Ukončené projekty

1. Nové konstrukce a využití nanobiosenzorů a nanosenzorů v medicíně (NANOSEMED)
Program:
Číslo: KAN208130801
Poskytovatel: AV ČR
Řešitel: doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2008 – 2012

Zobrazit abstrakt projektu

Předkládaný projekt si klade za cíl vytvořit nové a originální konstrukce mono- nebo heterogenních nanosystémů jako nanobiosenzorů a nanosenzorů využitelné v medicíně. S dalším pokrokem medicínských technologií se do popředí stále více dostává on-line monitorování nejen fyziologických parametrů jednotlivce, ale také efektu léčby, které spočívá v sledování hladiny glukosy, cytostatik či dalších léčiv anebo v jednoduché a rychlé analýze biologicky významných proteinů (p53, p21, metalothionein, glutathion,rb protein atd.) a sekvencí nukleových kyselin (gen pro cystickou fibrózu a další). Nanosenzory a nanobiosenzory využívající materiály s unikátními fyzikálně-chemickými vlastnostmi mohou přinést významný pokrok v oblasti detekce biologicky a klinicky významných sloučenin. A dále bude věnována značná pozornost magnetickým materiálům vhodným pro separaci takových sloučenin. Postupy umožní snadnou a selektivní detekci a separaci hledaných biomolekul a sloučenin.

2. Studium vazby platinových cytostatik do struktury DNA; Vliv metalothioneinu
Program: Granty výrazně badatelského charakteru zaměřené na oblast výzkumu rozvíjeného v současné době zejména v AV ČR
Číslo: IAA401990701
Poskytovatel: AV ČR
Řešitel: doc. Ing. René Kizek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2007 – 2011

Zobrazit abstrakt projektu

Předpokládaným přínosem projektu pro klinickou praxi je vývoj biosensoru pro detekci platiny, který bude možno aplikovat na stanovení terapeutického množství platinových cytostatik přímo v tělních tekutinách pacienta ohroženého nádorovým onemocněním. Pomocí těchto výsledků bude možno upravovat léčbu a tím zlepšit její výsledek. Dalším přínosem pro klinickou praxi bude studium buněčných mechanismů, které negativně ovlivňují samotný průběh léčby (vliv metalothioneinu). Na základě těchto výsledků bude možné vyvinout nové a lepší postupy, které by mohly výrazně zlepšit průběh léčby pacientů. Bude také podrobně studována komplexace platinových cytostatik do struktur ds-DNA a její vliv na životnost nádorových linií. Budou optimalizovány další elektrochemickémetody využitelné pro velmi citlivou, přesnou a rychlou detekci DNA a metalothioneinu, čímž bude možno studovat nejen mechanismy vazby Pt a její terapeutickou koncentraci, ale i průběh a odezvu pacienta na léčbu nádorového onemocnění.

3. Back for the Future
Program: H2020
Číslo: 763685
Poskytovatel: Evropská komise
Spoluřešitel: prof. RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

4. Ultra-rychlá molekulární diagnostika filovirů
Program: H2020
Číslo: 115844
Poskytovatel: Evropská komise
Řešitel: Lars Ullerich
Období řešení projektu: 2015 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

5. Společně mezi zemí a vesmírem
Program: Interreg V-A SK-CZ
Číslo: CZ/FMP/11b/01/025
Poskytovatel: Fond malých projektů
Řešitel: prof. RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D.
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Je zaměřen na zvýšení kvality přeshraniční spolupráce mezi se zapojením jednotlivců a firem. Cílem je podpořit a upevnit efektivní přeshraniční spolupráci v oblasti speciálního vzdělávání, výzkumu, vývoje a využití nových technologií. Projekt posiluje propojení institucí a lepší vzájemnou znalost práce a schopností partnerů (know-how, postupy, projekty), včetně partnerů zapojených do aktivit na úrovní organizací a jejich spolupráce s jednotlivci na obou stranách hranice. Cílem projektu je do aktivit aktivně zapojit nejméně 8 institucionálních partnerů. Aktivity projektu budou realizovány v Jihomoravském kraji (zejména v Brně), ve Zlínském kraji (Valašské Meziříčí), v kraji Žilinském (Žilina) a Trenčianském kraji (Partyzánske).
Projekt cílí na obyvatele regionu a sekundárně na MSP.

6. Společně pro výzkum, rozvoj a inovaceNĚ PRO VÝZKUM, ROZVOJ A INOVACE
Program: OP přeshraniční spolupráce SR – ČR
Číslo: CZ/FMP.17A/0436
Poskytovatel: Fond Mikroprojektů
Řešitel: prof. Ing. René Kizek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2015 – 2015

Zobrazit abstrakt projektu

áměr projektu je založit a rozvíjet spolupracující a kooperující síť pro stratosférickou a pozemní výzkumnou a vzdělávací infrastrukturu mezi Laboratoří metalomiky a nanotechnologií, Slovenskou organizací pro vesmírné aktivity a Hvězdárnou Valašské Meziříčí, p.o.

Realizace projektu umožní vytvoření sítě, která přinese bezprostřední přeshraniční sdílení odborných, technických i výukových informací, prezentaci získaných pozorování odborné, ale i široké veřejnosti. Získaná data a možnosti zvýší kvalifikaci proškolených osob v regionech, což povede k lepší spolupráci vedoucí k vývoji nových technologií pro efektivní výzkum i aplikace. Projekt přináší příležitost pro zapojení dalších pracovišť, studentů a vědců do aktivit projektu. Na základě předchozích aktivit máme ověřeno, že potenciál a kapacity pro vývoj a efektivní sdílení jsou pro partnery výhodné a efektivní.

Jedním z cílů je vývoj a realizace univerzální výzkumné stratosférické platformy, kterou bude možné využívat nejen pro standardní vědecké a technologické experimenty, ale také pro monitoring rychle se měnícího životního prostředí i efektivní měření pomocí moderní senzoriky.

7. Konstrukce modifikovaných apoferitinových nanočástic s protinádorovými léčivy a studium mechanismů potencujících jejich efektivitu v terapii
Program: Standardní projekty
Číslo: 17-12816S
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Marie Stiborová DrSc.
Období řešení projektu: 2017 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu bude studována využitelnost povrchových a strukturních modifikací proteinového nanotransportéru apoferitinu pro cílený transport vybraných protinádorových léčiv. Cílem bude navrhnout a otestovat takové modifikace, které jsou vhodné pro celé spektrum terapeuticko-diagnostických aplikací, a to jak pro vazbu ligandů ve formě specifických protilátek, cílících peptidů či peptidů umožňujících transcytózu přes hematoencefalickou bariéru, tak pro vazbu kationických peptidů s cytotoxickými efekty. Neméně důležitou součástí projektu bude také studium následné enkapsulace vybraných cytostatik do vnitřní dutiny apoferitinu s cílem redukovat nežádoucí interakce těchto léčiv se zdravou tkání. Interakce mezi maligními/ benigními buňkami a modifikovanými apoferitiny budou zkoumány detailně na úrovních in vitro i in vivo. Navrhovaná studie rozšíří poznatky o možnostech využití modifikovaných biokompatibilních proteinových nanotransportérů, které mohou svými vlastnostmi výrazně přispět pro zlepšení možností cílených terapeutických a diagnostických aplikací v protinádorové léčbě.

