| Rok | Absolvent | Název práce Školitelé a konzultanti |
|---|---|---|
| 2023 | Ing. Jana Kittnerová | Sorpce vybraných radionuklidů na cementových pojivechAbstrakt: Bezpečnost úložišť radioaktivních odpadů je posuzována na základě studia interakcí radionuklidů s materiály inženýrských bariér. Mezi radionuklidy, které se mohou potenciálně vyskytovat v ukládaných radioaktivních odpadech patří radium, a jemu chemicky podobné stroncium a baryum, a také uran a olovo. Cementové materiály jsou hojně využívanou inženýrskou bariérou zejména v úložištích nízko- a středněaktivního odpadu, najdou ale uplatnění také v připravovaném hlubinném úložišti. |
| 2022 | Ing. Ekaterina Kukleva | Nosiče terapeutických a diagnostických radionuklidů pro nukleární medicínuAbstrakt: Hydroxyapatit (HAp) je materiál používaný v řadě odvětví. Díky svým příznivým vlastnostem, jako je radiační stabilita, biokompatibilita, nízká toxicita, velký specifický povrch a dalším, může být použit jako nosič pro medicinální radionuklidy pro diagnostiku a terapii. V dané práci nejprve byla vyvinuta metoda přípravy HAp, který byl dále detailně charakterizován. Poté byla zkoumána sorpce čtyř radionuklidů na nanočástice HAp: 18F, 68Ga, 99mTc a 223Ra. Výtěžky značení pro všechny čtyři radionuklidy přesahovali 95 % a další studie stability prokázaly zachování aktivity na HAp přes 80 % u většiny testovaných vzorků v biologicky relevantních médiích, jako hovězí sérum, hovězí plazma, fyziologický roztok a roztoky albuminu po dobu cca. 5 poločasů pro každý radionuklid. Dosažené výsledky potvrdily předpoklad využití HAp jako radionuklidového nosiče vhodného pro nukleární medicínu. Dspace |
| 2022 | Ing. Vojtěch Vaněček | Kombinatorický vývoj scintilátorů na bázi komplexních halogenidůAbstrakt: Tato práce shrnuje autorovu vědeckou činnost v rámci doktorského studia zaměřenou na výzkum a vývoj nových scintilátorů na bázi komplexních halogenidů. Publikované výsledky jsou rozděleny do dvou kapitol. První kapitola se věnuje vývoji technologie pro růst vysoce kvalitních krystalů chloridu cesno-hafničitého, výzkumu jeho scintilačních vlastností a vlivu substituce zirkonia. Druhá kapitola se věnuje rozsáhlé studii nových cross-luminiscenčních scintilátorů perspektivních pro aplikace vyžadující vysoké časové rozlišení. Dosažené výsledky jsou prezentovány v kontextu výsledků publikovaných mezinárodní vědeckou komunitou Dspace |
| 2022 | Ing. Kateřina Děcká | Příprava scintilačních metamateriálů s využitím nanočástic cesno-olovnatých halogenidůAbstrakt: Cílem této dizertační práce byla syntéza a charakterizace nanokrystalů cesno-olovnatých perovskitů (CsPbBr3) a zkoumání jejich možné aplikace jako detektorů s vysokým časovým rozlišením v pozitronové emisní tomografii a počítačové tomografii s detekcí doby průletu fotonů. V rámci dosažení tohoto cíle jsem na naší katedře nejdříve zavedla dvě metody syntézy nanokrystalů CsPbBr3. Poté jsem porovnala výsledky těchto dvou metod a zjistila jsem, že pro zamýšlené aplikace je vhodnější metoda hot injection. Vzorky jsem charakterizovala s ohledem na jejich strukturální a morfologické vlastnosti (rentgenová difrakce, elektronová mikroskopie), optické vlastnosti (absorpční/transmisní spektroskopie) a luminiscenční vlastnosti (foto- a radioluminiscenční spektra a dosvity) se silným důrazem na radioluminiscenci a časové charakteristiky. |
| 2022 | Ing. Pavel Bartl | Studium extrakce homologů transaktinoidůAbstrakt: Tato disertační práce se zabývá velmi širokým tématem kapalinové extrakce prvků 6. skupiny, a to z perspektivy chemie seaborgia. Celé téma může být rozděleno do tří hlavních zájmových oblastí: studium vlastností průmyslového extrakčního činidla Cyanex 600 pro extrakci prvků 6. skupiny z roztoků kyseliny dusičné, popis chování tohoto systému při sub-minutovém kontinuálním extrakčním procesu pomocí mikrofluidní techniky, a propojení mikrofluidní extrakce s cyklotronovou produkcí radionuklidů a jejich následným transportem do laboratoře pomocí transportního systému na bázi aerosolů v proudu plynu (tzv. GJT systému) vyvinutého v Cyklotronové Laboratoři Oslo. |
| 2022 | Mgr. Lucie Baborová | Studium difúze Sr a Cs v kompaktovaném bentonituAbstrakt: Na základě provedených sorpčních a difúzních experimentů stroncia a cesia na českém přírodním Mg/Ca bentonitu BaM a jeho homoionních formách za vybraných podmínek, konkrétně v prostředí dvou jednoduchých elektrolytů CaCl2 a NaCl o iontové síle 0,1 mol·l-1 a syntetické granitické vody o iontové síle 0,005 mol·l-1 , byly vhodnými metodami stanoveny jejich difúzní koeficienty a parametry charakterizující sorpci. Výsledky vsádkových sorpčních experimentů ukázaly odlišné sorpční chování obou kationtů v prostředí vápenatého a sodného elektrolytu. V prostředí syntetické granitické vody byly získány zhruba o jeden řád vyšší hodnoty distribučních koeficientů stroncia než v jednoduchých elektrolytech. V případě cesia byla pozorována významná nelinearita sorpční izotermy, která se projevila i v difúzních experimentech v kompaktovaném bentonitu. Sorpční izotermy stroncia i cesia byly popsány empirickými i mechanistickými sorpčními modely. S využitím modelu