DESIGN OF FIBER-OPTIC BIOSENSOR WITH NEAR-INFRARED SPECTRAL ANALYSIS

Práce se zabývá měřením a interpretací NIR spekter bakteriálních buněk a výzkumem biosenzorických technik, využívající tuto analytickou techniku. Je zde rozebrán současný stav vědění v oblasti NIR spektroskopie v mikrobiologii a technologie optovláknových biosenzorů. Z rozboru vyplývá, že NIR je vhodnou technikou pro přímou molekulární analýzu bakterií, která však trpí nízkou citlivostí a nedostatečnou interpretací bakteriálních spekter. V další části práce je uveden teoretický rozbor technik spektrální analýzy a technologie optovláknových senzorů. V praktické části práce jsou představeny experimenty a výzkum vedoucí k odstranění těchto nevýhod NIR spektroskopie v mikrobiologii. Je zde shrnuta řada experimentů sloužící k interpretaci NIR spekter bakterií a návrh optovláknového senzoru pro zvýšení citlivosti této techniky. V této práci byly určeny a částečně interpretovány spektrální regiony důležité pro identifikaci bakteriálních kmenů a navržen senzor pro analýzu bakterií, který je schopný klasifikovat kmeny na základě 105 zachycených buněk. Tím byly splněny cíle této práce.This thesis deals with a measurement and interpretation of NIR spectra of bacterial cells and design of biosensor using this analytical technique. In the first chapter, there is introduction of current state of knowledge in the field of NIR spectroscopy in microbiology and technology of fiber optic biosensors. The summary of this chapter shows that NIR is a suitable technique for direct molecular analysis of bacteria, but it suffers from low sensitivity and insufficient interpretation of bacterial spectra. In the next part of the thesis, there is a theoretical background of spectral analysis techniques and technology of fiber optic sensors. In the practical part of this work, there is suggested the elimination of disadvantages of NIR spectroscopy in microbiology by a series of experiments used for interpretation of NIR spectra of bacteria and design of fiber optic sensor to increase sensitivity of this technique. In this work, spectral regions important for the identification of bacterial strains were determined and partially interpreted and the sensor for bacterial analysis capable of classifying strains based on 105 captured cells was designed. Therefore, the objectives of this work were fulfilled.

Ultrasonic Anemometer

V první části dokumentu jsou popsány principy měření větru. Anemometry lze podle využívaného fyzikálního principu rozdělit na mechanické (vrtulkové a miskové), ultrazvukové a tepelné. Práce je zaměřena na ultrazvukové anemometry. V další části je vysvětlen princip šíření zvuku v atmosféře. Dále je rozebrána teorie měření a porovnány různé přístupy. Již hotová řešení jsou prezentována v podobě patentového průzkumu. Následně je uveden průzkum trhu, kde jsou definovány důležité parametry anemometru. Těžištěm práce je návrh prototypu ultrazvukového anemometru. Experimentální anemometr byl navržen jak po stránce software, hardware, tak i samotné konstrukce. Realizovaný anemometr byl kalibrován v aerodynamickém tunelu a výsledky byly porovnávány s výstupy simulací.In the first section of this document, there are described principles of the wind measuring. Anemometers can be divides by physical principles to mechanical (propeller or cup), ultrasonic anemometers and thermoanemometers. This paper is focused to ultrasonic anemometers. In the next part, there are described principles of sound propagation in the atmosphere. There are studies of measurement theory and comparing of different approaches. Completed solutions are presented in patent exploration. Afterwards, there are introduction of market research. Important parameters of ultrasonic anemometers are highlighted. Main aim of work is designing prototype of ultrasonic anemometer. Software, hardware and construct of experimental anemometer were designed. Created anemometer was calibrated in aerodynamics tunnel and results were compared with simulation output.

