Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Poraba vode in naraščajoče onesnaževanje te predstavljata resen globalni izziv. Odpadne vode vsebujejo številna onesnaževala, med katerimi so posebej problematična mikroonesnaževala, kot so farmacevtski izdelki. Med njimi izstopajo nesteroidna protivnetna zdravila, predvsem diklofenak (DCF). Zaradi svoje široke uporabe v humani in veterinarski medicini se pogosto pojavljajo v odpadnih vodah, kjer lahko škodljivo vplivajo na vodni ekosistem. Zato je nujen razvoj naprednih postopkov čiščenja odpadnih voda, ki omogočajo učinkovito odstranjevanje tovrstnih onesnaževal. V magistrskem delu je prikazana študija adsorpcije in razgradnje DCF v mikroreaktorskem sistemu. Kot adsorbent so bila uporabljena metalo-organska ogrodja (MOFs), natančneje zeolitno imidazolatno ogrodje-8 (ZIF-8), sintetizirano s precipitacijsko metodo. V nadaljevanju smo v ZIF-8 z metodo kovalentnega povezovanja imobilizirali encim lakazo in tako sintetizirali kompozit lakaza@ZIF-8. Lakaza je oksidoreduktazni encim, ki katalizira oksidacijo fenilnih obročev v molekuli DCF, zato je kompozit lakaza@ZIF-8 primeren za razgradnjo DCF v mikroreaktorskem sistemu. Učinkovitost poroznih materialov pri adsorpciji in razgradnji DCF pri različnih pretokih skozi mikroreaktor smo zasledovali z visoko zmogljivostno tekočinsko kromatografijo (HPLC). Funkcionaliziranemu nano ogrodju lakaza@ZIF-8 smo določili aktivnost imobilizirane lakaze in učinkovitost imobilizacije. Proučili smo vpliv deleža volumna mrežnega povezovalca gluteraldehida (GA) in epiklorohidrina (ECH) ter koncentracije lakaze na učinkovitost imobilizacije in preostalo aktivnost encima. Izvedli smo tudi študijo ponovne uporabe, termične stabilnosti in skladiščenja imobilizirane lakaze. Rezultati so pokazali, da je bil optimalen delež GA 10 (v/v) %, ECH pa 7,5 (v/v) %, ob optimalni koncentraciji lakaze 10 mg/mL. Preostala aktivnost lakaze po imobilizaciji je znašala 129,00 % s specifično aktivnostjo 4,48 U/mg (GA) in 118,13 % s specifično aktivnostjo 5,78 U/mg (ECH). Rezultati nakazujejo na hiperaktivacijo encima, ko smo ga imobilizirali na ZIF-8. Učinkovitost imobilizacije je znašala 95,60 % (GA) in 93,15 % (ECH). Imobilizirano lakazo smo lahko večkrat uporabili, izkazala se je za dobro termično stabilno z možnostjo daljšega skladiščenja pri 4 °C. Pri proučevanju adsorpcije in razgradnje DCF z ZIF-8 in lakazo@ZIF-8 v mikroreaktorju pri pretokih 125 µL/min in 250 µL/min smo ugotovili, da zmanjšanje začetnega pretoka na polovico nima bistvenega vpliva na končni delež adsorpcije oz. razgradnje DCF, vpliva le na čas, potreben za razgradnjo/odstranitev enake količine DCF. Ne glede na izbrani pretok se je izkazalo, da je imobilizirana lakaza na ZIF-8 učinkovitejša za odstranjevanje DCF, doseženi delež razgradnje je znašal okoli 90,00 %.