iontové výměny realizovaném v programu PhreeqC byly získány charakteristické selektivní koeficienty. Pro získání difúzních charakteristik stroncia a cesia byly provedeny průnikové difúzní experimenty a difúzní experimenty s plošným zdrojem. Experimenty s plošným zdrojem jsou výhodné jednoduchostí svého provedení a nepřítomností vstupního a výstupního rezervoáru včetně příslušných oddělujících filtrů. Průnikové experimenty naopak poskytují komplexnější informaci o difúzním transportu. Výsledky obou typů difúzních experimentů ukázaly na nesoulad mezi reálnými experimentálními daty a předpoklady založenými na standardním fickovském popisu difúzního transportu. Proto byla zavedena originální úprava difúzního modelu v programu GoldSim ve smyslu povrchové difúze prezentovaná v této práci jako model duálního transportu (DTM), která umožnila respektovat urychlení transportu kationtů ve vrstvě kompaktovaného bentonitu pozorované experimentálně nejen v této práci ale i v řadě prací dalších autorů. Tato úprava přinesla významné zlepšení fitu difúzního modelu na získaná experimentální data a umožnila jejich konzistentní fyzikální interpretaci. Nezanedbatelným přínosem této disertační práce byla také tvorba a ověření modelu difúzního experimentu v programu PhreeqC, jehož využití do budoucna představuje velký potenciál. Dspace |
| 2021 | Ing. Adam Pastorek | Studium radikálů jednoduchých prebiotických molekulAbstrakt: Tématem této disertační práce je spektroskopické studium jednoduchých radikálů (OH, NH, CN a CH). Navíc se práce věnuje spektrům oxidu uhelnatého, který je sice stabilní molekulou, ale dominantně vzniká a byl přítomen ve všech námi zkoumaných systémech. Tato disertační práce byla realizována pomocí techniky časově rozlišené infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v emisním uspořádání. Vybrané směsi plynů byly zkoumány v plazmatu doutnavého výboje za podtlaku a vysokého napětí v speciálně upravené výbojové cele. |
| 2021 | RNDr. Martin Daňo | Štúdim sorpcie technecistanu na uhlíkatých materiálochAbstrakt: Dizertačná práca predstavuje komplexnú fyzikálno-chemickú charakterizáciu študovaných pyrogenických uhlíkatých materiálov – aktivovaného uhlíka a biouhlia, ktoré predstavujú významnú skupinu sorbentov využívaných v separácií (rádio)nuklidov a toxických kovov. Hlavným cieľom práce bol výskum sorpcie ⁹⁹ᵐTcO₄⁻ na pripravených vzorkách aktivovaného uhlíka a vzorkách biouhlia. Pripravené vzorky aktivovaného uhlíka a vzorky biouhlia boli charakterizované nasledujúcimi metódami: fyzikálnou adsorpciou dusíka, elektrónovou mikroskopiou s vysokým rozlíšením, röntgenovou difrakčnou analýzou, röntgenfluorescenčnou analýzou, energiovodisperznou röntgenovou spektroskopiou, infračervenou spektroskopiou a potenciometrickými titráciami. Sorpcia ⁹⁹ᵐTcO₄⁻ bola skúmaná bez použitia nosiča alebo s použitím neizotopového nosiča ReO₄⁻. Skúmal sa vplyv pH kvapalnej fázy, rovnovážny čas sorpcie, sorpčná konkurencia aniónov, vplyv množstva nosiča, vplyv konkurenčných iónov na sorpciu technecistanu v kolónovom usporiadaní a prienikové krivky. Nakoniec boli na výsledky potenciometrických titrácií a prienikových kriviek aplikované matematické modely, ktorými sme ako prví popísali mechanizmus sorpcie ⁹⁹ᵐTcO₄⁻ na skúmaných vzorkách. Výsledky výskumu, ktoré boli publikované celkom v piatich recenzovaných prácach v impaktovaných časopisoch a sú súčasťou prílohy tejto práce, poukazujú na aplikovateľnosť skúmaných uhlíkatých sorbentov pri získavaní a koncentrovaní medicínskeho ⁹⁹ᵐTcO₄⁻ z vodných roztokov. Dspace |
| 2020 | Ing. Petra Suchánková | Příprava a in vitro studie nosičů 223Ra a 99mTc na bázi nanočástic TiO2Abstrakt: Příprava nosičů radionuklidů pro nukleární medicínu, zejména pro cílenou alfa terapii, je jedním z nejdůležitějších kroků potřebných k nalezení nových a účinných radiofarmak. Cílem této práce bylo připravit a otestovat vhodný nosič pro alfa terapeutické radionuklidy. Slibným kandidátem pro tento účel jsou anorganické nanočástice na bázi oxidu titaničitého. Byla zvolena a optimalizována jednoduchá a rychlá metoda přípravy těchto nanočástic. Pomocí řady metod – jako jsou infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací, rentgenová prášková difrakce, transmisní elektronový mikroskop, Brunauer–Emmett–Teller metoda a potenciometrická, acido-bazická titrace – byly nanočástice charakterizovány, přičemž byl stanoven vysoký měrný povrch – 330 ± 10 m2 /g a parametry povrchových skupin, velikost částic byla < 20 nm. Pro výzkum bylo zvoleno 223Ra, které je v nukleární medicíně využíváno jako tzv. in vivo generátor. Byl zkoumán mechanismus sorpce 223Ra nanočásticemi v závislosti na pH v rozmezí 2 – 12. Výzkumem bylo zjištěno, že i při nízkých hodnotách pH dochází ke značnému záchytu radionuklidu a procento navázaného 223Ra se pohybuje nad 90 %. Se zvyšujícím se pH rostlo i procento sorpce. Na základě dat ze sorpčních experimentů bylo zvoleno vhodné pH pro kinetické experimenty a to pH 6, při kterém byla následně sledována závislost sorpčního výtěžku na čase i typ řídícího děje. Během prvních pár minut bylo vychytáno více než 90 % vstupní aktivity 223Ra. Pozornost byla věnována