8. Využití vícenásobného značení pomocí kovových nanočástic pro bio-zobrazování
Program: Standardní projekty
Číslo: 17-12774S
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: Mgr. Tomáš Vaculovič, Ph.D
Období řešení projektu: 2017 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Navrhovaný projekt je zaměřen na vyvinutí metody, která umožní multiplexní zobrazování molekul v tkáních. Koncept je založen na interakci protilátky značené kovovou nanočásticí s jejím antigenem. Navázaná kovová nanočástice poté bude zobrazena pomocí metody laserové ablace s hmotnostní spektrometrií indukčně vázaného plazmatu (LA-ICP-MS). Značení protilátek bude prováděno pomocí nanočástic kovů (kovy vzácných zemin, Au, Ag …), přičemž každá protilátka bude značená nanočásticí jiného kovu.

9. Studium metabolismu sarkosinu a jeho participace na vývoji nádorů prostaty
Program: Standardní projekty
Číslo: 16-18917S
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Období řešení projektu: 2016 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu bude studováno, zdali v metabolismu sarkosinu, v jeho koncentracích a v regulaci enzymů participujících na jeho metabolismu mohou ovlivnit růst a agresivitu nádorů prostaty. Cílem bude i určení úlohy sarkosinu a těchto enzymů v buňkách nádorů prostaty za podmínek, které jsou analogické podmínkám při léčbě pacientů s nádory prostaty. Změny v metabolismu sarkosinu, v jeho koncentracích a v regulaci enzymů participujících na jeho metabolismu budou tedy studovány i v nádorových buňkách vystavených působením cytostatik a inhibitorů histondeacetrylas s protinádorovou aktivitou. Snížení koncentrace sarkosinu a zablokování funkce enzymů participujících na jeho metabolismu pomocí ,,RNA interference“ a protilátek bude využito k vývoji postupů pro přípravu nanotrasportérů nesoucích cytostatika, siRNA a protilátky pro cílenou léčbu (,,targeting“). Navrhovaná studie rozšíří poznání úlohy sarkosinu v nádorech prostaty a přispěje k vývoji nových nanomedicinálních přístupů, které zvýší účinnost léčby nádorových onemocnění prostaty.

10. Zlepšení vlastností kapilární elektroforézy pomocí nanomateriálů
Program: Juniorské granty 2016
Číslo: 16-23647Y
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: doc. Mgr. Markéta Vaculovičová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2016 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je využití nanomateriálů pro zlepšení vlastností analýz pomocí kapilární elektroforézy. Bude charakterizován vliv nanočástic, jako uhlíkové nanomateriály, kvantové tečky a zlaté nanočástice na vlastnosti elektroforetické analýzy a to jak na její separační, tak detekční stánku. Využitím těchto pozitivních vlastností dojde ke zlepšení stanovení analytů přítomných v malých množstvích a ve složitých biologických matricích. V návaznosti na využití nanomateriálů bude v projektu navrženo a sestrojeno modulární, univerzální a široce aplikovatelné detekční zařízení pro mikrokolonové techniky využívající miniaturizované, finančně nenáročné, vyměnitelné součásti, jako jsou zdroje světla na bázi světlo emitujících diod, optických filtrů a miniaturizovaných detektorů. Navrhované zařízení navíc kombinuje několik detekčních módů ( fotometrická, fluorimetrická a vodivostní). Spojením těchto dvou částí projektu vznikne vysoce efektivní analytický přístup využitelný pro široké spektrum analytů a to jak v malých koncentracích, tak v přítomnosti interferujících komponent.

11. Vývoj nanočástic obsahujících cytostatika a enzymy pro zlepšení chemotherapie lidských neuroblastomů a studium mechanismu jejich působení
Program: Standardní projekty
Číslo: 14-18344S
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Období řešení projektu: 2014 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu budou připraveny nové formy protinádorových léčiv působících na bázi poškození DNA a inhibice histondeacetylas účinných v léčbě lidských neuroblastomů (doxorubicin, cisplatina, etoposid, ellipticin, valproát, trichostatin A), enkapsulované v nanotransportérech (generovaných na bázi proteinů tvořících kavity a membránových struktur), jež budou účinnější v léčbě neuroblastomů než parentální léčiva. Připraveny budou i nanočástice obsahující enzymy, které aktivují testované léčivo ellipticin na metabolity kovalentně modifikující DNA neuroblastomů (cytochromy P450, cytochrom b5, peroxidasy). Srovnána bude též cytostatická účinnost připravených nanočástic obsahujících studovaná léčiva a enzymy, a to aplikovaných jak samostatně tak i v kombinacích, studovány budou jejich biologické a fyzikálně-chemické vlastnosti, jejich intracelulární distribuce a schopnost interkalovat do DNA či tvořit kovalentní adukty s DNA in vitro a in vivo. Navrhovaná studie přispěje k vysvětlení mechanismu působení enkapsulovaných protinádorových léčiv a k vývoji nových terapií pro neuroblastomy.

12. Fenolový metabolismus, antioxidanty a stresová tolerance řas
Program: Standardní projekty
Číslo: 14-28933S
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Bořivoj Klejdus, Ph.D.
Období řešení projektu: 2014 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Vzhledem k vysoké diversitě řas se v nich vyskytuje velké množství sekundárních metabolitů. Dosud však byly studovány převážně v ekonomicky užívaných řasách; typicky?m fenolicky?m metabolitům vyšších rostlin se nevěnovala rozsáhlejší studie. V rámci projektu budou sledovány fenolické metabolity (flavonoidy a fenolové kyseliny) v kontrolních a stresu vystaveny?ch tzv. mikro-řasách a bude studována aktivita souvisejících proteinu (fenylalanin/tyrosin amoniumlyázy a chalkonsyntázy. Dále budou studovány vztahy mezi fenoly a jiny?mi nízkomolekulárními antioxidanty (askorbát a glutathion) s využitím specificky?ch inhibitorů. Vybrané flavonoidní deriváty budou kvantifikovány v mikro- a makro-řasách s cílem porovnat evoluční diverzifikaci. Také se bude sledovat indukce fenolů vlivem minerální výživy a antioxidační aktivita extraktů řas.

13. Nano-elektro-bio-nástroje pro biochemické a molekulárně-biologické studie eukaryotických buněk
Program: Standardní projekty
Číslo: GAP102/11/1068
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. Ing. Ivo Provazník, Ph.D.
Období řešení projektu: 2011 – 2015

Zobrazit abstrakt projektu

Sledování biologických procesů v živých buňkách je stále velmi obtížné případně nemožné. Nyní se objevují zcela nové technologické postupy, které umožňují posunout hranice našeho základního poznání. Není pochybností, že tento pokrok je spojen s miniaturizací a automatizací vlastních detekčních zařízení i detektorů. Nanotechnologické nástroje, nanočástice a nanostroje jsou schopné cíleně vyhledat specifické molekuly, jako jsou receptory, a sloužit tak k diagnostice nebo transportovat na daná místa v živých buňkách chtěné molekuly. Námi navrhované postupy řešené tímto projektem umožní využití nanotechnologií pro lepší pochopení buněčných procesů, usnadní diagnostiku závažných onemocnění jako je rakovina, dědičné choroby a také zvýší možnosti léčebných aopravných zásahů (genová terapie, cílená chemoterapie či nanochirurgie).

