Antimikrobiální aktivita látek je jedním z klíčových parametrů determinujících jejich využití v řadě průmyslových, biotechnologických či biomedicínských aplikací. Většina antibakteriálních testů je přitom designována jako časově limitovaný test jedné koncentrace látek, což nepostihuje dynamiku vývoje vztahu mezi mikroorganismy a příslušným materiálem. Mikroorganismy přitom vykazují vysokou míru přizpůsobivosti např. pomocí mutací. V teoretické části diplomové práce jsou shrnuty antimikrobiální polymerní systémy, jejich vlastnosti a mechanismy působení, informace o bakteriích a biofilmu, a také je zde uveden přehled metod používaných při testování antimikrobiální aktivity látek. V experimentální části je zkoumána antimikrobiální aktivita různých látek pomocí diskové difúzní metody. Pro testování byly použity bakterie E. coli a S. aureus. Dále byla provedena série testů s cílem vyvinout opakovatelný postup přípravy experimentálního uspořádání a modifikovat tak metodu testování interakce mikroorganismus / materiál / látka v dynamických podmínkách zahrnující gradient testované látky s antimikrobiálním potenciálem v delším časovém rozmezí. V práci jsou také shrnuty výsledky mikrobiálního vývoje a adaptace na testované látky, což bylo sledováno na připraveném experimentálním zařízení.
Annotation in English
Antimicrobial activity of substances is one of the key parameters determining their use in many industrial, biotechnological or biomedical applications. Most antibacterial tests are designed as time-limited tests of a single concentration of substances, which does not affect the dynamics of the relationship between the microorganisms and the material. Microorganisms exhibit a high degree of adaptability, for example thanks to the mutations. Antimicrobial polymer systems, their properties, and mechanisms of action, information about bacteria and biofilm are summarized in the theoretical part of the thesis. There is also an overview of methods used in testing the antimicrobial activity of substances. In the experimental part, the antimicrobial activity of various substances is investigated using the disc diffusion method. E. coli and S. aureus were used for testing. In addition, a series of tests was carried out to develop a repeatable and valuable experimental set-up for the testing the microorganism / material / substance interaction under dynamic conditions (including the gradient of the test substance with antimicrobial potential) over a longer period of time. The work also summarizes the results of microbial development and adaptation to the test substances, which was observed on the prepared experimental device.
Antimikrobiální aktivita látek je jedním z klíčových parametrů determinujících jejich využití v řadě průmyslových, biotechnologických či biomedicínských aplikací. Většina antibakteriálních testů je přitom designována jako časově limitovaný test jedné koncentrace látek, což nepostihuje dynamiku vývoje vztahu mezi mikroorganismy a příslušným materiálem. Mikroorganismy přitom vykazují vysokou míru přizpůsobivosti např. pomocí mutací. V teoretické části diplomové práce jsou shrnuty antimikrobiální polymerní systémy, jejich vlastnosti a mechanismy působení, informace o bakteriích a biofilmu, a také je zde uveden přehled metod používaných při testování antimikrobiální aktivity látek. V experimentální části je zkoumána antimikrobiální aktivita různých látek pomocí diskové difúzní metody. Pro testování byly použity bakterie E. coli a S. aureus. Dále byla provedena série testů s cílem vyvinout opakovatelný postup přípravy experimentálního uspořádání a modifikovat tak metodu testování interakce mikroorganismus / materiál / látka v dynamických podmínkách zahrnující gradient testované látky s antimikrobiálním potenciálem v delším časovém rozmezí. V práci jsou také shrnuty výsledky mikrobiálního vývoje a adaptace na testované látky, což bylo sledováno na připraveném experimentálním zařízení.
Annotation in English
Antimicrobial activity of substances is one of the key parameters determining their use in many industrial, biotechnological or biomedical applications. Most antibacterial tests are designed as time-limited tests of a single concentration of substances, which does not affect the dynamics of the relationship between the microorganisms and the material. Microorganisms exhibit a high degree of adaptability, for example thanks to the mutations. Antimicrobial polymer systems, their properties, and mechanisms of action, information about bacteria and biofilm are summarized in the theoretical part of the thesis. There is also an overview of methods used in testing the antimicrobial activity of substances. In the experimental part, the antimicrobial activity of various substances is investigated using the disc diffusion method. E. coli and S. aureus were used for testing. In addition, a series of tests was carried out to develop a repeatable and valuable experimental set-up for the testing the microorganism / material / substance interaction under dynamic conditions (including the gradient of the test substance with antimicrobial potential) over a longer period of time. The work also summarizes the results of microbial development and adaptation to the test substances, which was observed on the prepared experimental device.
Antibakteriální aktivita látek je jedním z klíčových parametrů determinujících jejich využití v řadě průmyslových, biotechnologických či biomedicínských aplikacích. Většina antibakteriální testů je přitom designována jako časově limitovaný test jedné koncentrace látek bez důrazů na vývoj interakce v čase a v postupně se zvyšující koncentraci látky. Cílem práce je proto design a reálné provedení testu antimikrobní aktivity různých látek, včetně látek využívaných v polymerním průmyslu, a to v dlouhodobém časovém horizontu a gradientu testovaných látek.
Research Plan
Antibakteriální aktivita látek je jedním z klíčových parametrů determinujících jejich využití v řadě průmyslových, biotechnologických či biomedicínských aplikacích. Většina antibakteriální testů je přitom designována jako časově limitovaný test jedné koncentrace látek bez důrazů na vývoj interakce v čase a v postupně se zvyšující koncentraci látky. Cílem práce je proto design a reálné provedení testu antimikrobní aktivity různých látek, včetně látek využívaných v polymerním průmyslu, a to v dlouhodobém časovém horizontu a gradientu testovaných látek.
Recommended resources
SNUSTAD, D.P., SIMMONS, M.J., RELICHOVÁ, J. et al. Genetika. Brno: Masarykova univerzita, 2009. ALBERTS B. et al. Molecular Biology of the Cell 5th ed. Garland Science. DAVID A.P. BIZIOS R. Biological Interactions on Material Surfaces. ISBN 978-0-387-98160-4
Recommended resources
SNUSTAD, D.P., SIMMONS, M.J., RELICHOVÁ, J. et al. Genetika. Brno: Masarykova univerzita, 2009. ALBERTS B. et al. Molecular Biology of the Cell 5th ed. Garland Science. DAVID A.P. BIZIOS R. Biological Interactions on Material Surfaces. ISBN 978-0-387-98160-4