také in vitro experimentům, kde kromě 223Ra byly provedeny experimenty s nejběžněji používaným diagnostickým radionuklidem – 99mTc, aby byla prozkoumána možnost využití nosiče v rámci teranostického přístup. Nejprve bylo důležité zvolit vhodnou metodu navázání radionuklidů na nosič, při které je dosaženo vysokých výtěžků značení. Byly zkoumány dva přístupy značení: jednak povrchová sorpce radionuklidů na již připravené nanočástice a dále inkorporace radionuklidů přímo do struktury nanočástic při jejich syntéze. Pro oba způsoby značení i oba radionuklidy byly výtěžky značení vyšší než 97 %. Dále bylo sledováno chování značených nanočástic v biologicky relevantních matricích a bylo sledováno uvolňování aktivity v čase. Experimenty byly rozděleny na krátkodobé do 59 hodin od značení a dlouhodobé po dobu přibližně 5 poločasů. U experimentů s 99mTc se uvolněná aktivita pohybovala pod 15 %, v případě 223Ra se uvolnilo méně než 6 %. Závěrem lze říci, že nanočástice oxidu titaničitého jsou slibným kandidátem pro preklinické testování in vivo a vhodným nosičem terapeutických radionuklidů, zejména pak těch s kaskádou alfa a beta přeměn. Dspace |
| 2020 | Ing. Jaroslav Červenák | Měření excitačních funkcí jaderných reakcí na cyklotronu U-120MAbstrakt: Excitačné funkcie jadrových reakcií majú nezastupiteľný význam v mnohých vedeckopriemyselných aplikáciách. Hrajú zásadnú úlohu pri plánovaní prípravy rádionuklidov z dôvodu optimalizácie parametrov ožarovania kvôli výťažkom pripravovaného rádionuklidu a rádionuklidovým nečistotám. Ďalším využitím excitačných funkcií je monitorovanie cyklotrónového zväzku nabitých častíc, kde sa na dôslednosť a presnosť pri meraní excitačných funkcií kladú obzvlášť vysoké nároky. Excitačné funkcie sa využívajú aj pri tzv. TLA (Thin Layer Analysis). Je to analytická metóda založená na aktivácii tenkých vrstiev ťažkými nabitými časticami, ktorá dovoľuje stanoviť úbytok materiálu napr. mechanickým oterom či koróznym opotrebovaním. Meranie excitačných funkcií slúži aj ako spätná väzba pre tvorcov teoretických predpovedí účinných prierezov jadrových reakcií či ako podnet pre opätovné meranie jadrových dát (intenzity gama liniek, polčasy premeny) v prípade odhalenia systematických chýb vo výpočtoch aktivít. |
| 2020 | Ing. Xenie Popovič | Biofunkcionalizace luminiscenční nanokompozituAbstrakt: Hlavními cíli práce byl návrh struktury, syntéza a stanovení vlastností multimodálních luminiscenčních nanokompozitních materiálů. Luminiscenční nanokompozitní materiály obsahují scintilující jádro, které bylo připravené buď fotoindukovanou metodou nebo technikou sol-gel. Jádro je obaleno amorfní vrstvou oxidu křemičitého pro zvýšení reaktivity povrchu nanočástic a následně konjugované s biomolekulou v závislosti na modalitě nanokompozitu. Protoporfyrin IX byl navázán pro aplikace v rentgenem buzené fotodynamické terapii (PDTX), protilátka anti-FasL byla zvolena pro použití nanokompozitního materiálu pro katodoluminiscenční biozobrazování. Byl testován koncept zajištění biokompatibility připravených materiálů pomocí konjugace molekul polyethylenglykolu (PEG) na povrch nanokompozitu. Výsledky měření luminiscenčních spektrálních charakteristik nanokompozitu LuAG:Pr3+@SiO2-PpIX ukazují, že dochází k radiačnímu přenosu energie z jádra LuAG:Pr3+ na vnější vrstvu protoporfyrinu IX, což je nezbytnou podmínkou pro generování singletního kyslíku v PDTX. Produkce singletního kyslíku byla monitorována pomocí měření fotoluminiscenčních emisních spekter s přídavkem chemické sondy APF citlivé na přítomnost 1O2 a NaN3 jako inhibitoru OH radikálů. Byl testován koncept využitelnosti luminiscenčních nanokompozitních materiálů pro biozobrazování v katodoluminiscenčním svazku. Katodoluminiscenční biozobrazování bylo testováno na kvasinkách Sacharomyces cerevisiae a na leukocytech. Bylo zjištěno, že luminiscenční nanomateriály jsou schopné se navázat na buněčnou membránu buď pomocí sorpce (nanočástice LuAG:Ce3+), nebo cílením (nanokompozit LuAG:Ce3+@SiO2-anti-FasL) na transmembránový protein. Připravený nanokompozit navíc vykazuje dobrou stabilitu po excitaci 10 keV elektronovým svazkem. Dspace |
| 2019 | Ing. Vlasta Zdychová | Pavel Dryák |
| 2019 | Ing. Kamil Vavřinec Mareš | Separace vybraných štěpných produktů od molybdenuAbstrakt: Disertační práce se zabývá konceptem procesu přepracování transmutačních paliv s inertní molybdenovou matricí a následnou separací předpokládaných nečistot obsažených ve vzniklých roztocích. Dspace |
| 2019 | Mgr.Ing. Jakub Višňák | Spektroskopická speciační studie U(VI) ve vodných roztocíchAbstrakt: Experimentální část práce zahrnuje speciační studie systému UO22+ - XO42- - H2O (X = S, Se) a analýzu přírodních vzorků obsahujících U(VI) s dominantními species MnUO2(CO3)3 (M = Ca, Mg) pomocí spektroskopických metod (TRLFS a UV-VIS). Získané spektroskopické parametry mají přímý chemicko-fyzikální význam. Teoretická část se zabývá výpočtem luminiscenčních spekter pomocí molekulové dynamiky a kvantové chemie. Dspace |