14. Produkce biogenních aminů u vybraných kmenů bakterií mléčného kvašení
Program: Standardní projekty
Číslo: GAP503/11/1417
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Vlastimil Kubáň, DrSc.
Období řešení projektu: 2011 – 2014

Zobrazit abstrakt projektu

Biogenní aminy jsou syntetizovány dekarboxylací příslušných aminokyselin. Biogenní aminy jsou potenicálně toxické pro člověka. Mnoho bakterií mléčného kvašení využívaných v mlékárenské technologii, včetně probiotických kultur, bylo označeno za producentyněkterých biogenních aminů. Základním cílem projektu je studium současného vlivu některých vnějších faktorů (např. teploty, pH, aerobního či anaerobního prostředí, dostupné zdroje uhlíku – sacharidy, koncentrace NaCl) na tvorbu histaminu, fenylethylaminu, tyraminu, putrescinu, kadaverinu a tryptaminu u vybraných bakterií mléčného kvašení. PCR, UHPLC a CE budou využívány pro stanovení biogenních aminů a ke studium kinetiky jejich tvorby. Výsledky projektu budou následující: (i) modely produkce biogenních aminů bakteriemi mléčného kvašení ovlivněné působením vnějších faktorů; (ii) doporučení technologických podmínek, za kterých je použití bakterií produkcích biogenní aminy ještě bezpečné; (iii) nově navržené primery pro detekci genů kódujících syntézu putrescinu, fenylethylaminu a tryptophanu.

15. Studie participace specifických mechanismů poškození DNA na cytoxicitě cytostatik vůči lidským chemosensitivním a chemorestentním neuroblastomům
Program: Standardní projekty
Číslo: GAP301/10/0356
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Období řešení projektu: 2010 – 2014

Zobrazit abstrakt projektu

Neuroblastomy jsou tumory periferního nervového systému patřící mezi obtížně léčitelné tumory dětské populace. Ačkoliv vývoji nových terapií této choroby se věnuje značná pozornost, stále nevede k uspokojivým výsledkům. Cílem projektu je poznání mechanismů působení protinádorových agens na neuroblastomy in vitro (neuroblastomové linie) a in vivo (experimentální modely s lidskými neuroblastomy). Jedná se o protinádorová agens způsobující různá poškození DNA, a to jak běžně užívaná pro léčení (doxorubicin, cis-platina a etoposid), tak i další látku, které snižuje růst neuroblastomových buněčných linií, ellipticinu. Záměrem projektu je rovněž poznání vlivu hypoxie na účinnost těchto léčiv a jejich mechanismus působení, a poznání jejich potenciálu indukovat chemoresistenci v neuroblastomových liniích. Dalším cílem projektu je poznání vlivu těchto léčiv na růst neuroblastomů in vitro a in vivo a mechanismus jejich působení v kombinaci s inhibitory histondeacetylas. Výsledky získané touto studii vysvětlí aktuální mechanismy působení studovaných léčiv na molekulární úrovni a přispějí k návrhu vývoje nových terapeutických postupů v léčbě neuroblastomů.

16. Miniaturizované inteligentní systémy a nanostrukturované elektrody pro chemické, biologické a farmaceutické aplikace (NANIMEL)
Program: Standardní projekty
Číslo: GA102/08/1546
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2008 – 2012

Zobrazit abstrakt projektu

Podstatou projektu je výzkum vytváření nanostruktur různých materiálů (např. Bi, Ga, Galinstan) na planárních mikroelektrodách jako citlivých částí elektrochemických senzorů s cílem dosáhnout vysokých citlivostí v elektrochemických analýzách jako detekce těžkých kovů, výzkum bioaktivních látek pro modifikaci mikroelektrod jako afinitní vrstvy v analýzách biomolekul. Společně s mikročipem vyvinutým pro mikroelektrody a cílové aplikace bude vytvořen miniaturizovaný přenosný systém pro polní i laboratorní měření. Mikroelektrody s nanostrukturami budou integrovány do senzorového pole společně s vyvinutým integrovaným elektronickým systémem s inteligencí. Toto unikátní přenosné zařízení umožní provádění velkého množství různých analýz v krátkém čase, různými metodami i elektrodami např. analýza proteinů, DNA apod., čímž se úžasně zefektivní vědecké práce v elektrochemických analýzách. Řešením této multidisciplinární problematiky projekt přispěje také k pokroku technologií ve využití nanotechnik a v oblasti přípravy mikrosenzorů a mikrosenzorických systémů pro chemické, biochemické a farmaceutické aplikace.

17. Isoflavony v řasách a sinicích
Program: Standardní projekty
Číslo: GA525/07/0338
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. RNDr. Bořivoj Klejdus, Ph.D.
Období řešení projektu: 2007 – 2010

Zobrazit abstrakt projektu

Isoflavonoidy patří mezi estrogenně účinné látky přírodního původu, tzv. fytoestrogeny. Všeobecně je rozšířen názor, že u autotrofních mikroorganismů (řasy a sinice) se tyto látky nevyskytují. Díky nové extrakční metodě se nám podařilo v rámci předběžného skreeningu prokázat přítomnost některých zástupců isoflavonoidů u několika kmenů řas a sinic. Jejich přítomnost dokazuje existenci plně vyvinutých metabolických cest u autotrofních mikroorganismů. V souvislosti s výše uvedeným faktem je tentopředběžnývýsledek velmi zajímavý a vyvolává celou řadu otázek. Mezi základní patří biosyntéza a fyziologická funkce isoflavonoidů u řas a sinic. Hlavním cílem je potvrzení přítomnosti (prozatím byly positivně testovány u 5 druhů) a zmapování výskytu a distribucejednotlivých isoflavonoidů u různých taxonomických skupin autotrofních mikroorganismů (řasy a sínice rodů Chlorella, Pleurastrum aj.). Bude provedena frakcionace extraktů (SPE), stanovení glykosidů a aglykonů a jejich charakterizace.

18. Studium tvorby thiolových sloučenin u rostlin – uplatnění při remediačních technologiích
Program: Standardní projekty
Číslo: GA522/07/0692
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: Ing. Josef Zehnálek, CSc
Období řešení projektu: 2007 – 2011

Zobrazit abstrakt projektu

Předkládaný grantový projekt přispěje k prohloubení znalostí o vlivu těžkých kovů (kadmium, olovo, zinek, měď) na rostliny a na produkci řady ochranných thiolových sloučenin jako jsou glutathion a fytochelatiny. Fytochelatiny jsou syntetizovány pomocí enzymu fytochelatinsynthasy (EC 2.3.2.15). V rámci projektu bude vyvinuta jednoduchá, rychlá a snadno automatizovatelná metoda na stanovení aktivity fytochelatinsynthasy. Aktivita tohoto enzymu bude studována jak u modelových rostlin (suspenzní kultura tabáku, kukuřice, slunečnice) kultivovaných za definovatelných podmínek, tak u rostlin (jednoděložné i dvouděložné) z konkrétních přirozených stanovišť. Získané poznatky budou uplatněny při výběru vhodných rostlin pro remediační technologie.