Structure and replication cycle of a virus infecting climate-modulating algaEmiliania huxleyi

The globally distributed marine alga Emiliania huxleyi produces reflective calcite disks (coccoliths) that increase the albedo of ocean water and thus reduce the heat absorption in the ocean, which cools the Earth’s climate. The population density of E. huxleyi is restricted by nucleocytoplasmic large DNA viruses, including E. huxleyi virus 201 (EhV-201). Despite the impact of E. huxleyi viruses on the climate, there is limited information about their structure and replication. Here we show that the dsDNA genome inside the EhV-201 virion is protected by an inner membrane, capsid, and outer membrane decorated with numerous transmembrane proteins. The virions are prone to deformation, and parts of their capsids deviate from the icosahedral arrangement. EhV-201 virions infect E. huxleyi by using their fivefold vertex to bind to a host cell and fuse the virus’s inner membrane with the plasma membrane. Whereas the replication of EhV-201 probably occurs in the nucleus, virions assemble in the cytoplasm at the surface of endoplasmic reticulum-derived membrane segments. Genome packaging initiates synchronously with the capsid assembly and completes through an aperture in the forming capsid. Upon the completion of genome packaging, the capsids change conformation, which enables them to acquire an outer membrane by budding into intracellular vesicles. EhV-201 infection induces a loss of surface protective layers from E. huxleyi cells, which allows the continuous release of virions by exocytosis. Our results provide insight into how EhVs bypass the surface protective layers of E. huxleyi and exploit the organelles of an infected cell for progeny assembly

Proposal of Build-Technical Modifications of Intersection Lidická - Čsl. armády in Šumperk-City

Import 31/08/2009V bakalářské práci jsou popsány a vyhodnoceny nehodové události na křižovatce ulic Lidická – Čsl. armády ve městě Šumperk podle jednotlivých příčin. Dále byla provedena jejich analýza a rozbor. Na základě zjištěných poznatků bylo provedeno vyhodnocení a návrh stavebních úprav křižovatky Lidická – Čsl. armády a ulice Čsl. armády vedoucí ke snížení rychlosti projíždějících automobilů a ke zvýšení bezpečnosti všech účastníků silničního provozu v dané lokalitě. K tomuto zklidnění bylo použito vložení směrového ostrůvku na vjezdu do města a úprava křižovatky průsečné na křižovatku okružní.This thesis describes and values traffic accidents on the crossroad of the Lidická - Csl. Army Streets in the city by Šumperk causes. It also carries out their analysis and study. Based on knowledge was done evaluation and design of construction works Lidická crossroads - Csl. Army and Csl. Army to reduce the speed of passing cars and to increase the safety of all road users in a particular locality. In order to reach this “calming” there has been realised the implement of the directional island at the entry of the city and accommodation of the road junction towards the traffic circle.Prezenční342 - Institut dopravyvelmi dobř

Analysis and Optimization of Welded Vacuum Chambers

Import 03/08/2012Tématem bakalářské práce je analýza a odstranění vad svařovaní homogenních a heterogenních svarových spojení při výrobě vakuových komor. Analýzou stávajících technologických postupů, jejich posouzením a návrhem nápravných opatření. V teoretické části jsou uvedeny informace z oblasti svařitelnosti materiálů, svařovacích technologií TIG a MIG, volbou přídavných materiálů a ochranných plynů používaných při svařování homogenních a heterogenních svarových spojení materiálů. V praktické části je vypracovaná analýza aktuálně použitých technologií při svařování s následnou analýzou jejich výsledků a vad. S následným doporučením změn a návrhem nového technologického postupuThe theme of this thesis is analyzing and elimination of welding defects in homogenous and heterogenous weld joints at vacuum chambers manufacturing. By analyzing existing technological processes, their assessment and design of remedial measures. The theoretical part provides information from the field of the weldability of materials, welding technologies TIG and MIG, selection of additional materials and protective gasses used in welding of homogeneous and heterogeneous materials weld joints. The practical part includes the analysis of technologies currently used in the welding and the subsequent analysis of their results and defects. There are also recommendations and a draft of a new technological process.345 - Katedra mechanické technologievelmi dobř

Ultrasonic Anemometer

In the first section of this document, there are described principles of the wind measuring. Anemometers can be divides by physical principles to mechanical (propeller or cup), ultrasonic anemometers and thermoanemometers. This paper is focused to ultrasonic anemometers. In the next part, there are described principles of sound propagation in the atmosphere. There are studies of measurement theory and comparing of different approaches. Completed solutions are presented in patent exploration. Afterwards, there are introduction of market research. Important parameters of ultrasonic anemometers are highlighted. Main aim of work is designing prototype of ultrasonic anemometer. Software, hardware and construct of experimental anemometer were designed. Created anemometer was calibrated in aerodynamics tunnel and results were compared with simulation output

