Výzkumné zaměření
Výzkum oddělení bionanotechnologií je zaměřen na následující oblasti:
Výzkum a vývoj fotoaktivních nanokompozitů na bázi jílových minerálů modifikovaných fotoaktivními nanočásticemi (TiO2, ZnO, aj.). U nanokompozitů je kladen důraz nejen na reprodukovatelnost postupu přípravy a vysokou fotokatalytickou aktivitu, ale rovněž na ekologickou nezávadnost technologií jejich přípravy a šetrnost výsledných fotokatalyzátorů k životnímu prostředí.
Výzkum nanovlákenných materiálů modifikovaných antibakteriálními činidly či fotoaktivními nanočásticemi pro medicínské či filtrační účely je realizován ve spolupráci s externími pracovišti.
Interakce nanomateriálů s živými organismy. Studium veterinárního využití, fytotoxicity a antibakteriálních účinků připravovaných nanomateriálů je realizováno ve spolupráci s externími pracovišti. Studium vlivu brzdného otěru modelového i reálného na životní prostředí je realizováno nejen ve spolupráci s externími pracovišti.
Testování ochranných vlastností hydrofobních a fotokatalytických vrstev na bázi siloxanů obsahujících fotoaktivní nanočástice pro kamenné povrchy (nasákavost, samočisticí efekt, biodeteriorace) je realizováno ve spolupráci s externími pracovišti.
Výzkum a vývoj elektricky vodivých nanokompozitů na bázi jílových minerálů modifikovaných vodivými polymery (polyanilin, polypyrrol). Monitorování dlouhodobých změn vlastností různých forem nanokompozitů (prášky, tenké vrstvy, tablety) a studium využití těchto nanokompozitů k přípravě nanomateriálů obsahujících grafenové struktury.
Charakterizace nanomateriálů z hlediska struktury pomocí RTG difrakční analýzy, Ramanovy a IČ spektroskopie. Studium optických vlastností pomocí UV-VIS a DRS (difúzně reflektanční) spektrofotometrie. Studium fotokatalytické aktivity zavedenou metodou. Studium povrchů pomocí světelné mikroskopie.
Počítačové simulace nanomateriálů jsou prováděny s využitím molekulární mechaniky a dynamiky v modelovacím prostředí Biovia Materials Studio. RTG difrakce a IČ spektra simulovaná v tomto modelovacím prostředí rovněž slouží ke strukturní charakterizaci nanomateriálů.
Výzkum je prováděn ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem, Department of Mechanical Engineering and Energy Processes na Southern Illinois University v USA, Slovenskou Zdravotníckou Univerzitou v Bratislavě, Přírodovědeckou fakultou a Matematicko-fyzikální fakultou Univerzity Karlovy v Praze, Ústavem experimentální botaniky AV ČR v Praze, Ústavem geoniky AV ČR v Ostravě, Výzkumným ústavem veterinárního lékařství, v. v. i., v Brně či biotechnologickou společností Contipro a.s. v Dolní Dobrouči.
Přístrojové vybavení
- Infračervený spektrometr s Fourierovou transformací Nicolet 6700 FT-IR (Thermo Scientific, USA)
- Ramanův konfokální mikroskop XploRA™ (Horiba Jobin Yvon, France)
- Rentgenový práškový difraktometr BRUKER D8 ADVANCE (Bruker AXS, Germany) s kobaltovou lampou, vybavený databází PDF 2 Release 2004.
- UV-VIS spektrometr CINTRA 303 (GBC Scientific Equipment)
- Cellometer Auto T4 (Nexcelom Bioscience LLC., USA) a optický mikroskop Olympus CX31 (Olympus)
- Růstová komora APT.line™ KBW (E5.1) s nastavitelnými osvětlovacími kazetami a mikroprocesorem RD3 (Binder GmbH)
- Laminární box Steril Bio Ban Compact (Schoeller)
- Světelný digitální mikroskop VHX-500 (Keyence Corporation, Japan)
- Stolní autokláv Tuttnauer 3850 EL (Tuttnauer)
Poskytované služby
- Rentgenová difrakční analýza
- Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací Ramanova
- Spektroskopie UV-VIS a DRS (difúzně reflektanční) spektrofotometrie
- Optická mikroskopie Biodeteriorace – stanovení odolnosti povrchů
- Zarůstání biofilmem Stanovení akutní toxicity pomocí zelených řas
- Stanovení fotokatalytické aktivity zavedenou metodou
Kontakt
doc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D.
e-mail: jonas.tokarsky@vsb.cz
tel.: +420 597 321 606; +420 597 321 519