19. Ultrasenzitivní analýzy stříbra ve vodách
Program: Standardní projekty
Číslo: 526/07/0674
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: Ing. Soňa Křížková
Období řešení projektu: 2007 – 2009

Zobrazit abstrakt projektu

Předkládaný grantový projekt přispěje k prohloubení znalostí o vlivu stříbrných iontů na organismy. Přínosem projektu má být jednoduchá, rychlá, senzitivní a levná analýza stříbrných iontů ve vodách. Pro ultrasenzitivní analýzu stříbrných iontů bude modifikován povrch pracovní elektrody a vybrána nejvhodnější elektrochemický způsob detekce. Množství stříbrných iontů bude sledováno v životním prostředí s ohledem na jeho geochemický cyklus. Nebude opomenuta značná toxicita stříbrných iontů, a proto budoupomocí navržených postupů a technik studovány interakce s proteiny a nukleovými kyselinami.

20. Studium obranných mechanismů rostlin při stresu způsobeném těžkými kovy
Program: Postdoktorandské granty
Číslo: GP525/04/P132
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: prof. Ing. René Kizek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2004 – 2006

Zobrazit abstrakt projektu

Předkládaný projekt si klade za cíl studovat indukovanou produkci isoflavonoidů a zvláštní pozornost bude věnována charakterizaci malých proteinů (fytochelatinů) v modelových podmínkách explantátových kultur ovlivněných stresovým faktorem. Jako stresovýfaktor budou vybírány různé kovy jako zinek, kadmium a olovo, které budou aplikovány na suspenzní kultury tabáku (Nicotiana tabacum) případně na velmi zajímavé embryonální kultury smrku (Picea abies). V práci bude zkoumán vlastní vliv těžkých kovů na explantátové kultury, především na růstové a metabolické charakteristiky. Naše předběžné experimenty na kulturách smrku ovlivněných olovem jsou velmi zajímavé a jejich další pokračování zcela jistě přinese řadu významných výsledků. Explantátová kultura smrku vytváří na pevném médiu shluky, u kterých je nezbytné určit růst, což se začíná dařit pomocí techniky analýzy obrazu. V průběhu projektu předpokládáme také studium programované buněčné smrti, apoptózy za využití řady molekulárně biologických

21. Selenium nanoparticles as non-antibiotic alternative in the treatment of bovinemastitis
Program: SME Instrument Brno
Číslo:
Poskytovatel: JIC
Řešitel: prof. RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D., Mgr. Zbyněk Heger, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

V současné době je problém bakteriální rezistence nebo rezistence mikroorganismů k běžným antibiotickým lčivům velmi závažnou hrozbou. A to platí jak pro humánní tak veterinární medicínu. V oblasti produkce mléka a chovu skotu je velkým problémem bakteriální onemocnění mléčné žlázy, tzv. mastitida. Toto onemocnění způsobuje chovatelům skotu velké finanční ztráty, a proto se náš projekt zaměřuje právě na možnost přinést na trh veterinární medicíny nový typ neantibiotického přípravku (ve formě intramamární injekce), který může účinně pomoci při léčbě a prevenci mastitid.

22. Proteinové inženýrství pro zvýšení biokompatibility bionanomateriálů
Program:
Číslo:
Poskytovatel: LPR
Řešitel: Ing. Simona Dostálová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Od objevení jevu označovaného jako efekt zvýšené permeability a retence nanočástic ve tkáních solidních nádorů v roce 1986, se nanomateriály velice rychle dostaly do popředí zájmu onkologického výzkumu. Jejich potenciál tkví nejen v toxicitě samotných nanočástic, ale především v jejich využití pro cílenou dopravu nízkomolekulárních léčiv, bioortogonální terapii nebo termoterapii. I přes vysoký potenciál a úspěchy v in vitro testech ale řada nanočástic selhává in vivo. Problémy tkví především v často nedostatečné biokompatibilitě těchto nanomateriálů. Exkrece nanočástic probíhá nejčastěji v ledvinách a játrech, a proto je důležité znát jejich toxicitu právě pro tyto orgány. Řada, především kovových nanočástic vykazuje vysokou genotoxicitu nebo indukci tvorby volných kyslíkových radikálů. To je často žádoucí, jelikož jde o jeden z hlavních mechanismů jejich toxicity pro maligní buňky, avšak po ukončení léčby mohou takovéto nanomateriály v organismu akumulovat, procházet přes biologické bariéry a dlouhodobě tak působit na zdravé tkáně. Jejich fyzikálně-chemické vlastnosti navíc často indukují trombotickou kaskádu a nanomateriály tak zvyšují pravděpodobnost tromboembolitických komplikací. U řady nanomateriálů byla také zjištěna schopnost hemolýzy erytrocytů, agregace krevních destiček nebo aktivace komplementu, stejně jako opsonizace proteiny plazmy a následná internalizace makrofágy, kdy tyto nanomateriály nebyly schopné dosáhnou nádorové tkáně. Z těchto důvodů je nutné soustředit pozornost na biokompatibilitu nanomateriálů. Výzkum se proto začíná stále více zaměřovat na použití bionanomateriálů využívajících biomolekuly běžně se nacházející v organismu pacienta. Příkladem jsou sebesestavné proteinové klece – feritiny (FRT) , jejichž biokompatibilita, biodegradabilita a stabilita v těle pacienta je zvýšena díky jejich přirozenému výskytu a důležitosti v detoxifikaci organismu.
Z těchto důvodů budou v projektu metodami proteinového inženýrství a molekulárního klonování připraveny bionanomateriály využívající FRT. Projekt se bude soustředit na modulaci jejich povrchu pomocí diagnosticky a terapeuticky důležitých biomolekul, jako jsou polymery, protilátky nebo peptidy, s cílem zajistiejich bezpečné použití v organismu pacienta. Pro návrh těchto modulací budou využity in silico techniky molekulárního modelování. Vytvořené bionanomateriály budou komplexně charakterizovány s využitím moderních biochemických a biofyzikálních metod, sloužících k detailnímu pochopení jejich struktur a vzájemného působení. Velká pozornost bude kladena zejména testům biokompatibility s buňkami imunitního systému a zdravých orgánů.

