Nejlepší diplomové práce 2018
Nejlepší diplomová práce 2018 – 1. místo
Mgr. Martina Doubková z Univerzity Karlovy, doc. MUDr. Lucie Bačáková, CSc., z Akademie věd ČR
Název práce: Adheze, růst a diferenciace kostních buněk na materiálech vyvíjených pro kostní implantáty
Martina Doubková se svou prací podílela na vylepšení povrchové úpravy materiálu používaného k výrobě kostních implantátů. V praxi se tyto implantáty (např. v podobě dlahy) připevňují přímo na povrch kosti při nápravě komplikovaných zlomenin nebo se vkládají do nitra kosti při ukotvení umělých náhrad kloubů. Vlastnosti kostního implantátu musejí odpovídat potřebám vnitřního prostředí těla a nárokům na jeho předpokládanou funkci. Závisí na tom průběh hojení a začlenění implantátu do těla. Vzájemný kontakt kostních buněk a implantátu je zásadním způsobem ovlivňován chemickými a fyzikálními vlastnostmi použitého materiálu. Proto je žádoucí ho různými způsoby upravovat a přizpůsobovat, aby se dosáhlo co nejvýhodnějších kombinací pro daný účel. Těžiště diplomové práce spočívá ve sledování a objasnění chování kostních buněk při kontaktu s mechanicky opracovanou titanovou slitinou (TiAlV), na níž byla povrchovou úpravou pomocí metody plazmové elektrolytické oxidace vytvořena oxidická vrstva.
Nejlepší diplomová práce 2018 – 2. místo
Ing. Jan Filip z Českého vysokého učení technického v Praze, Ing. Martin Vajnar z Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky, Ing. Martin Grossman z Porsche Engineering Services, s.r.o.
Název práce: Sledování trajektorie pro autonomní vozidla
Rozvoj autonomních vozidel patří mezi nejaktuálnější světová témata, která vyvolávají mnoho otázek. Jako například morální dilema, jež budou autonomní vozidla nucena řešit – zda při kolizi zachránit chodce, nebo pasažéry. Aby bylo možné o nouzové reakci rozhodovat, musí být vozidlo schopno předpovědět dráhu, po níž se bude pohybovat, a určit, jakých změn dráhy je fyzikálně možné dosáhnout řízením. Cílem diplomové práce Jana Filipa bylo vyvinout systém automatického řízení pohybu pro silniční vozidla. Účelem systému je ovládat zatáčení a zrychlení vozidla tak, aby vozidlo projelo zadanou trajektorii. V první části práce představuje autor přehled jednostopých modelů vozidla, analýzu jejich chování a omezení linearizovaných modelů. Ve druhé části je návrh řízení rozčleněn na oddělené řízení podélné a příčné dynamiky vozidla. Na závěr je navržené řešení ověřeno v profesionálním jízdním simulátoru na závodním okruhu. Hlavním přínosem práce je formulace problému sledování trajektorie pomocí úlohy servomechanismu, která sjednocuje návrh řízení a umožňuje použití stavových metod.
Nejlepší diplomová práce 2018 – 3. místo
Ing. Veronika Grézlová, doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. z Vysokého učení technického v Brně
Název práce: Optimization of antibacterial properties of polymer-phosphate bone fillers
Veronika Grézlová se ve své diplomové práci zabývá nahrazováním antibiotik v injektovatelných kostních cementech nekovovými nanočásticemi selenu. Keramické kostní výplně na bázi hydroxyapatitu, podobající se chemickou strukturou kosti, se využívají v ortopedii, zubním lékařství nebo traumatologii. V okolí výplně mohou vznikat záněty kostí, které se řeší přidáním antibiotik do keramických materiálů. Nekovové nanočástice selenu jsou antibakteriální a specificky účinné nejen proti zlatému stafylokoku, ale také proti jeho speciální formě rezistentní na antibiotikum methicillin. Výsledky práce Veroniky Grézlové mohou být využity v rekonstrukční chirurgii, ortopedii, traumatologii a implantologii. Kostní cement se selenovými nanočásticemi může pomoci nahradit antibiotika a zabránit tak vzniku rezistence, případně alergie.