Ključne besede: MOFs, ZIF-8, lakaza, GA, ECH, DCF, mikroreaktor, HPLC, imobilizacija, razgradnja, adsorpcija
Objavljeno v DKUM: 28.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 21
Celotno besedilo (7,63 MB)

Opis: Bakterijska nanoceluloza (BNC) je naravni polimer, ki zaradi svojih edinstvenih lastnosti predstavlja obetavni izhodiščni material za številne nove razvojne pristope v inovativnih raziskavah na različnih področjih. Vendar pa čista BNC nima nekaterih lastnosti, zlasti magnetnih, ki pa jih je mogoče doseči z vgradnjo različnih vrst magnetnih nanodelcev (MNPs). Magistrsko delo obravnava sintezo magnetne bakterijske nanoceluloze v obliki kroglic (K-MBNC), ki predstavlja perspektiven material za uporabo v različnih biomedicinskih in tehnoloških aplikacijah. K-MBNC smo sintetizirali z dvema pristopoma; z in situ metodo, pri kateri smo MNPs sintetizirali neposredno v že pripravljene kroglice bakterijske nanonceluloze (K-BNC), in z metodo sinteze med fermentacijo, kjer smo MNPs dodali v gojitveni medij med postopkom sinteze K-BNC. Najprej smo proučevali parametre dinamične produkcije K-BNC z bakterijo Komagataeibacter xylinus. Nato je sledila študija produkcije KMBNC z različnima metodama. Pri obeh metodah sinteze K-MBNC smo spremljali vpliv sinteznih parametrov na magnetne, morfološke in fizikalno-kemijske lastnosti produktov. Rezultati kažejo, da hitrost stresanja in čas fermentacije vplivata na velikost, maso in število K-BNC. Višja hitrost stresanja zmanjša premer in poveča število nastalih K-BNC, daljši čas fermentacije pa poveča njihovo maso in velikost. Največjo maso K-MBNC, pridobljenih z metodo sinteze med fermentacijo, smo dosegli, ko je fermentacija potekala pri 26 °C, pH = 6 in s hitrostjo stresanja 140 rpm ter z dodatkom 0,5 g MNPs v medij. Koncentracija inokuluma je bila 1-5 × 106 CFU/mL. S SEM/EDS analizo smo potrdili uspešno vključitev MNPs v nanocelulozno matriko, pri čemer je in situ sintetiziran vzorec kazal bolj homogeno razporeditev in višji masni delež Fe. FTIR spektri vzorcev K-MBNC so vsebovali značilne vrhove za celulozo in Fe–O skupine, kar pravtako potrjuje uspešno sintezo magnetnega nanokompozita. TGA/DSC analiza je pokazala izboljšano termično stabilnost K-MBNC vzorcev v primerjavi s K-BNC. Meritve magnetnih lastnosti so pokazale, da K-MBNC sintetizirane in situ z manjšim premerom in uporabljenim razmerjem Fe3⁺ : Fe2⁺ = 2 : 1 kažejo boljšo magnetno odzivnost. Najboljše magnetne lastnosti K-MBNC, sintetiziranih z metodo sinteze med fermentacijo, izkazujejo kroglice sintetizirane s hitrostjo stresanja 140 rpm ter ob dodatku 0,5 g MNPs v medij. Sintetizirane K-MBNC, neglede na postopek sinteze, niso kazale protibakterijskega delovanja. Uspešno smo tudi prenesli sintezo K-MBNC med fermentacijo iz laboratorijskega merila v bioreaktorski sistem.
Ključne besede: bakterijska nanoceluloza, Komagataeibacter xylinus, magnetni nanokompoziti, magnetni nanodelci
Objavljeno v DKUM: 22.08.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 48
Celotno besedilo (5,47 MB)

Opis: Nanocellulose is considered a promising and sustainable biomaterial, with excellent properties of biorenewability with improved mechanical properties. As a unique natural biopolymer, it has been applied to many different industries, where efficient and environmentally friendly productions are in demand. For the first time, ferns from the class Polypodiopsida were used for the isolation of cellulose fibers, which was performed using a chemo-mechanical method. As chemical treatment plays a crucial role in the isolation of nanocellulose, it affects the efficiency of the extraction process, as well as the properties of the resulting nanocellulose. Therefore, mechanical fibrillation was performed via grinding, while the chemical process consisted of three different treatments: alkali treatment, bleaching, and acid hydrolysis. In three different experiments, each treatment was separately prolonged to investigate the differing properties of isolated nanocellulose. Structural analysis and morphological analysis were investigated by SEM, EDS, FT-IR, and DLS. The thermal stability of cellulose fibers was investigated by TGA/DSC. The morphology of obtained nanocellulose was confirmed via SEM analysis for all samples, with particles ranging from 20 nm up to 600 nm, while the most consistent sizes were observed for NC3, ranging from 20 to 60 nm. FT-IR spectra showed prominent absorption peaks corresponding to cellulose, as well as the absence of absorption peaks, corresponding to lignin and hemicellulose. The EDS confirmed the elemental purity of nanocellulose, while TGA/DSC indicated higher thermal stability of nanocellulose, compared to untreated fern, which started to degrade earlier than nanocellulose. Such characteristics with unique properties make nanocellulose a versatile biomaterial for the industrial production of cellulosic materials.