Indoor Robot - Control Neural Network

V dokumentu popisuji možnosti navigace mobilních robotů. Tato problematika je řešena mnoha různými přístupy, ovšem dodnes není zcela vyřešena. Naleznete zde popis jednoduchých deterministických algoritmů, které lze použít pro jednoduché akce, jako je objíždění překážek nebo jízda v koridoru. Pro globální navigace však deterministické algoritmy selhávají. Další částí dokumentu je teorie umělých neuronových sítí (perceptron, vícevrstvé sítě, samoorganizující se sítě) a jejich použití v robotice. Vlastní navigační algoritmy byly otestovány na vytvořeném mobilním robotu nebo v simulačním softwaru popsaným v kap. 6. Návrh vlastních řídících algoritmů je založen právě na neuronových sítích (Kohonenova mapa), ať už pro navigaci do jednoho cíle nebo komplexní globální navigaci. V dokumentu je uvedeno srovnání jednotlivých přístupů k navigaci, jejich výhody a nevýhody. Cílem bylo nalézt efektivní algoritmus pro navigaci a umělá inteligence se zdá být tím správným řešením.In this document, I describe possibilities of mobile robot navigation. This problems are solving many different ways, but there isn’t satisfactorily result to this day. You find there describe of deterministic algorithms, this algorithms can be used for simply actions like obstacle avoiding or travel in corridor. For global navigation this algorithms fails. In next part of document is theory of artificial neural nets (perceptron, multi layer neural nets, self organization map) and using them in mobile robots. Own navigation algorithms was tested on constructed mobile robot or simulated in SW described in chapter 6. Design own control algorithms is based on neural net (Kohonen net). Designed algorithms can be used for one-point navigation or complex global navigation. In document, there is comparing of various ways to navigation, their advantages and disadvantages. Goal of this document is find effective algorithm for navigation and artificial intelligence appears to be the right solution.

Identifikace bakteriálních paternů v infračerveném spektru

Abstract. Microorganism identification, primary bacterial identification and pathogen detection, is important in a lot of microbial scientific areas (diagnosing of infection diseases, food protection). In this, the identification of the strains was performed by near infrared spectroscopy (wavelength from 900 nm to 2500 nm). Different techniques for classification (CVA,ANN…) were examined. It was reached to 100% accuracy on limited count of samples. Near Infrared (NIR) spectroscopy seems to be as suitable method for rapid bacteria identification. It can be used in a wide variety of food protection, medicine microbiology, bio-terrorism threats and environmental studies.Je rozebrána identifikace bak. kmenů pomocí blízké infračervené spektroskopie (vlnová délka od 900 nm do 2500 nm). Byly zkoumány různé techniky pro klasifikaci (CVA, ANN ...). Bylo dosaženo přesnosti 100% na omezeném počet vzorků. Metoda může být použita v širokém spektru ochrany potravin, farmacie, mikrobiologie a ekologie

Structure and replication cycle of a virus infecting climate-modulating alga Emiliania huxleyi

The globally distributed marine alga Emiliania huxleyi has cooling effect on the Earth’s climate. The population density of E. huxleyi is restricted by Nucleocytoviricota viruses, including E. huxleyi virus 201 (EhV-201). Despite the impact of E. huxleyi viruses on the climate, there is limited information about their structure and replication. Here, we show that the dsDNA genome inside the EhV-201 virion is protected by an inner membrane, capsid, and outer membrane. EhV-201 virions infect E. huxleyi by using fivefold vertices to bind to and fuse the virus’ inner membrane with the cell plasma membrane. Progeny virions assemble in the cytoplasm at the surface of endoplasmic reticulum–derived membrane segments. Genome packaging initiates synchronously with the capsid assembly and completes through an aperture in the forming capsid. The genome-filled capsids acquire an outer membrane by budding into intracellular vesicles. EhV-201 infection induces a loss of surface protective layers from E. huxleyi cells, which enables the continuous release of virions by exocytosis