Inhibice růstu biofilmů na vodních filtrech

Bc. Dan Erben

Master's thesis

Inhibition of biofilm formation on water filters

Anotácia:

Tvorba mikrobiálních biofilmů a následný biofouling představují vážný problém zejména v medicíně a průmyslu. Biofoulingu je obtížné předejít a způsobuje značné škody, v oblasti průmyslu především ve filtračních zařízeních. Prvním cílem tohoto výzkumu bylo vylepšení nedávno vyvinuté fyzikální metody pro vyhodnocení odolnosti filtračních materiálů vůči biofoulingu. Testovaný materiál je použit jako filtr vody kontaminované mikroby. Je měřen vývoj tlaku a průtoku, což umožňuje kvantifikaci změn propustnosti. Materiál s předpokládanou odolností proti biofoulingu byl připraven nanesením chitosanu na polypropylenový textil s pomocí aktivace atmosférickým koplanárním výbojem. Také byl připraven materiál s chitosanovou vrstvou dopovanou mědí. Druhým stěžejním bodem výzkumu bylo vyhodnocení textilií pomocí vhodné konvenční metody. K tomu byla zvolena konfokální laserová skenovací mikroskopie.

Abstract:

The formation of microbial biofilms and resulting biofouling is a serious problem in many fields, mainly in medicine and industry. In the latter, biofouling is responsible for significant economic losses especially in filtration applications. Because it is very difficult to prevent biofilm growth and to undo the damage done by biofouling, search for novel solutions is essential. First aim of the presented research was to further improve a recently developed physical method for evaluation of biofouling resistibility of filter materials. The tested materials were used for filtration of microbially contaminated water and pressure and flow rate developments were measured, which allows the evaluation of the permeability change. Chitosan-coated polypropylene textile was prepared as a supposedly biofouling resistant filtration material. The textile was prepared by activation in atmospheric coplanar discharge and subsequent deposition of chitosan. Also, copper-doped chitosan-coated textile was prepared. The second pivotal point of the research was to employ some more conventional method for the evaluation of the textile. The confocal laser scanning microscopy was chosen for this.

Keywords

biofouling, filtration, plasma treatment, chitosan, copper, confocal laser scanning microscopy, filtrace, plasmová úprava, měď, konfokální laserová skenovací mikroskopie

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 6. 2010
• Vedúci: doc. RNDr. Jozef Ráheľ, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Physics / Biophysics