Témata diplomových/bakalářských prací - Polymerní a koloidní imunoterapeutika

1) Syntetické makromolekulární systémy pro cílené doručování genů

Práce je zaměřena na vývoj nevirových vektorů pro cílené doručování genů, založených na elektrostatických komplexech syntetických kopolymerů s nukleovými kyselinami (NK). Tyto polymery budou obsahovat hydrolyticky štěpitelné kationtové bloky, schopné komplexovat NK do kompaktních nanočástic, a hydrofilní elektroneutrální bloky, které zajišťují koloidní a biologickou stabilitu výsledných komplexů. Hlavní pozornost bude věnována syntéze a fyzikálně-chemické charakterizaci diblokových polymerů, jejich schopnosti komplexovat a uvolňovat NK v závislosti na pH biologického prostředí a jejich transfekční účinnosti ve vybraných buněčných liniích. V rámci práce budou využity moderní syntetické a biokonjugační postupy, stejně jako pokročilé fyzikálně-chemické metody (NMR, SEC, DLS, elektroforézy atd.) či práce s buněčnými kulturami.

Kontaktní osoba: Ing. Richard Laga, Ph.D., e-mail: laga, tel.: 325 873 806
Místo výkonu práce: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, BIOCEV, Průmyslová 595, 252 50 Vestec

2) Nanočástice na bázi oxidů manganu pro aplikace v imunologii a diagnostickém zobrazování

Nanočástice oxidů manganu (MONP) nabízejí díky svým fyzikálně-chemickým charakteristikám potenciál využitelný v MRI zobrazování a imunologii. Projekt bude primárně zaměřen na stabilizaci a povrchovou úpravu MONP pomocí syntetických biokompatibilních (ko)polymerů s variabilní primární a sekundární strukturou. Práce bude zahrnovat morfologickou charakterizaci pomocí TEM, hydrodynamické charakteristiky metodami DLS a strukturální charakteristiky pomocí spektroskopických a chromatografických metod. Polymery pro povrchové úpravy MONP budou připravovány metodami pseudoživých radikálových a oxidativních polymerací, tak aby následná povrchová úprava zajistila žádané chování při MRI zobrazování a kontaktu se složkami imunitního systému. V závěrečné fázi projektu bude studováno chování těchto MONP v biologických prostředích, jako jsou kultivační média a sérové proteiny, případně buněčné kultury.

Kontaktní osoba: Ing. Michal Babič, Ph.D., e-mail: babic
Místo výkonu práce: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, areál BIOCEV, Průmyslová 595, 252 50 Vestec

3) Methakrylamidové a akrylamidové kopolymery citlivé na vnější podněty: pokročilé systémy pro dopravu léčiv a diagnostik

Polymerní micely a nanočástice jsou studovány v oblasti dopravy a cíleného uvolňování léčiv, zejména v protinádorové terapii. Díky svojí velikosti (20-1000 nm) se akumulují v nádorech vlivem efektu zvýšené prostupnosti a akumulace (EPR), chrání inkorporovaná léčiva během transportu a pomáhají solubilizovat špatně rozpustná léčiva. Případné termoresponzivní chování použitých polymerů umožňuje vyhnout se komplikovaným technikám obvyklým pro přípravu micel a dalších systémů na bázi nanočástic. Přítomnost vhodných hydrolyticky labilních skupin ve struktuře polymerů lze využít k zajištění postupného rozpadu nanočástic a vyloučení polymeru z organismu. Se záměrem připravit nanočástice s termoresponzivními a pH-senzitivními vlastnostmi budou pomocí řízené radikálové RAFT polymerace připraveny amfifilní diblokové kopolymery složené z plně hydrofilního bloku a amfifilního bloku. Asociativní chování kopolymerů ve vodných roztocích, vznik a rozpad nanočástic nebo micel bude studován různými fyzikálně-chemickými metodami, např. pomocí rozměrově vylučovací chromatografie, dynamického rozptylu světla, NMR a transmisní elektronové mikroskopie. Navrhované systémy nabízejí možnost dopravy zejména protinádorových léčiv.

Kontaktní osoba: Ing. Michal Pechar, Ph.D., e-mail: pechar, tel.: 296 809 395
Místo výkonu práce: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, BIOCEV, Průmyslová 595, 252 50 Vestec

4) Aktivně cílená polymerní kancerostatika

Budeme se zabývat syntézou a charakterizací vysokomolekulárních biodegradovatelných polymerních nosičů léčiv a diagnostik umožňujících zvýšenou akumulaci v nádorové tkáni díky tzv. efektu zvýšené permeability a zádrže (EPR) nebo v důsledku aktivního směrování pomocí rekombinantních proteinových ligandů. Budou připraveny a studovány kopolymery na bázi N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu a dalších hydrofilních monomerů, z nichž některé obsahují ve své struktuře i vazby štěpitelné v lidském organismu za specifických podmínek různými mechanismy. Zaměříme se na studium různých způsobů kovalentního i nekovalentního připojení směrujících ligandů k polymernímu nosiči a vyhodnocení vlivu struktury polymerních terapeutik a diagnostik na jejich účinnost a biologické vlastnosti. Bude zkoumán vliv různých typů kancerostatik připojených ke směrovanému polymernímu nosiči na protinádorovou aktivitu konjugátů.

Kontaktní osoba: Ing. Michal Pechar, Ph.D., e-mail: pechar, tel.: 296 809 395
Místo výkonu práce: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, BIOCEV, Průmyslová 595, 252 50 Vestec