23. Studium dopravy cytostatických léčiv modifikovanými apoferritinovými klecemi
Program:
Číslo:
Poskytovatel: LPR
Řešitel: Ing. Simona Dostálová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu bude studována specifická doprava vybraných konvenčních a experimentálních cytostatických léčiv pomocí přirozených proteinových nanotransportérů na bázi apoferritinu. Cílem bude provést u těchto apoferritinových nanotransportérů delece takových aminokyselin nebo domén, aby byla dosažena jejich disociace za podmínek, které se nachází uvnitř nádorových buněk, tedy mírně snížené pH, vysoká iontová síla nebo zvýšená teplota při termoterapii. Takto připravené apoferritiny budou charakterizovány moderními biochemickými a analytickými metodami, bude sledována jejich schopnost stabilně enkapsulovat léčiva, míra předčasného uvolňování těchto léčiv ve fyziologickém prostředí a jejich specifická doprava do buněk nádorů prostaty, prsu a vaječníků. V neposlední řadě budou sledovány nežádoucí interakce tohoto nanotransportéru s erytrocyty a buňkami imunitního systému. Získané výsledky by mohly sloužit jako základ pro návrh spolehlivého způsobu selektivní dopravy cytostatických léčiv do buněk nádorů využívající bezpečné, přirozeně se vyskytující nanotransportéry.

24. Enzymy metabolismu sarkosinu a jejich vliv na poliferaci a agresivitu maligních a benigních prostatických buňek
Program:
Číslo:
Poskytovatel: LPR
Řešitel: Mgr. Zbyněk Heger, Ph.D.
Období řešení projektu: 2016 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu budou využity moderní molekulárně-biologické, biochemické, ale i analytické metody, kterými budou studovány prostatické tkáňové kultury (maligní, metastatické a benigní) suplementované sarkosinem. Pro studium role enzymů bude využita RNA interference využívající siRNA pro transientní knock-down vybraných enzymů. Sledován bude efekt na růstové vlastnosti (proliferace, migrace), expresi mRNA, cílových proteinů, ale také vnímavost vůči běžným cytostatikům (doxorubicin, 5-fluorouracil a cisplatina). V neposlední řadě bude ve vybraných liniích suplementovaných sarkosinem studována hladina SAM a SAH, včetně vlivu na celkovou methylaci DNA. V ideálním případě by získané výsledky mohly posloužit jako základ pro návrh nového způsobu biologické terapie PCa využívající právě interakce se studovanými enzymy.

25. Plošný screening hladiny sarkosinu v moči a jeho využitelnost pro včasnou diagnostiku nádorů prostaty
Program:
Číslo:
Poskytovatel: LPR
Řešitel: Mgr. Zbyněk Heger, Ph.D.
Období řešení projektu: 2015 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Mezi základní metody, které se používají při diagnostice karcinomu prostaty, patří vyšetření per rectum (DRE), určení hladiny prostatického specifickégo antigenu (PSA) v séru a transrektální ultrasonografie (TRUS). Pro hodnocení a porovnání průběhu onemocnění, výsledků léčby a prognózy pacientů, je nutný jednotný klasifikační systém. V poslední době se stále více mluví o nových, specifických biomarkerech nádorových onemocnění, které jsou snadno detekovatelné, vysoce selektivní a přesné. U nádorů prostaty mezi tyto řadíme například PCA3 (prostate cancer antigen 3) či engrailed-2 (EN-2). Velmi slibnou se zdá být i aminokyselina sarkosin, snadno detekovatelná v moči. Z chemického hlediska se jedná o přírodní, netoxickou a bezbarvou pevnou látku, která je dobře rozpustná ve vodě. Sarkosin vzniká v lidském organismu jako meziprodukt metabolismu cholinu na glycin (Issaq et al. 2011). V roce 2009 byla uveřejněná studie, která naznačuje významnou roli sarkosinu u nádorových buněk (Sreekumur et al. 2019). Zároveň je diskutována možnost využití sarkosinu jako markeru raných stádií vývoje karcinomu (Cavaliere et al. 2011). Velmi důležité je i to, že v moči zdravých pacientů není přítomen vůbec nebo ve velmi zanedbatelných koncentracích (Cernei et al. 2014, Heger et al. 2013). Pro potvrzení či vyvrácení role sarkosinu v diagnostice nádorů prostaty je ale nutná rozsáhlá studie s ujednoceným odběrem vzorku a analytickým přístupem pro jeho stanovení. Taková studie může velmi rychle akcelerovat využitím sarkosinu v klinické praxi, a tím výrazně pomoci při včasném záchytu karcinomů prostaty, vedoucímu k úspěšnější léčbě.

26. Sledování interakce protinádorového léčiva doxorubicinu s aminokyselinami
Program:
Číslo:
Poskytovatel: LPR
Řešitel: RNDr. Ondřej Zítka, Ph.D.
Období řešení projektu: 2013 – 2014

Zobrazit abstrakt projektu

Antracyklinové antibiotikum doxorubicin je využíváno pro léčbu rakoviny. Kvůli jeho kardiotoxicitě lze ale u pacientů často pozorovat srdeční selhání v důsledku nasazení chemoterapie. Snížení kardiotoxicity a ostatních nežádoucích účinků cytostatik na bázi antracyklinů je výzvou personalizované medicíny především z důvodu zvýšení terapeutického indexu léčiva. V projektu předpokládáme studovat interakce doxorubicinu s aminokyselinami a rozšiřovat možnosti nežádoucí interakce redukovat (pomocí nanotransportérů – liposomů, fullerenů), které svými vlastnostmi mohou pomoci cíleně atakovat přímo nádorové buňky bez výrazných vedlejších vlivů na okolní tkáňové struktury.

27. Inovace výuky chemie pro studijní program Zahradnické inženýrství
Program: kategorie B
Číslo:
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Mgr. Jiří Vlček, Ph.D.
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

V posledních letech je pozorován trend v nárůstu poměru počtu studentů oboru vinohradnictíi a
vinařství oproti studentům zahradnictví (o cca 59% v roce 2017/2018). To sebou nese potřebu
modiflkovat některé úlohy ve výuce chemie, aby více odpovídaly požadavkům profilu absolventa,
Jedná se zejména o analýzu reálných vzorků vín a hroznů metodami využitelnými i v praxi. Navíc je
zapotřebí více zapojit do výuky i názorné metodiky s využitím počítačové techniky, které studentům
používané metody lépe představí. S tím souvisí i možnost vidět v reálných podminkách využití
chemických analýz v technologii zpracování vína.

28. Univerzální diagnostický nástroj využívající technologii DNA origami a fluorescenční rezonanční přenos energie pomocí nanočástic
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP025
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Kristýna Pavelicová
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

V současnosti je neustálé se rozvíjející škála onemocnění podnětem pro vyvíjení nových diagnostických metod. Diagnostika musí být především citlivá, flexibilní a co nejvíce univerzální.
Proto je cílem tohoto projektu vytvoření všestranné metody pro široký rozsah různých onemocnění. Kombinace Försterova resonančního přenosu energie, rozpoznávacích prvků založených na DNA origami a fluorescenčních nanočástic umožní vyvinout citlivou, selektivní a účinnou techniku pro diagnostické účely. Na rozdíl od běžných metod používaných v diagnostice, vyžaduje detekce založená na fluorescenci nižší náklady a poskytuje vyšší rozlišení a citlivost. Z těchto důvodů a rovněž kvůli rostoucímu počtu onemocnění je detekce založená na fluorescenci vynikající volbou.
Jako příklad lze uvést detekci trombinu, který je nezbytný při diagnostice mozkové mrtvice nebo infarktu myokardu.

