Hodnocení aktivity reaktivních sorbentů pomocí standardního fosfatázového testu

Bc. Nikola ZEMANOVÁ

Master's thesis

Evaluation of reactive sorbent activity with the aid of standardized phosphatase test

Abstract:

Nanomateriály nacházejí v současné době všestranné využití v různých průmyslových odvětvích zejména jako sorbenty (či tzv. reaktivní sorbenty), katalyzátory nebo fotokatalyzátory. V rostoucí míře je zkoumáno i jejich chování v biologických systémech s možným využitím v medicíně. Řada nanomateriálů vykazuje schopnost katalyzovat biologicky významné reakce podobným způsobem, jako konvenční enzymy,a proto se pro ně používá též název nanozymy. Pro studium enzymatické aktivity nanomateriálů ovšem obvykle není možno přímo použít zavedených testů. Tato diplomová práce je zaměřena na modifikaci standardního fosfatázového testu pro měření alkalické fosfatázy tak, aby bylo možné ho použít pro testování aktivity vybraných nanomateriálů. Použité metody (jednobodový test a kinetický test) byly optimalizovány, validovány a aplikovány na několik typů reaktivních sorbentů na bázi oxidu ceričitého v různých prostředích. Tato prostředí se lišila především hodnotou pH (5, 7,2 a 9). Pro účely této práce byli zjištěny i některé výkonnostní charakteristiky jako např.: opakovatelnost. Bylo zjištěno, že nejvyšší hodnotu fosfatázové aktivity vykazují komerčně dostupný oxid ceričitý od výrobce Sigma Aldrich a v laboratoři vyrobený oxid ceričitý, který je připravený kalcinací prekurzoru z homogenní hydrolýzy při 500°C.

Abstract:

Nanomaterials are mostly applied as sorbents (or reactive sorbents), catalysts or photocatalysts in different industrial areas. In different industrial areas, nanomaterial are mostly applied as sorbents (or reactive sorbents), catalyst, or fotocatalyst. Research of nanomaterials´ activity in biological systems and the application of the knowledge in medicinal practice has become one of the most preferable topics. Some nanomaterials are called nanoenzymes for the ability to catalyse biological reactions as well as conventional enzymes. In order to study enzymatic activity of nanomaterials, commonly used test suitss ussually cannot be used. (Therefore, the Master´s thesis is focused on modification of basically used test for measuring of alkaline phosphatase and the application of newly developed method on chosen nanomaterials. This thesis is focused on use of commonly used test-suite for measuring of alkaline phosphatase activity and application of developed novel method on chosen nanomaterials. The optimization, validation, and application of the methods (one-point test and kinetic test) was performed. Method was then applied for some types of reactive sorbents, which are based on cerium oxide in different environment., was performed. The environments differed especially in pH (5, 7,2, and 9). The results reveal that the highest phosphate activity has both cerium oxide produced by Sigma Aldrich and laboratory made cerium oxide which was prepared by calcination of precursor obtained by homogeneous hydrolysis at 500 °C.

Keywords

Nanočástice, reaktivní sorbenty, oxid ceričitý, fosfatázová aktivita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 9. 2016

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Pavel Janoš, CSc.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Environment

Master programme / field:
Ecology and environmental protection / Waste Management