Nejlepší disertační práce 2018
Nejlepší disertační práce 2018 – 1. místo
RNDr. Vít Saidl, Ph.D., prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D. z Univerzity Karlovy
Název práce: Ultrarychlá laserová spektroskopie antiferomagnetů
Vítězná disertační práce se zabývá studiem antiferomagnetů. Ty mají stejně jako feromagnety (alias klasické magnety) vnitřní magnetické uspořádání, které může uchovávat určitou informaci – jedničku nebo nulu. Rozdíl těchto dvou typů látek tkví v tom, že antiferomangety z pohledu vnějšího světa žádné magnetické. vlastnosti nevykazují. Nejdůležitějším výsledkem práce bylo vyvinutí metody dovolující určit polohu magnetických momentů a Néelovu teplotu i v nanometrových vrstvách z kompenzovaných antiferomagnetických kovů. Podobná měření se doposud prováděla na obří infrastruktuře, což silně omezovalo jejich použitelnost při charakterizaci nově vyvíjených antiferomagnetických materiálů. V práci popsaná metoda je oproti tomu mnohem jednodušší a levnější.
Nejlepší disertační práce 2018 – 2. místo
RNDr. Michaela Fojtů, Ph.D., RNDr. Michal Masařík, Ph.D., prof. MUDr. Marie Nováková, Ph.D. z Masarykovy univerzity
Název práce: Nanočástice jako nástroj cílené terapie nádorobých onemocnění
Disertační práce Michaely Fojtů se zaměřuje na několik typů nanomateriálů a supramolekulárních nanosystémů nesoucích protinádorová léčiva, konkrétně na nosiče liposomální, proteinové, polysacharidové a makrocyklické, i na tzv. 2D nanomateriály. Na tyto nosiče o rozměrech v řádu nanometrů byla navázána cytostatika a následně byl hodnocen jejich potenciál cílit na nádorové buňky a potlačovat nádorový růst. Studie se zabývá také toxicitou nanomateriálů jako takových a úskalími, která mohou nastat při hodnocení jejich toxicity vůči buněčným liniím. Velmi slibné je využití nanoléčiv v terapii nádorových onemocnění. Jelikož se jedná o relativně univerzální platformy, mohou být na tyto nosiče „naložena“ i jiná protinádorová léčiva než ta, která byla testována v rámci oceněné práce. Vedle léčby nádorových onemocnění se podobné principy dají využít i v nádorové diagnostice. Neméně důležité jsou také poznatky týkající se samotných metodik testování toxicity nanomateriálů.
Nejlepší disertační práce 2018 – 3. místo
Ing. Simona Martinková, Ph.D., prof. Ing. Jiří Málek, DrSc. z Univerzity Pardubice
Název práce: Nukleace a růst krystalů v chalkogenidových amorfních materiálech
Práce se zabývá studiem krystalizačního procesu v chalkogenidových sklech, neoxidických materiálech obsahujících síru, selen nebo telur, které vznikají prudkým ochlazením taveniny. Dostatečně rychlým chlazením taveniny vzniká pevná látka, jejíž struktura připomíná neuspořádanou strukturu taveniny. Vzniklé sklo však není stav stabilní – tím je stav krystalický, který má pravidelně uspořádanou strukturu. A právě na krystalizační proces, tedy přeměnu neuspořádané struktury na uspořádanou, který se skládá ze vzniku – nukleace – a následného růstu krystalů, je práce zaměřena. Jedním z cílů této studie bylo získat kvantitativní data o kinetice nukleace v chalkogenidových sklech a mít tak možnost ověřit platnost navržených teorií pro popis nukleace. Část výsledků zabývající se studiem růstu krystalů byla získána v National Institute for Material Science v japonské Tsukubě.
Nejlepší pedagog 2018
Nejlepší pedagog 2018
doc. MUDr. Mgr. Zbyněk Tonar, Ph.D, z Univerzity Karlovy
Docent Zbyněk Tonar založil a vede Laboratoř kvantitativní histologie, kde se zaměřuje na otázku prokrvení normálních i nádorových vzorků a hojení tkání a orgánů s využitím biomateriálů na mikroskopické úrovni. Od svých učitelů převzal a dále rozvíjí originální vyučovací metodu histologie a embryologie, která je založena na kreslení výukových schémat v reálném čase během výuky. S její pomocí názorně vysvětluje jak mikroskopickou stavbu lidského těla, tak vývoj člověka před narozením. Tento přístup je opakovaně vysoce kladně hodnocen studenty, po nichž docent Tonar vyžaduje aktivitu a plné nasazení během přednášek. Pro pregraduální výuku lékařství zpracoval pro výuku histologie kompletní popisy všech probíraných preparátů, redigoval testované otázky a výukové cíle (výstupy učení, learning goals) pro objektivizaci písemné, praktické i ústní zkoušky. Byl řešitelem šesti úspěšných projektů pro inovaci výuky. Je autorem a editorem 15 učebních textů včetně učebnice Memorix histologie, která byla oceněna Cenou Jaroslava Jirsy za nejlepší učebnici roku 2016 ve vědách lékařsko-farmaceutických. Vyučuje čtyři volitelné předměty, v magisterském programu byl školitelem 31 studentských vědeckých prací, spolupracuje se studentskými spolky českých i zahraničních studentů, účinkuje ve studentské fakultní kapele, přednáší na Univerzitě třetího věku. Velmi rozsáhlá je i jeho vědecká práce.