| 2019 | Ing. Luděk Vyšín | Vliv dávkového příkonu na radiační poškození biologických soustav hustě a řídce ionizujícím zářenímAbstrakt: Dizertační práce je věnována stanovení výtěžků dvojných a jednoduchých zlomů DNA pomocí pokročilých pulzních zdrojů hustě ionizujícího záření, které umožnily proměřit také závislost výtěžků na dávkovém příkonu. Jejím nejvýznamnějším výsledkem je nalezení změny charakteru takové závislosti na energii fotonů ve „vodním okně“. Dspace |
| 2019 | Ing. Eva Hofmanová | Mgr. Dušan Vopálka, CSc. (KJCH) |
| 2018 | Ing. Pavel Bláha | prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc. (KJCH) |
| 2018 | Ing. Lenka Procházková Prouzová | doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH) |
| 2017 | Ing. Filip Kužel | Optimalizace přípravy [18F] fluorocholinu |
| 2017 | RNDr.Ing. Petr Distler | Study of Extraction Systems for Lanthanoids and Minor Actinoids Partitioning |
| 2016 | Ing. Hana Burešová | Nové scintilační detektory na bázi polystyrenu |
| 2015 | Ing. Tereza Pavelková | Radiační příprava oxidů aktinidů |
| 2015 | Ing. Jan Bárta | Radiation- and Photo-induced Preparation of Synthetic Garnets Based on LuAG |
| 2015 | RNDr. Martin Vlk | Příprava a studium izotopicky značených betulininů |
| 2015 | Ing. Irena Špendlíková | Vývoj přípravy vzorků pro stanovení 236U metodou AMS |
| 2015 | Ing. Boris Andris | Vývoj metód stanovenia limitovaných beta emitujúcich radionuklidov pomocou LSC |
| 2015 | Mgr. Kamila Šťastná | Vývoj postupů pro separaci Cm od Am |
| 2015 | RNDr. Ivana Krausová | Krátkodobé produkty fotojaderných reakcí na mikrotronu a jejich využití ve fotonové aktivační analýze |
| 2015 | Ing. Martina Toufarová | Studium reaktivity celouhlíkových nanostruktur indukované ionizujícím a neionizujícím zářením |
| 2015 | Mgr. Michal Fejgl | Využití stanovení aktivit C-14 pro sledování dávkové zátěže populace |
| 2015 | Ing. Petr Kovařík | Vývoj pokročilých technologií pro nakládání s organickými radioaktivními odpady |
| 2014 | Ing. Tomáš Gbur | Příprava nanočásticového a nanokompozitního scintilátoru na bázi ZnO |
| 2014 | Ing. Vítězslav Jarý | Thermally induced ionization and quenching processes in novel oxide and sulfide scintillation materials |
| 2012 | Ing. Jiří Landa | Modelování vlivu vybraných parametrů migrace radionuklidů z úložišť radioaktivních odpadů na jejich přenos do biosféry. |
| 2012 | Ing. Daniel Seifert | Optimization of the Radiosynthesis of [18]Fluoroethylspiperone Using Commercially Available Automated Synthesis Modules. |
| 2011 | Ing. Marek Fikrle | Vývoj metod stanovení 99Tc ve vzorcích životního prostředí.Abstrakt: Tato práce se věnuje vývoji metody pro stanovení 99Tc ve vzorcích ze životního prostředí. Její součástí byla i příprava radiostopovače 95mTc, včetně stanovení excitační funkce pro reakci (nat Mo(d,x) 95mTc). Radiostopovač 95mTc byl využit pro stanovení výtěžku Tc při rozkladu vzorků a optimalizaci separačního postupu Tc is použitím rost- linného materiálu (jílek vytrvalý) značeného 95mTc. Výsledný separační postup spočívá v rozkladu vzorku v kyselině dusičné v tlakovém zařízení s mikrovlnným ohřevem nebo zahříváním pod zpětným chladičem v Erlenmeyerově baňce, odpaření vzniklého roztoku do sucha, vyjmutí odparku do 0,1M HCl. Roztok se následně vede na chromatografic- kou kolonu s materiálem PAN-A336. Zadržené Tc se vymyje 8 M HNO3 a eluát se vede na chromatografickou kolonu s materiálem TODGA-PAN pro odstranění radionuklidu rušících měření kapalinovou scintilační spektromertií (LSS). Objem výsledného eluátu se zredukuje, eluát se pomocí 8 M NaOH alkalizuje a Tc se opakovaně extrahuje methyl- ethyl ketonem. Výsledné organické frakce se spojí, jejich objem se zredukuje a měří me- todou LSS. Měření 99Tc ve vyseparovaných vzorcích neutronovou aktivační analýzou vedlo k nedostatečným mezím detekce, které byly stanoveny pro reaktorové spektrum neutronů i pro ozařování epithermálními neutrony. Příznivějších mezí detekce bylo dosaženo při měření vyseparovaných frakcí 99Tc kapalinovou scintilační spektrometrii (LSS). Vypracovaný postup rozkladu vzorků a separace Tc byl validován analýzou stan- dardního referenčního materiálu NIST 4359 Seaweed Radionuclide Standard a použit ke stanovení 99Tc ve vzorcích řasy Fucus serratus L. z kontaminované oblasti v okolí La Hague a v kontaminované půdě z okolí havarované jaderné elektrárny v Černobylu. |
| 2011 | Mgr. Marek Tomeš | Studium přípravy sloučenin značených luteciem-177.Abstrakt: Lutecium-177 je radionuklidem se stále narůstajícím potenciálem v radioterapeutických aplikacích. Nemalou roli hraje výzkum tohoto radionuklidu pro použití především v oblasti značení biomolekul, radioimunoterapii, paliativní radioterapii, značených polymerních systémech pro terapii jaterních metastáz či radiosynovektomii. Cílem této práce bylo studium vlastností značených sloučenin s potenciálním využitím ve vybraných oblastech nukleární medicíny a na základě získaných výsledků následné posouzení vhodnosti značeného systému z hlediska jeho přípravy, optimálních podmínek či stability in vitro. Studovanými oblastmi jsou zde příprava Lu-177, Lu-EDTMP pro paliativní terapii skeletálních metastáz, polymerní systémy značené Lu-177 pro terapii hepatocelulárních metastáz a značené bombesiny pro terapii karcinomů prostaty, pankreatu a celé řady dalších nádorových onemocnění. Byly vyvinuty a optimalizovány metody přípravy a separace značených systémů, které byly dále posuzovány z hlediska závislosti na reakčním čase, teplotě, pH či stability in vitro. Výsledky experimentů uvedené v této disertační práci pak mohou sloužit jako jeden z faktorů, na jejichž základě lze rozhodnout jakým směrem se lze v případě využití lutecia-177 v nukleární medicíně dále ubírat. |