Ključne besede: nanocellulose, isolation, Polypodiophyta fern, chemo-mechanical method, biomaterial, biopolymers
Objavljeno v DKUM: 31.01.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 10
Celotno besedilo (3,75 MB)

Opis: Onesnaževanje zaradi zlorabe antibiotikov resno ogroža okolje in zdravje ljudi, zato je nujno potreben razvoj učinkovitih strategij za razgradnjo in odstranjevanje ostankov antibiotikov. V magistrskem delu smo imobilizirali encim v metalo-organsko ogrodje (MOFs). V zeolitno imidazolatno ogrodje-8 (ZIF-8) smo z metodo samosestavljanja imobilizirali β-laktamazo (β-laktamaza@ZIF-8), katalitično učinkovitost imobiliziranih poroznih materialov (β-laktamaze@ZIF-8) za razgradnjo penicilinov (PEN) pa smo določevali z uporabo visoko zmogljivostne tekočinske kromatografije HPLC. Morfologijo in kemijsko strukturo β-laktamaze@ZIF-8 smo opredelili z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Rezultati so pokazali, da se je katalitična aktivnost enkapsuliranega encima v primerjavi s prostim encimom znatno povečala. Ugotovili smo tudi, da je ZIF-8 zaradi svoje velike površine in adsorpcijskih lastnosti že sam po sebi odlično orodje za odstranjevanje PEN iz vode. Katalitični mehanizem razgradnje PEN z β-laktamazo@ZIF-8 temelji na tvorbi kompleksa med ionom Zn (II) na ogrodju ZIF-8 in ciljno molekulo, kar oslabi vez štiričlenskega β-laktamskega obroča v molekuli PEN ter tako poveča učinkovitost encimske razgradnje PEN. Magistrsko delo je zagotovilo obetavno strategijo za razgradnjo antibiotika PEN v vodnem okolju.
Ključne besede: β-laktamaza, kovinsko-organska ogrodja (MOFs), ZIF-8, penicilin (PEN), imobilizacija, razgradnja
Objavljeno v DKUM: 02.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 67
Celotno besedilo (5,59 MB)

Opis: Stabilnost encimov je ključnega pomena pri njihovih različnih aplikacijah. Kot biokatalizatorje jih uporabljamo na različnih področjih kot so predelava hrana, okoljevarstvo in drugih industrijskih procesih. Encim β-laktamazo proizvajajo določene bakterije za razgradnjo β-laktamskega obroča v antibiotikih. Encim β-laktamazo lahko uporabljamo za razgradnjo antibiotikov in kot biomarker ugotavljanja ostankov antibiotikov v procesu čiščenja odpadnih voda. V diplomskem delu smo proučili vpliv magnetnega polja na specifično aktivnost in stabilnost encima β-laktamaze v praškasti obliki in v vodni raztopini, in sicer smo encim izpostavili konstantnemu in alternirajočemu (sinusnemu) magnetnemu polju ter spreminjali čas izpostavitve. Tako smo proučevali stabilnost β-laktamaze v prahu in v vodni raztopini pri danih pogojih. Po izpostavitvi vzorcev magnetnemu polju smo z encimskim testom določili preostalo aktivnost encima in koncentracijo proteinov ter tako določili vpliv magnetnega polja na stabilnost β-laktamaze.
Ključne besede: encimi, β-laktamaza, specifična aktivnost, vpliv magnetnega polja
Objavljeno v DKUM: 20.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 18
Celotno besedilo (1,41 MB)