Nejvýznamnější výsledek základního výzkumu
Nejvýznamnější výsledek základního výzkumu
Ing. Radek Mušálek, Ph.D., Ing. Jan Čížek, Ph.D., Mgr. Ksenia Illková, Ph.D., Ing. Jiří Kotlan, Ph.D., RNDr. František Lukáč, Ph.D., Ing. Jan Medřický, Ing. Zdenek Pala, Ph.D., Ing. Tomáš Tesař z Akademie věd ČR
Název práce: Depozice ochranných vrstev z kapalin pomocí hybridního vodou stabilizovaného plazmatu
Doktor Radek Mušálek a jeho tým vyvinuli novou technologii plazmového nástřiku ochranných vrstev určených pro extrémní prostředí. Skupina popsala metodu depozice nástřiků z kapalin, což umožňuje připravovat úplně nové typy vrstev, než jaké bylo dosud možné připravit ze standardně používaných suchých prášků. Variabilita procesu umožňuje řídit strukturu vrstev od extrémně porézních až po velmi kompaktní. Metoda je navíc velmi univerzální, použitelná pro řadu nástřikových materiálů, což bylo prokázáno experimentálně. Skupina disponuje světově unikátním plazmovým hořákem, který využívá odlišného principu stabilizace plazmatu než ostatní komerční technologie. To umožňuje zkoumat mechanismy vzniku plazmových nástřiků z kapalin z jiné perspektivy. Významný aspekt projektu představuje skutečnost, že se nejedná pouze o teoretický koncept, ale o novou technologii připravenou k praktickému využití v řadě průmyslových odvětví.
Ocenění za překonání překážek při studiu
Ocenění za překonání překážek při studiu
Ondřej Mach z Univerzity Pardubice
Ondřej Mach trpí velmi vzácným onemocněním – Robertsovým syndromem. Tato choroba postihuje svalovou i kosterní soustavu, vyznačuje se prenatálním zpomalením v důsledku narušeného buněčného dělení, což způsobuje deformace rukou i nohou. Ondřej je trvale upoután na elektrický invalidní vozík, který sám ovládá. V osobním životě potřebuje pomoc svých blízkých, při studiu se neobejde bez asistenta. Akademickým pracovníkům svými studijními výsledky dokázal, že jeho postižení nemá vliv na studijní výsledky a vypořádal se tak s předsudky, které vůči němu někteří měli. Kromě studia se Ondřej mnoha způsoby věnuje i pomoci druhým. Na univerzitě se aktivně účastní dnů otevřených dveří a Noci vědců, organizuje sbírky k oslavě památek významných osobností regionu. Pravidelně pořádá besedy o svém životě a pomáhá tak bořit bariéry mezi handicapovanými a ostatními studenty. Jako dobrovolník pomáhá při organizaci městských sportovně-kulturních akcí. Působí jako dobrovolník Řádu maltézských rytířů, mimo jiné v roli fotografa společenských a charitativních akcí. Svůj obor si Ondřej vybral cíleně – jeho vysněným budoucím povoláním je práce dispečera u hasičského záchranného sboru.
Nejlepší absolventské práce na téma Průmysl 4.0
Nejlepší absolventská práce na téma Průmysl 4.0
Ing. Libor Bukata, Ph.D. z Českého vysokého učení technického v Praze
Název práce: Paralelní algoritmy pro optimalizaci výroby
Obsah práce Libora Bukaty spadá do oblasti optimalizace, plánování a rozvrhování výroby. Těžiště práce se nachází v návrhu algoritmů, které naleznou efektivní posloupnost operací výroby tak, aby se dosáhlo maximální efektivity. Navíc algoritmy jsou koncipovány za účelem využití veškeré kapacity počítače takzvanou paralelizací výpočtů. Hlavní část práce se věnuje optimalizaci robotických buněk s ohledem na energii při zachování taktu. Navržené algoritmy umí zohledňovat nejen rychlost robotů, ale také např. pořadí robotických operací nebo úsporné módy robotů. Na základě ověření algoritmů v praxi bylo potvrzeno, že lze uspořit až 20 % energie. Práce se rovněž zabývá rozvrhováním s omezenými zdroji, jež najde uplatnění například v hutním průmyslu nebo v montážních halách. Zajímavé na této části je využití výpočetní grafické karty na urychlení výpočtů, což umožnilo zrychlit výpočty až padesátkrát a vyhodnotit více než milion možných řešení za sekundu.