| 2011 | Ing. Jan Ráliš | Studium přípravy 86Y a 124I na cyklotronu U-120M.Abstrakt: 86Y (14,74 h) a 124I (4,18 d) patří mezi tzv. nekonvenční PET radionuklidy.V klinické praxi se dosud etablovaly pouze krátkodobé pozitronové zářiče, zejména 18F (110 min), ale také 15O (122 s), 13N (10 min) a 11C (20,4 min). Hlavními důvody zájmu o většinu nekonvenčních PET radionuklidů, mezi něž patří i 86Y a 124I, jsou jednak jejich relativně dlouhý poločas, který dovoluje sledovat děje s pomalejší kinetikou nebo déletrvající akumulaci v dané tkání či orgánu (např. u protilátek), jednak dobře známá chemie značení. Navíc jsou oba radionuklidy diagnostickými protějšky svých terapeutických radioisotopů, 90Y a 131I, umožňujícími kvantifikaci biodistribuce terapeutik značených těmito radionuklidy. Byly vyvinuty technologie přípravy těchto dvou radionuklidů. Připravené radionuklidy mají vysokou čistotu (radionuklidovou, radiochemickou a chemickou) a vysokou objemovou aktivitu. Dokládají to nejen přímá měření daných parametrů, ale hlavně úspěšné značení nových potenciálních radiofarmak na našem pracovišti. Celková dosažitelná aktivita pomocí těchto technologií je dostatečná pro budoucí použití v humánní aplikaci. Pro přípravu obou izotopů byly vyvinuty systémy ovládané na dálku, buďto pomocí ručního ovládání, nebo pomocí automatické řídící jednotky. Největší radiační zátěží, tak kromě transportu ozářeného materiálu představuje manipulace s terčovými systémy před a po ozařování a při jejich servisu. Výsledky práce umožňují pravidelně připravovat oba radionuklidy pro následnou přípravu nových potenciálních radiofarmak, jenž by jinak z důvodu nedostupnosti uvedených radionuklidů nebyla možná. |
| 2011 | MSc. Vera Denis Beckford Rolando | Synthesis and evaluation of radioconjugates formed with selected trivalent radiometals.Abstrakt: Target-specific radiopharmaceuticals are becoming increasingly utilized in the management of cancer because they provide the unique tool for target-specific delivery of radionuclides to the diseased tissues. The encouraging results observed in the radioimmunotherapy of hematologic tumors have not yet been translated to solid tumors. The investigation of new radionuclides, new molecular constructs and better targeting strategies to prevent or overcome host toxicities will translate to progress in the therapy of solid tumors. For tumors associated antigens like EGFR, molecules that are overexpressed in tumors but are also expressed in normal tissues, monoclonal antibodies with intermediate affinity might have preferential uptake in target tissues overexpressing target antigen, while might decrease toxicity in normal tissue. In this thesis the synthesis and preclinical evaluation of radioconjugates based on monoclonal antibodies with intermediate affinity, antibiotic, and selected trivalent radiometals are described. Nimotuzumab, Trastuzumab and Puromycin were radiolabeled with selected trivalent radiometals using bifunctional chelators. The cell-binding characteristics and toxicity of the radioimmunoconjugates was assessed using radioimmunoassay in cultured cell lines. Tumor targeting properties of Nimotuzumab labeled with 177Lu was evaluated in mice bearing human carcinomas xenografts with varying EGFR expression levels. To investigate whether Puromycin labeled with 44Sc can be suitable for imaging of protein synthesis in vivo, micro-PET and biodistribution studies were performed. The radiolabeling procedures yielded a high and reproducible radiometal complexation suitable for the practical preparation of radiopharmaceuticals. Radioconjugates with high radiochemical purity and specific activity without significant loss in the targeting function were obtained. Radioimmunoconjugates showed higher cell growth inhibition in cultured cell lines (overexpressing EGFR or HER2) than unmodified monoclonal antibodies. Optimized preparation of Nimotuzumab labeled with n.c.a. 177Lu showed high stability in vivo. 177LuNimotuzumab showed high specific tumor uptake accompanied by low uptake in normal tissues in mice bearing EGFR-overexpressing human epidermoid (A431) tumor xenografts. 44Sc-DOTA-Pur showed very high tumor to background ratios in two subcutaneous tumor models demonstrating the suitability for imaging of ribosomal activity and hence protein synthesis in vivo |
