Studium účinků plazmatem ošetřených kapalin na zvolené mikroorganismy
Loading...
Date
Authors
Klementová, Kamila
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Předmětem bakalářské práce je stanovení účinků plazmatem ošetřených kapalin na bakterie Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa. Rezistence bakterií vůči antibiotikům je velmi diskutovaným tématem dnešní doby. Plazmatem ošetřené kapaliny mají potenciál k řešení tohoto problému díky svým antimikrobiálním účinkům. Tyto účinky však dosud nebyly úplně objasněné, a proto jsou předmětem této práce. Teoretická sekce je zaměřena hlavně na mikrobiologickou část, konkrétně na morfologii bakteriální buňky a jednotlivé bakterie použité v experimentální části. Dále je zde popsáno plazma, nízkoteplotní atmosférické plazma (CAP) a interakce plazmatu s kapalinou. Poslední část teoretické části se zabývá potenciálním využitím nízkoteplotního plazmatu a plazmatem ošetřených kapalin v oblasti potravinářského a zemědělského průmyslu a zdravotnictví. Plazmatem ošetřené kapaliny (PTL) byly v experimentální části připraveny z fyziologického roztoku dvěma plazmovými systémy. Byly také připraveny roztoky simulující složení připravených PTL a standardní roztoky dusitanů, dusičnanů a peroxidu vodíku. Účinky plazmatem ošetřených kapalin byly porovnány s účinky roztoků simulujících složení plazmatem ošetřených kapalin a se standardními roztoky. Testování účinků probíhalo na standardizovaných bakteriálních kulturách Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa. Jejich suspenze byly vystaveny ošetřeným kapalinám, připraveným standardním roztokům a alternativám PTL. Ve zvolených expozičních časech bylo provedeno stanovení počtu životaschopných bakterií očkováním na živnou půdu a po 24-hodinové inkubaci byl vyhodnocen antimikrobiální účinek počítáním kolonie tvořících jednotek s využitím softwaru Aurora. Výsledky této práce dokázaly lepší antimikrobiální účinnost plazmatem ošetřených kapalin než roztoků simulujících jejich složení. Byl zjištěn rozdíl v účincích mezi dvěma různě připravenými plazmatem ošetřenými kapalinami. Bylo také dokázáno, že bakterie Pseudomonas aeruginosa je citlivější na expozici plazmatem ošetřených kapalin než bakterie Staphylococcus aureus.
The subject of this bachelor thesis is the study of the effects of plasma-treated liquids on bacteria Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. The evolving resistance of bacteria against antibiotics is currently a highly debated topic. Plasma treated liquids have the potential to address this problem due to their antimicrobial effects. However, these effects have not yet been fully explained, therefore they are the focus of this work. The theoretical section of the study is mainly focused on the microbiology part, specifically on the morphology of the bacterial cell and the individual bacteria which was used in the experimental section. Furthermore, plasma, cold atmospheric-pressure plasma (CAP) and plasma-liquid interactions are described. The last part of the theoretical section considers the potential applications of cold plasma and plasma-treated liquids (PTL) in the fields of food and agricultural industry and healthcare. In the experimental section, plasma-treated liquids were prepared from saline solution using two plasma systems. Solutions simulating the composition of the prepared PTL, and standard solutions of nitrites, nitrates and hydrogen peroxide were also prepared. The effects of plasma-treated liquids were compared with those of solutions simulating the composition of plasma-treated liquids and with standard solutions. The effects were tested on standardized bacterial cultures of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Their suspensions were exposed to the plasma-treated liquids, prepared standard solutions and PTL alternatives. At the selected exposure times, the number of viable bacteria was determined by inoculation onto the solid culture medium and after 24 hours of incubation, the antimicrobial effects were evaluated by counting colony forming units using Aurora software. The results of this study proved better antimicrobial efficacy of plasma-treated liquids compared to the solutions simulating their composition. There was a difference in the effects between the two plasma-treated liquids that were tested. Pseudomonas aeruginosa was also shown to be more susceptible to plasma-treated liquids than Staphylococcus aureus.
The subject of this bachelor thesis is the study of the effects of plasma-treated liquids on bacteria Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. The evolving resistance of bacteria against antibiotics is currently a highly debated topic. Plasma treated liquids have the potential to address this problem due to their antimicrobial effects. However, these effects have not yet been fully explained, therefore they are the focus of this work. The theoretical section of the study is mainly focused on the microbiology part, specifically on the morphology of the bacterial cell and the individual bacteria which was used in the experimental section. Furthermore, plasma, cold atmospheric-pressure plasma (CAP) and plasma-liquid interactions are described. The last part of the theoretical section considers the potential applications of cold plasma and plasma-treated liquids (PTL) in the fields of food and agricultural industry and healthcare. In the experimental section, plasma-treated liquids were prepared from saline solution using two plasma systems. Solutions simulating the composition of the prepared PTL, and standard solutions of nitrites, nitrates and hydrogen peroxide were also prepared. The effects of plasma-treated liquids were compared with those of solutions simulating the composition of plasma-treated liquids and with standard solutions. The effects were tested on standardized bacterial cultures of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Their suspensions were exposed to the plasma-treated liquids, prepared standard solutions and PTL alternatives. At the selected exposure times, the number of viable bacteria was determined by inoculation onto the solid culture medium and after 24 hours of incubation, the antimicrobial effects were evaluated by counting colony forming units using Aurora software. The results of this study proved better antimicrobial efficacy of plasma-treated liquids compared to the solutions simulating their composition. There was a difference in the effects between the two plasma-treated liquids that were tested. Pseudomonas aeruginosa was also shown to be more susceptible to plasma-treated liquids than Staphylococcus aureus.
Description
Citation
KLEMENTOVÁ, K. Studium účinků plazmatem ošetřených kapalin na zvolené mikroorganismy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Potravinářská chemie a technologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-13
Defence
1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem bakalářské práce.
2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci.
3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděla v plné šíři.
Diskuse:
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.
Jak jste počítali jednotlivé kolonie? Jakým způsobem byla data vyhodnocována?
Jak si vysvětlujte nárust bakterie Staphylococcus po ošetření vyšší koncentrací peroxidu vodíku? Zmiňujete negativní stres, můžete to objasnit?
Může časem docházet k rozkladu toho peroxidu vodíku?
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.
Jaké bylo uspořádání experimentů? V jaké fázi docházelo k ošetření plazmatem? Jaká byla mezi jednotlivými kroky časová prodleva?
Jaký vliv by měla Vámi ošetřená voda na lidské buňky?
Existují nějaké studie s lidskými tkáňovými buňkami? V čem spočívá účinek kapalin po ošetření plazmatem? Jaké látky vznikají při ošetření kapalin plazmatem?
Studentka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Studentka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení