The first solid-state route to luminescent Au(I)—glutathionate and its pH-controlled transformation into ultrasmall oligomeric Au10–12(SG)10–12 nanoclusters for application in cancer radiotheraphy

There is still a need for synthetic approaches that are much faster, easier to scale up, more robust and efficient for generating gold(I)–thiolates that can be easily converted into gold–thiolate nanoclusters. Mechanochemical methods can offer significantly reduced reaction times, increased yields and straightforward recovery of the product, compared to the solution-based reactions. For the first time, a new simple, rapid and efficient mechanochemical redox method in a ball-mill was developed to produce the highly luminescent, pH-responsive Au(I)–glutathionate, [Au(SG)]n. The efficient productivity of the mechanochemical redox reaction afforded orange luminescent [Au(SG)]n in isolable amounts (mg scale), usually not achieved by more conventional methods in solution. Then, ultrasmall oligomeric Au10–12(SG)10–12 nanoclusters were prepared by pH-triggered dissociation of [Au(SG)]n. The pH-stimulated dissociation of the Au(I)–glutathionate complex provides a time-efficient synthesis of oligomeric Au10–12(SG)10–12 nanoclusters, it avoids high-temperature heating or the addition of harmful reducing agent (e.g., carbon monoxide). Therefore, we present herein a new and eco-friendly methodology to access oligomeric glutathione-based gold nanoclusters, already finding applications in biomedical field as efficient radiosensitizers in cancer radiotherapy

Valuation of the resident building framework in various price systems

Bakalářská práce je zaměřena na porovnání rozpočtu hrubé stavby bytového domu V Zahradách, vytvořeném ve třech různých oceňovacích programech. Rozpočet je vytvořen v programech KROS 4, BUILDpower S a euroCALC 3. V teoretické části jsou vysvětleny pojmy, vztahující se k oceňování a k oceňovacím programům. V praktické části jsou porovnány jednotlivé kalkulační vzorce programů. Rozpočty jsou porovnány na základě jejich celkových cen a cen jednotlivých oddílů. Z rozpočtů jsou vytvořené výrobní kalkulace. U výrobních kalkulací jsou porovnány náklady přímé a nepřímé. Zjišťujeme, kde se jednotlivé cenové soustavy liší. V další části práce porovnáváme limitky přímých materiálů, snažíme se přijít na to, kde jsou jednotlivé cenové soustavy rozdílné a proč. Materiály a hodinové sazby profesí jsou porovnány s reálnými cenami na trhu. V poslední části jsou rozebrány položky rozpočtu, které se významně liší ve výsledně ceně. Na závěr je shrnutí porovnávaní a vyhodnocení práce.The bachelor's thesis is focused on the comparison of the budget of the rough construction of the apartment building V Zahradách, created in three different valuation programs. The budget is created in the programs KROS 4, BUILDpower S and euroCALC 3. The theoretical part explains the concepts related to valuation and valuation programs. In the practical part, the individual calculation formulas of the programs are compared. Budgets are compared based on their total prices and the prices of individual sections. Production calculations are created from budgets. For production calculations, direct and indirect costs are compared. We find out where the individual price systems differ. In the next part of the work we compare the limits of direct materials, we try to figure out where the individual price systems are different and why. Materials and hourly rates of professions are compared with real market prices. In the last part, budget items are analyzed, which differ significantly in the final price. Finally, there is a summary of the comparison and evaluation of the work

Effect of body fluids on setting, structure and mechanical properties of phosphate bone cements

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmínky

Effect of body fluids on setting, structure and mechanical properties of phosphate bone cements

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmínky.Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Effect of powder milling on sintering behavior and monotonic and cyclic mechanical properties of Mo and Mo–Si lattices produced by direct ink writing

Molybdenum is a refractory metal regarded as a promising basis for producing high-temperature components. However, the potential of manufacturing molybdenum-based structures by direct ink writing (DIW) has not been explored. In this study, three-dimensional porous molybdenum (Mo) and molybdenum-silicon (Mo–Si) composite lattices were fabricated using DIW with non-milled and milled powders. The effects of Mo powder morphology (resulting from milling) and chemical composition (alloying Mo with 3 and 10 wt% of Si) on the microstructure, phase composition, and static and cyclic compression properties at room temperature were investigated. Lattices fabricated from commercial spherical Mo powder exhibited the highest intra-filament porosity. Conversely, lattices fabricated from milled Mo powder were denser and had higher compressive strength, offset stress, and quasi-elastic gradient. Alloying Mo with Si during sintering resulted in composite lattices with Mo + Mo3Si microstructure. A low content of Mo3Si slightly decreased monotonic compression properties but did not affect the cyclic compression response compared to Mo lattices made from milled powder. In contrast, a high content of Mo3Si produced quasi-brittle lattices with reduced compressive strength and increased damage accumulation during cyclic loading. The cyclic behavior of all lattices was characterized by a ratcheting-dominated stress-strain response. Lattices fabricated from milled Mo and milled Mo-3 wt.%Si powders demonstrated superior performance compared to those fabricated from commercial spherical Mo and milled Mo-10 wt%Si powders. The results suggest that using milled powders can enhance the mechanical reliability and promote the use of DIW as preferred additive manufacturing technology for the fabrication of Mo–Si composite lattices