| 2010 | Ing. Miroslava Semelová | Separace radiokobaltu z koncentrátů z odparky JE.Abstrakt: Separace radiokobaltu z koncentrátu z odparky jaderných elektráren typu VVER je komplikována vysokou solností roztoku, vysokou hodnotou pH a přítomností organických komplexotvorných látek v roztoku. Tato práce se zabývá možností sorpce kobaltu z těchto „problematických“ roztoků a jejich simulantů obsahujících různé organické látky (kyselina citrónová, šťavelová, NTA a EDTA). Přímá separace kobaltu je značně neefektivní, proto byl studován rozklad organických látek. Během podrobné studie radiačního rozkladu kyseliny citrónové, šťavelové a jejich směsi byl sledován vliv různých parametrů na stupeň degradace: hodnota pH, absorbovaná dávka, druh záření, solnost, počáteční koncentrace, přítomnost modifikátoru a sycení různými plyny (kyslík, ozón, dusík a oxid dusný). Fotokatalytický rozklad EDTA v simulovaném roztoku koncentrátu byl studován za přítomnosti různých katalyzátorů (oxid titaničitý, peroxid vodíku a foto-Fentonovo činidlo). Hodnoty distribučních koeficientů záchytu kobaltu na vybraných měničích iontů (vzorky aktivního uhlí i anorganické měniče iontů) z reálného roztoku koncentrátu z odparky jaderné elektrárny nebo jeho simulantu po předchozím rozkladu organických látek byly srovnány s hodnotami přímé separace. Výsledky práce prokázaly, že účinnost záchytu kobaltu na anorganických měničích iontů lze zvýšit rozkladem organických látek. I přes důkladnou studii radiačního rozkladu se však nepodařilo najít vhodné podmínky pro úplnou radiolýzu sledovaných látek. Naopak fotokatalytický rozklad za přítomnosti fotoFentonova činidla se zdá být perspektivní metodou. |
| 2010 | Ing. Kateřina Pachnerová Brabcová | Study and development of track etch detectors for dosimetric purposes. |
| 2009 | Ing. Ota Fišera | Studium nových kompozitních materiálů pro separaci a analýzu radionuklidů.Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium kompozitních materiálů vhodných pro separaci a analýzu vybraných radionuklidů. Práce je rozdělena do dvou částí podle studovaných, zájmových radionuklidů. První část se zabývá separací radionuklidů niklu 59, 63Ni na kompozitních materiálech na bázi polyakrylonitrilu, kde byly jako aktivní složky testovány zástupci dioximů – dimethylglyoxim a difenylglyoxim. Nejlepší sorpční vlastnosti vykazoval materiál PAN-DMG připravovaný impregnací, který je plně srovnatelný s komerčním materiálem Ni Resin. Separace radionuklidů niklu byla ověřena na 2 typech reálných vzorků z provozu jaderných elektráren, na koncentrátu kyseliny borité z odparky a na výluhu katexu pro čištění chladícího media primárního okruhu. Separace byla úspěšná a kvantitativní za podmínek, kdy v sorpčním roztoku byla koncentrace citranu amonného 0,07 mol·L -1, koncentrace niklu 1·10-4 mol·L -1 a při pH = 9–10,5. Pro kvantitativní eluci niklu byl nejvhodnější roztok kyseliny dusičné o koncentraci 3 mol·L -1 . V návaznosti na eluci byla vyvinuta metodika přípravy preparátu niklu pomocí homogenního srážení pro měření 59Ni pomocí spektrometrie fotonů s nízkou energií. Druhá část práce se věnuje separaci 241Am od europia pomocí extrakčně-chromatografických materiálů obsahujících kyselinu bis(2,4,4-trimethylpentyl)dithiofosfinovou v synergické směsi s tributylfosfátem, jejichž společným rozpouštědlem byl dodekan. Z testovaných inertních nosičů na bázi polyakrylonitrilu, styren-divinylbenzenového kopolymeru nebo polymetakrylátu byl nejlepší styren-divinylbenzenový kopolymer Synachrom E5. Nespecifická sorpce americia i europia na některých nosičích v prostředí 0,2M octanového pufru byla úspěšně potlačena přítomností dusičnanu sodného o koncentraci 0,1 mol·L -1 a nosiče europia o koncentraci 1·10-5 mol·L -1. Za těchto podmínek při pH = 4 a při vyšší koncentraci europia 2·10-4–1·10-3 mol·L -1 byla úspěšně ověřena možnost separace 241Am pomocí extrakčně-chromatografického materiálu E5/HBTPA+TBP+dod při kolonových experimentech. K eluci zachyceného americia byl nejvhodnější roztok kyseliny dusičné o koncentraci 5 mol·L -1 . |
| 2009 | Ing. Veronika Kleinová | Výběr metod pro kontrolu kvality značené protilátky TU-20 a jejího scFv fragmentu.Abstrakt: Monoklonální protilátka TU-20 a její imunoaktivní scFv fragment vykazují vysokou specifitu k β-tubulinu třídy III (tzv. neurotubulin), který se hromadí v místech degradace neuronů, což vybízí k využití těchto substancí jako perspektivních in vivo diagnostik neurodegradačních procesů. K tomu je především třeba vyvinout vhodný způsob vizualizace tohoto procesu v živých organismech. V naší studii jsme prověřovali metodické možnosti a účinnost vizualizace pomocí radioaktivního značení protilátky a jejího scFv. TU-20 a jeho scFv byly označeny izotopy jodu 125I a 123I pomocí chloraminu-T (s průměrným výtěžkem reakce 0,70 a 0,50). Radiochemická čistota a stabilita byly stanoveny pomocí gelové filtrace (pokles na 80 % a 50 % během dvou měsíců). Imunoreaktivita značené TU-20 byla posuzována pomocí ELISA testu. Metody jako afinitní separace a RIA byly designovány jako pilotní experimenty. Míra degradace protilátky a jejího scFv vlivem procesu radioaktivního značení byla zkoumána pomocí bis-tris gelové elektroforézy s následným obarvením stříbrem a autoradiografickým vyhodnocením (přes 95 % radioaktivity bylo navázáno v obou typech cílových substancí). Specifita vazby značených látek ve tkání byla zkoumána in vitro imunohistochemicky na řezech myších mozků. Studie in vivo byly nejprve provedeny na zdravých myších (“wild type C57B/6/J”). Bylo ověřováno