29. Studium vzniku bakteriální resistence k uhlíkovým nanomateriálům
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP051
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Milica Gagić, MSc.
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Vznik a šíření bakteriální resistence k antibiotikům, a s tím spojená zdravotní rizika, vedou k vývoji alternativních metod a materiálů, které by napomohly k řešení tohoto problému. Jedním z možných řešení je i využití nanomateriálů, jež inhibují růst i multirezistentních bakterií. Vybrané uhlíkové nanomateriály vykazují silnou cytotoxicitu vůči bakteriím, ovšem vznik potencionální resistence právě k těmto nanostrukturám na bázi grafenu nebyl doposud plně zkoumán. Hlavním cílem tohoto projektu je sledovat vznik této resistence a porozumět jejímu mechanismu. K tomuto účelu budou využity modelové mikroorganismy jako gram-negativní Escherichia coli, gram-pozitivní Staphylococcus aureus a methicilin-rezistentní Staphylococcus aureus. U vybraných kultur bude provedeno postupné pasážování s vhodnou subinhibiční koncentrací uhlíkových nanomateriálů (např. grafen oxidu). Přičemž vznik rezistence bude monitorován pomocí růstových křivek a diskové difúzní metody. Mechanismus vzniklé resistence bude sledován pomocí potencionálních změn v proteinovém profilu resistentních bakterií s využitím diferenční dvojrozměrné gelové elektroforézy a následně hmotnostní spektrometrie. Pro stanovení případných změn v bakteriálním genotypu bude využito například DNA sekvenování, polymerázové řetězové reakce nebo DNA microarray techniky.

30. Využití apoferritinu pro Bcl-2 genovou terapii nádorových buněk
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP044
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Markéta Charousová
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

31. Stanovení protilátek proti Borrelia burgdorferi sensu lato a Anaplasma phagocytophilum v krevním séru psů
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP077
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Lada Ilieva
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je vypracovat detekční metodu na stanovení protilátek proti Borrelia afzelii,
Borrelia garinii, Borrelia burgdorferi sensu stricto a Anaplasma phagocytophilum v krevním
séru psů. Pomocí této metody bude sledován druh protilátek a jejich množství (protilátková
odpověď organismu) u očkovaných a neočkovaných psů a u psů, kteří trpí onemocněním,
které způsobuje borelióza.
Vypracovaná metoda bude pracovat na principu line blot assay. Na nitrocelulosové
membráně bude umístěno 13 antigenů specifických pro Borrelia burgdorferi sensu lato a pro
Anaplasma phagocytophilum s různou imunitní protilátkovou odpovědí. Budou stanovovány
protilátky ve třídě IgM (protilátky akutní imunitní odpovědi organismu) a protilátky ve třídě IgG
(protilátky dlouhotrvající imunitní odpovědi organismu).
Výskyt a množství protilátek proti antigenům bude předmětem zkoumání s ohledem na
získání informací, zda existuje různé rozložení těchto protilátek („fingerprint“) u očkovaných a
neočkovaných psů nebo u psů trpících boreliózou.
Použití tohoto nového a rychlého detekčního postupu na bázi fingerprintu by mohlo sloužit
primárně k rozlišení mezi protilátkami vyskytujícími se v organismu po očkování a mezi
protilátkami, které by poukazovaly na samotné onemocnění, dále pro sledování účinnosti
vakcinace a doby, po kterou je vakcína účinná.
Tento přístup by výrazně přispěl k lepšímu a rychlejšímu hodnocení onemocnění v klinické
praxi a dále by zlepšil řízení a kontrolu očkování, tedy omezil nutnost preventivního očkování
psů v případě, že mají stále aktivní protilátky.

32. Nanočástice jako transportéry genetického materiálu do jednobuněčných řas
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP040
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Pavel Chaloupský
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Metody genového inženýrství představují u jednobuněčných řas široké možnosti při snaze o dosažení trvale
udržitelného rozvoje a hrají klíčovou roli ve škále procesů v zemědělském, potravinářském i
farmaceutickém průmyslu. Významnou bariéru limitující doručení exogenních biomolekul a genetického
materiálu do řas však tvoří buněčná stěna. Metody užívané v současnosti dosahují nízké efektivity.
Nanočástice, jakožto možné nosiče genetického materiálu, reprezentují nadějnou alternativu konvenčních
metod. A to především díky schopnosti průchodu buněčnou stěnou a rozsáhlým možnostem optimalizace
fyzikálně-chemických vlastností za účelem konjugace s molekulárním “nákladem“. Cílem předloženého
projektu je vyvinout metodiku umožňující transport genetického materiálu do jednobuněčných řas
prostřednictvím nanočástic.

33. Biomimetické peptidy pro aktivní cílení buněk neuroblastomu
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP031
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Hana Životská
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Pro dosažení aktivního cílení nanotransportérů v protinádorové terapii byla použita již řada ligandů (peptidy, nukleové kyseliny, protilátky nebo jejich fragmenty). Ačkoli mnoho z nich poskytlo spolehlivé in vitro cílení na receptory nadměrně exprimované na maligních buňkách, jejich účinnost in vivo je nedostatečná a to především kvůli složitosti živých organismů. I přes to jsou krátké biomimetické peptidy, které mohou být navrženy za použití výpočetní biologie/chemie in silico, velmi slibnou cílící modalitou. Využití high-throughput výpočetních analýz poskytuje nepřeberné množství dat a informací, které jsou zásadní pro následné in vitro a in vivo aplikace. Hlavním cílem tohoto projektu bude racionální design vyhovujících ligandů na bázi biomimetických peptidů odvozených od neurotoxinu konotoxinu (s vysokou afinitou vůči norepinefrinovému transportéru, NET), jejich syntéza, strukturní analýza a in vitro testování jakožto netoxických cílích ligandů pro aktivní nanomedicínu neuroblastomů, které jsou charakteristické vysokou expersí NET.

34. Hledání molekulárních drah zodpovědných za chemorezistenci vůči inhibitorům tyrosinkinas
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP010
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Veronika Šmídová
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je získat vhled do molekulárních mechanismů zodpovědných za vývoj chemorezistence vůči
inhibitorům tyrosinkinas a identifikovat soubor možných biomarkerů pro prognostické zhodnocení
odpovědi na léčbu nádorových onemocnění pomocí těchto látek. Nejprve budou připraveny buněčné linie
rezistentní vůči jednomu z vybraných inhibitorů tyrosinkinas (Cabozantinib, Vandetanib and Lenvatinib),
jejichž proliferace bude studována pomocí testů cytotoxicity s validací životaschopnosti buněk trypanovou
modří, dále indukcí apoptózy a zastavením buněčného cyklu za použití průtokové cytometrie. Dále bude
provedena transkriptomická analýza pomocí cDNA microarray, jejímž výstupem budou profily
transkriptomu zkoumaných buněčných linií. Tato data budou vyhodnocena a bude provedena detailní
bioinformatická analýza signálních drah a molekulárních procesů. Získané výsledky poslouží jako pevná
základna pro další studium chemorezistence vůči cílené léčbě, která tvoří nejprogresivnější léčebnou
modalitu současnosti.

