
URL_DATE = {2024-11-10},
}

{{Citace kvalifikační práce
 | příjmení = BARON
 | jméno = Daniel
 | instituce = Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta
 | titul = Nanočástice v kapilární elektroforéze
 | url = https://theses.cz/id/oxlq1y/
 | typ práce = Disertační práce
 | vedoucí = doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D., doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D.
 | rok = 2019
 | počet stran =
 | strany =
 | citace = 2024-11-10
 | poznámka =
 | jazyk = 
}}

Jak správně citovat práci

BARON, Daniel. Nanočástice v kapilární elektroforéze. Olomouc, 2019. disertační práce (Ph.D.). UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. Přírodovědecká fakulta

Plný text práce

Obsah online archivu závěrečné práce

Zveřejněno v Theses:

světu

Jak jinak získat přístup k textu

Instituce archivující a zpřístupňující práci: UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI, Přírodovědecká fakulta

Odkaz na soubor do lokálního úložiště instituce

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Chemie / Analytická chemie

Práce na příbuzné téma

Všechny práce

Název

Vložil

Vloženo

Práva

Theses oxlq1y oxlq1y/2

5. 4. 2019

Složky

Soubory

thesis DISERTAN_PRCE__AUTOREFERT_DANIEL_BARON.pdf

MARKLOVÁ, E.

6. 4. 2019

Co je jinak přidání souboru

Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
Co je jinak další operace se soubory

Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
Co je jinak pohled pro experty

Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
Co je nové vyhledávání souborů

Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
Co je nové rychlý přístup k souborům

Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.
Co se chystá

Připravujeme další vylepšení pro mobilní zařízení.

Nanočástice v kapilární elektroforéze – Mgr. Daniel BARON

Mgr. Daniel BARON

Disertační práce

Nanočástice v kapilární elektroforéze

Nanoparticles in capillary electrophoresis

Anotace:

Abstract:

Klíčová slova

Obhajoba závěrečné práce

Citační záznam

Citace dle ISO 690:

Jak správně citovat práci

Plný text práce

Obsah online archivu závěrečné práce

Jak jinak získat přístup k textu

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Práce na příbuzné téma

Složky

Soubory

Co je jinak přidání souboru

Co je jinak další operace se soubory

Co je jinak pohled pro experty

Co je nové vyhledávání souborů

Co je nové rychlý přístup k souborům

Co se chystá