chování 125I-TU-20, 125I-scFv TU-20, 123I-scFv TU-20 a Na 125I (autoradiografické a preparativní studie biodistribuce). Obě imunoreaktivní substance označené pomocí 123I byly také podrobeny zobrazovací distribuční studii, v tomto případě za užití SPECT kamery. Pro další experimenty pak byla vybrána transgenní populace myší G93A1 Gur za účelem provedení komparativní studie chování obou substancí ve zdravém organismu a v organismu postiženém amyotrofní laterální sklerózou (ALS). Souhrnem lze říci, že protilátka TU-20 i její scFv fragment byly úspěšně označeny radioizotopy jodu a následně analyzovány několika kontrolními metodami adaptovanými pro tento účel. Rovněž byly provedeny biodistribuční studie in vivo za účelem srovnání chování obou substancí ve zdravém a postiženém myším organismu. |
| 2008 | Ing. Kateřina Eigner-Henke | Studium přípravy yttria-86 a jódu-124 pro PET diagnostiku v nukleární medicíně.Abstrakt: Pozitronová emisní tomografie (PET) je nyní obecně považovaná za nejdynamičtěji se rozvíjející zobrazovací techniku v medicíně vůbec, a to jak pro diagnostiku celé řady onemocnění, tak pro zobrazování různých fyziologických a biochemických procesů. |
| 2008 | Mgr. Mária Lučaníková | Využitie extrakčných činidiel zakotvených v pevnej fáze v radichemickej neutrónovej aktivačnej analýze. |
| 2008 | Mgr. Jakub Šebera | Kvantově chemické studium spektrálních a katalytických vlastností komplexních systémů rhenia, platiny a zlata na DFT úrovni. |
| 2008 | Ing. Jan Kameník | Studium separace aktinoidů pomocí kompozitních materiálů na bázi CMPO.Abstrakt: V práci byly studovány kompozitní materiály obsahující jako aktivní složku komerčně dostupné extrakční činidlo oktyl(fenyl)-N,N-diisobutylkarbamoylmethylfosfinoxid (CMPO) a laboratorně připravená činidla obsahující funkční skupiny odvozené od CMPO. Jako nosič extrakčních činidel byl použit modifikovaný polyakrylonitril (PAN). Na studovaných kompozitních materiálech byl sledován záchyt europia, americia, uranu, plutonia a neptunia z roztoků kyseliny dusičné a chlorovodíkové. Vzájemné srovnání vlastností kompozitních materiálů bylo provedeno pro prostředí 3 M HNO3 . Nejvhodnější vlastnosti v tomto prostředí vykazoval materiál CMPO-PAN. Tento materiál byl použit ke studiu kinetiky záchytu europia a byla pro něj stanovena kapacita pro záchyt europia z extrakční izotermy a z tvaru průnikové křivky. Pro vymývání zachyceného europia a americia z materiálu CMPO-PAN byl navržen roztok 1 M HCl. Další část práce byla věnována studiu chování materiálu CMPO-PAN v roztocích o nízké kyselosti. V těchto roztocích byl zjištěn vysoký záchyt europia a americia na CMPO-PAN, i když tomu záchyt samotným činidlem CMPO nenasvědčoval. Bylo studováno ovlivnění tohoto jevu složením polymeru nosiče, množstvím přidaného dusičnanu sodného a přípravou kompozitního materiálu. Studium tohoto chování bylo doplněno základní interpretací FTIR spekter materiálu CMPO-PAN. Dále byly studovány kompozitní materiály obsahující jako nosič CMPO jiný materiál než PAN. Průběh závislosti záchytu europia a americia z roztoků kyseliny dusičné na těchto kompozitních materiálech byl podobný průběhu záchytu na materiálu CMPO-PAN v roztocích o koncentraci kyseliny dusičné větší než 0,5 mol·L −1 . V práci byl také studován vliv přítomnosti rozpouštědla CMPO v kompozitním materiálu. Bylo zjištěno, že záchyt studovaných prvků na komerčním materiálu TRU Resin (CMPO v rozpouštědle) je menší než na materiálech obsahujících CMPO bez rozpouštědla. |
| 2008 | Ing. Ivo Světlík | Vývoj metod stanovení 14C a jeho speciace pro studium antropogenních vlivů v životním prostředí. |
| 2008 | Ing. Mojmír Němec | Dekontaminace půd elektrochemickými postupy. |
| 2008 | RNDr. Jana Šuľaková | Study of solid extractants for separation of minor actinides from high active liquid waste. |
| 2008 | Ing. Jan Pejchal | Yb3+ and Pr3+ doped materials for fast scintillators. |
| 2007 | Ing. Helena Švecová | Návrh analytických postupů kontroly jakosti radioaktivně značených protilátek a jejich fragmentů.Abstrakt: Radiofarmaka, jejichž součástí jsou radioaktivně značené sloučeniny, patří k účinným nástrojům v lékařské diagnostice i terapii. Jako výhodné nosiče radionuklidů lze použít protilátky, které se specificky vážou na svůj antigen. Monoklonální protilátka TU20 je specifická proti III -tubulinu, který se vyskytuje pouze v tkáních nervového původu. Označením TU-20 radioisotopy jodu se získá radiofarmakum vhodné pro diagnostiku periferních neuropatií. Pro rychlejší fyziologickou distribuci přípravku je možné zaměnit protilátku za její scFv fragment, který má šestkrát menší velikost. Pro zjištění vlastností značených protilátek se využívá několik metod kontroly kvality. Monoklonální protilátka TU-20 a scFv TU-20 byly jodovány isotopy 125 I i 123 I především pomocí chloraminu-T jako oxidačního činidla. Imunoreaktivita se pro značenou TU-20 stanovovala ELISA testem. Radiochemická stabilita se sledovala gelovou filtrací. Vznik fragmentů protilátky při značení se určoval elektroforézou spojenou s barvení stříbrem a autoradiografií. Vazba protilátek v tkáni se sledovala imunohistochemicky přes autoradiografii a optickou mikroskopii. S [ 125 I]TU-20, [ 125 I]scFv TU-20 a Na 125 I se provedla fyziologická distribuce ve zdravých myších. Pro přípravu [ 125 I]TU-20 pomocí chloraminu-T bez použití jodačního činidla byl průměrný výtěžek 0,72 a poměr jodu ku protilátce 1,11 a pro [ 125 I]scFv TU-20 se Y rovnal 0,50 a NI*/NS byl 0,52. Radiochemická čistota [ 125 I]TU-20 klesla za necelé dva měsíce o méně než 20%, ale u [ 125 I]scFv TU-20 o 50%. Elektroforézou se zjistilo, že přidání redukčního činidla zamezuje jodaci pomocných látek při odsolení. Z provedené imunohistochemie vyplynulo, že radioaktivně značená protilátka TU-20 si zachovává svou schopnost vázat se v tkáni na svůj antigen. Fyziologické testy potvrdily, že celá protilátka TU-20 se eliminuje z těla výrazně pomaleji než scFv TU-20 a že fragment jeví větší podobnost při eliminaci z organismu s jodidem než s protilátkou. Souhrnem řečeno, byla připravena radiojodovaná protilátka TU-20 i její scFv fragment a provedena jejich kontrola kvality metodami analytickými, bioanalytickými i biologickými, z nichž mnohé se navzájem ve svých výsledcích doplňovaly. |
| 2007 | Ing. Barbora Drtinová | Radiační odstraňování iontových forem olova a kadmia z vodných roztoků.Abstrakt: Vzhledem k pokračující kontaminaci životního prostředí těžkými toxickými kovy nacházejícími se v různých koncentracích hlavně v průmyslových, mnohdy i komunálních odpadních vodách, jsou vyvíjeny ekologicky a ekonomicky výhodnější alternativy konvenčních chemických postupů jejich likvidace. Jedním z možných řešení se jeví využití ionizujícího záření. Jeho aplikace je ekologicky i časově velmi výhodná a vyžaduje minimální počet navazujících operací. Účelem práce bylo studium podmínek, za nichž lze z vodných roztoků radiačně odstranit vybrané těžké kovy - olovo (100 mg/L) a kadmium (100 nebo 27 mg/L), v přítomnosti různých vychytávačů. V přítomnosti HCOOK jako záměrně do systému přidaného scavengeru •OH radikálů (o koncentraci 1×10-2 mol/L) lze z vodných roztoků iontů Pb2+ při pH 5 – 6 prakticky úplně vysrážet olovo účinkem urychlených elektronů již při dávce 2.5 kGy. Přítomnost tuhých modifikátorů (zeolit, Cu2O) radiační děj ovlivňuje, ale účinnost procesu se významně nezvýší. Účinnost radiačního odstraňování lze zvýšit probubláním roztoků N2O, zejména v případě nehomogenního systému. Z vodných roztoků obsahující jako majoritní formu ionty Cd2+ lze při pH 6 - 7 prakticky úplně vysrážet kadmium účinkem urychlených elektronů při dávce 15 kGy. V slabě kyselém roztoku obsahujícím pouze olovo zakomplexované s EDTA může být olovo radiačně odstraněno z 92 % při absorbované dávce 30 kGy i bez přídavku scavengeru OH radikálů. Přídavek scavengerů OH radikálů jako 1×10–3 mol/L HCOOK, 2×10–3 mol/L CO3 2- nebo 2×10–3 mol/L HCO3 - nevede k dalšímu vylepšení průběhu radiačního odstraňování v takto širokém rozsahu pH (3.2 – 9.5). Probublání roztoku N2 nebo O2 rovněž nepůsobí zefektivnění procesu. Vliv probublávání roztoku N2O má slabě pozitivní efekt, ovšem v systému bez scavengeru působí silně negativně (zhoršení až o 30 %). Přítomnost NO3 - (vychytává e– aq) je v tomto uspořádání důležitá pro efektivní odstranění zakomplexovaného olova v závislosti na absorbované dávce. Chování systému, kde byla jako komplexační činidlo přítomná kyselina citronová, je velmi podobné. K efektivnímu odstranění kadmia zakomplexovaného s EDTA dochází z 90 % při absorbování dávky 45 kGy, pokud je jako vychytávač OH radikálů přítomný CO3 2- o koncentraci 5×10–3 mol/L sloužící zároveň jako pufr (pH 10). Po ozáření je kadmium přítomno ve formě CdCO3. |
| 2005 | Ing. Miluše Bartusková | Stanovení nízkých aktivit 210Pb ve složkách potravního řetězce. |
| 2004 | Ing. Helena Kroupová | Studium sorpčních interakcí v systému: Bentonit - vybrané radionuklidy a produkty koroze kontejneru - podzemní voda. |
| 2004 | Ing. Martin Cabalka | Metoda gelové chromatografie při studiu interakce kovů s huminovými látkami. |
| 2003 | Ing. Václav Čuba | Application of ionizing radiation and ozonization in biological wastewater treatment process. |
| 2002 | Ing. Kateřina Černochová | Separation of radionuclides from spent decontamination solution. |
| 2002 | Ing. Martin Kropáček | Příprava a vlastnosti preparátů značených 166Ho pro terapeutické účely. |
| 2002 | Ing. Ondřej Lebeda | Cyclotron production of 81Rb and 211At and their use in nuclear medicine. |
| 2002 | Ing. Eva Popelová | A study of radionuclides extraction from aqueous systems after degradation of organic complexants. |
| 2001 | Ing. Erika Kaplanová | Vývoj metody stanovení selenu pro účely biologického monitoringu v ČR. |
| 2001 | Mgr. Dušan Vopálka | |
| 2000 | Ing. Štěpánka Smrčková | Studium separace rtuti na anorganických sorbentech. |
| 2000 | Ing. Josef Tecl | Studium interakce stopových radionuklidů s lesními půdami různých pedologických typů. |
| 1999 | Ing. Evžen Babůrek | Izomerizace n-butanu a bifunkční katalýza. |
| 1999 | Ing. Richard Klik | Syntetické metalosilikáty na bázi zeolitů typu MFI obsahující B, Al, Ga, Fe a Zr. |
| 1999 | Ing. Jiří Mizera | Studium interakce stopových prvků s huminovými látkami radiostopovací metodou. |
FJFI ČVUT v Praze