35. Nanotechnologie v ochraně rajčat (Solanum lycopersicum L.) před molicemi Bemisia tabaci a Trialeurodes vaporariorum
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP036
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Ivan Rankić
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

V poslední době narůstá počet skleníkově pěstovaných rostlin (okurky, jahody, rajčata). V tomto systému pěstování se hlavním nepřítelem stávají patogeny. Mezi největší škůdce rostlin rajčat patří molice Bemisia tabaci a Trialeurodes vaporariorum. Uvedení škůdci nasávají rostlinné šťávy, při čemž dochází ke blednutím listů a nekrózám. Listy začínají být nažloutlé, ztrácejí turgor a nakonec uvadají. Dalším problémem pro rostliny je vývoj hub z rodu Capnodium, protože hmyz produkuje medovici, jenž umožňuje rozvoj houbových chorob. Vzhledem k odmítavému postoji EU zavedení nových genetických metod (CRISPR) je nutné prozatím hledat nové způsoby ochrany rostlin před škůdci a s tím související udržitelnost, která je pro zemědělskou produkci nejdůležitější a bez moderních metod a materiálů by udržitelnost nebyla možná. Hlavním cílem tohoto projektu je testování nanokompozitních materiálů a jejich toxicity pro jednotlivé patogeny a samotnou rostlinu. V rámci projektu budou testovány kovové a uhlíkové nanočástice, a nanočástice enkapsulované do mikrořasy. Modelovým organizmem bude rajče (Solanum lycopersicum L.). Vše bude snímáno vysoko spektrálními kamerami a bude tvořen záznam o průběhu infekce. V rámci analýzy toxicity NPs pro rostliny budou provedena základní biochemická a molekulární analýza stresových markérů. Především celkový obsah karotenoidů, polyfenolů, flavonoidů, chlorofylů, glutation-askorbátový cyklus a antioxidanty souvisejících s abiotickým stresem. Vzorky budou analyzovány pomocí ambientních a chromatografických technik s hmotnostním detektorem, spektrofotometrem se čtečkou pro 96 jamková platíčka. Pomocí qPCR bude sledovaná genová exprese vybraných genů.

36. Inhibice hyperaktivních proteinových kinas pomocí cílené terapie solidních malignit prsu
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP073
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Zuzana Škubalová
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Léčba onkologických onemocnění s sebou vždy přináší nepříjemné a mnohdy závažné vedlejší
účinky způsobené podávanými chemoterapeutiky. Proto je cílem tohoto projektu zmírnění
vedlejších účinků chemoterapeutik působících na organismus pacienta pomocí cílené terapie, zde
zaměřené na solidní malignity prsu. Inhibitory tyrozin kinas, kterými se budeme zabývat v tomto
projektu, se v současné době používají ve formě perorálních tablet. Tento způsob užívání vede
k závažným poškozením gastrointestinální traktu a jiným nežádoucím zdravotním obtížím,
v neposlední řadě je také pacient nucen držet přísnou dietu a bojuje s nechutenstvím a nauzeou.
Základem cílené terapie těmito již běžně na trhu dostupnými chemoterapeutiky je jejich úspěšná
enkapsulace do proteinu apoferritinu. Po uzavření léčiva do biokompatibilního a biodegradabilního
proteinu je tak po intravenózní aplikaci organismus chráněn před nežádoucími účinky tohoto
léčiva.
K samotnému otevření apoferritinu a aktivaci chemoterapeutika dochází až v cílové nádorové
tkáni, po internalizaci vytvořených nanokonstruktů do buňky a jejich následného vstupu do
endozomů. Po desorpci tohoto nanokonstruktu v prostředí nádoru je sám apoferritinu degradován

jako běžný lidský protein, a chemoterapeutikum tak působí pouze v místě nádorového bujení.
Základem této práce bude vytvoření účinného nanokonstruktu s uspokojivou enkapsulační
výtěžností a poté jeho charakterizace, budou také provedeny testy stability v různých prostředích
simulující lidský organismus. Dále budou provedeny screeningové testy in vitro, odhalující
cytotoxické vlastnosti vytvořeného nanokonstruktu. Konečným výstupem této studie bude
vytvoření účinného, biokompatibilního a biodegradabilního nanokonstruktu s účinkem v cílené
nádorové prsní tkáni, s jeho následným testováním v podmínkách in vivo.

37. Vývoj a hodnocení techniky difúzního gradientu v tenkém filmu (DGT) pro stanovení biologické dostupnosti arsenu ve vodním prostředí
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP055
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Vendula Smolíková
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Navrhovaný projekt se zabývá inovací techniky difúzního gradientu v tenkém filmu (DGT) pro efektivnější stanovení biologické dostupnosti arsenu ve vodním prostřední. Technika DGT má potenciál simulovat proces biologické dostupnosti kovů z životního prostředí pro živé organismy. DGT technika je založena na použití difúzní gelové membrány simulující vstupní bariéru živých organismů (např. žábry ryb) a následné akumulaci kovů v sorpčním gelu, který se bude vyznačovat vysokou sorpční schopností, homogenitou sorbetu a současně jeho příprava nebude časově, manuálně ani ekonomicky náročná. Pro výrobu nových sorpčních gelů bude použita komerčně dostupná iontově-výměnná pryskyřice Lewatit FO 36, která umožní nenáročné využití této techniky pro sledování biologické dostupnosti arsenu ve vodním prostředí.

38. Vývoj elektrochemického DNA biosenzoru k detekci methylované DNA určeného pro diagnostiku karcinomu
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP059
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Eliška Sedláčková
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Aberantní methylace DNA je dědičná postranslační kovalentní modifikace, která se většinou vyskytuje v oblasti CpG dinukleotidu. Mimo jiné, ji lze využít jako biomarker v moderní diagnostice, při detekci onemocnění, stanovení prognózy či předpovědi terapeutické odpovědi. Methylovaná DNA může být detekována kvantitativně mnoha různými metodami, jak na celém genomu, tak i na specifických lokusech genu v různých vzorcích biologického původu, jako je moč, plazma a sérum. Výhodou je, že mnohé vzorky mohou být získány neinvazivními postupy. Současné konvenční metody detekce jsou sice účinné, nicméně mají několik nevýhod, jako je například drahá instrumentace, jsou časově náročné a mnohdy zahrnují komplikované protokoly či vyžadují specializovanou obsluhu. Jsou také relativně málo citlivé a zároveň
existuje velká pravděpodobnost falešně pozitivních výsledků. Za účelem překonání těchto překážek bylo vyvinuto velké úsilí směřující k rozvoji biosenzorů a senzorů, jež jsou schopny řešit tato omezení. Nejen že umožňují rychlé, nízkonákladové a efektivní měření, ale také nabízí snadnou manipulaci pro uživatele. Vzhledem k jejich portabilitě, jednoduchosti, rychlosti a nízké ceny měření v posledních letech vzrůstá použití těchto biosensorů jako možné alternativy pro stanovení methylované DNA, který bude sloužit pro diagnostiku karcinogenity, případně jiného závažného onemocnění jako je například neurodegenerativní a kardiovaskularní onemocnění, diabetes nebo obezita.

39. Vývoj nové diagnostické metody pro detekci onemocnění z klinických vzorků s využitím molekulově imprintovaných polymerů
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP023
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Jaroslava Bezděková
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Projekt je zaměřen na vývoj nové, spolehlivé a unikátní diagnostické metody. Velkou výhodou této metody bude to, že zkoumané vzorky budou analyzovány v nativním stavu bez potřeby předchozí úpravy. Tato práce se bude soustřeďovat na diagnostiku nádorových onemocnění v klinických vzorcích. Metoda je založena na detekci markerů vzniklých v důsledku působení UV záření na moč pacientů, u kterých je předpoklad výskytu nádorového onemocnění. Vzniklé markery budou sloužit jako indikátory výskytu nádorových onemocnění již v raném stádiu. Izolace markerů bude zajištěna prostřednictvím technologie molekulově imprintovaných polymerů, která umožní jejich zakoncentrování a následnou vizualizaci. Na základě množství izolovaných markerů budeme schopni potvrdit nebo vyvrátit předpokládanou pacientovu diagnózu.

40. Vývoj nových antibakteriálních léčiv založených na komplexech ruthenia-Schiffových bazí
Program: IGA IP
Číslo: AF-IGA2019-IP063
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Vishma Pratap Sur, MSc.
Období řešení projektu: 2019 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

41. Zavedení hmotnostně spektrometrických metod do proteomického studia pochodů bakteriální infekce prasat
Program: IGA_TÝM
Číslo: AF-IGA-2018-tym005
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: doc. RNDr. Ondřej Zítka, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Mezi onemocnění prasat, které v rámci samotného chovu negativně ovlivňují jeho ekonomiku, patří Aktinobacilová pleuropneumonie. Tato bakteriální infekce, způsobená bakterií Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) z čeledi Pasteurellaceae, zasahuje zejména tkáně plicního parenchymu zvířete. Přestože lze proti této infekci bojovat léčivy na bázi antibiotik, důsledkem tohoto respiračního onemocnění může být až smrt zvířete. Oproti dosavadním poznatkům v oblasti se budeme v tomto projektu snažit o detailnější objasnění role buněčných populací a jimi produkovaných proteinů v patogenezi onemocnění s využitím molekulárně biologických metod a jako inovativní přístup zapojíme navíc aplikaci metody MALDI-TOF MSI pro studium prostorové distribuce cytokinů a jiných markerů lymfocytů, granulocytů a makrofágů v lymfatických tkáních a plicích prasat. Toto bude dále doplněno o kvantifikaci a identifikaci samotných proteinů pomocí metody HPLC-ESI-QqTOF. Pro provedení experimentu budou využita prasata pocházející z chovu s dobrou epidemiologickou situací. Jedna skupina zvířat bude ponechána jako kontrolní neinfikovaná a druhá bude infikována. Zjištění prostorové distribuce produkovaných proteinů přinese další prioritní poznatky o patogenezi tohoto ekonomicky relevantního onemocnění prasat, což také v důsledku může přispět ke snížení spotřeby antibiotik.

42. Kompostování biologicky rozložitelných odpadů z kuchyní a stravoven (20 01 08) tzv. gastroodpadu
Program: IGA_TÝM
Číslo: AF-IGA-2018-tym003
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Mgr. Stanislava Voběrková, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Kompostování je používáno jako metoda nakládání s gastro odpady (GO) a recyklace organické hmoty vede ke zlepšení struktury a úrodnosti půdy. Vzhledem k významu kompostování při zpracování a úpravě GO je nutné se zaměřit na to, jak zlepšit účinnost kompostování GO, snížit provozní náklady a zmírnit možné negativní vlivy na životní prostředí. Projekt je zaměřen na studium vlivu různých aditiv a stanovení jejich množství pro urychlení a zkvalitnění procesu zpracování GO. Současně bude testováno i využití ligninolytických hub jako účinných recyklátorů organické hmoty. Pro stanovení zralosti, stability a kvality odpadu v průběhu i na konci procesu kompostování bude využito celé řady metod jak chemických tak i stanovení enzymatických aktivit, mikrobiologické analýzy a testů fytotoxicity. Hlavním cílem projektu je vytvořit ucelenou studii nakládání s GO způsobem kompostování. Získané poznatky budou sloužit pro vytvoření metodiky vedoucí ke zkvalitnění konečného produktu kompostu při optimalizaci provozních nákladů.

43. Vliv metabolismu sarkosinu na regulaci kalmodulinem-řízené intracelulární signalizace v buňkách prostaty
Program: IGA_IP
Číslo: AF-IGA-IP-2018/003
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Vladislav Strmiska
Období řešení projektu: 2018 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Projekt je zaměřen na studium metabolických drah syntézy a intracelulární signalizace řízené proteinem kalmodulinem (CaM) u nádorových a nenádorových buněk prostaty. CaM je vápník- vázající protein, sloužící jako významná signální intracelulární molekula, čímž může ovlivňovat buněčnou proliferaci, včetně maligní transformace. V projektu bude studována nejen korelace mezi suplementací sarkosinem a mírou exprese CaM, CaM-dependentních kinas, down-stream signálních kaskád, ale i vliv na proliferaci či agresivitu testovaných buněk. Odhalením stimulačního vztahu mezi sakosinem a CaM, a také jejího důsledku je primárním cílem předkládaného projektu. Pro analýzy bude použita celá řada biochemických a molekulárně biologických metod, včetně Western blotingu, qRT-PCR, imunocytochemie, funkční analýzy (down-regulace) pomocí siRNA, společně se stanovením proliferace, agresivity a invazivity buněk. Předkládaný projekt může významným způsobem přispět k pochopení rozvoje a chování nádorů prostaty.

44. Vliv povrchově aktivních látek a polymerů na stabilitu superparamagnetických nanočástic a imobilizaci a uvolňování protinádorových léčiv
Program: IGA_IP
Číslo: AF-IGA-IP-2018/007
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Hana Buchtelová
Období řešení projektu: 2018 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je návrh a syntéza superpamagnetických nanočástic (?-Fe203) a jejich povrchová modifikace bioaktivními látkami, jako jsou napříkla kyselina polyglykolová či kyselina polymléčná, a to pro imobilizaci cytostatik (dexorubicin, etoposid). Připravené struktury budou charakterizovány a bude testován jejich vliv na nádorové a nenádorové buněčné linie. Z pohledu fyzikálně-chemických vlastností bude provedena charakterizace morfologie a kolidních vlastností. Dále budou tyto částice povrchově modifikovány kvůli efektivnějšímu navázání cytostatik a a stabilitě. Takto upravené částice budou dále využity pro imobilizaci cytostatik a studium stability vazby a kinetiky uvolňování v různách typech fyziologických prostředí. V projektu bude také sledovaná cytotoxicita pomoci MTT testů, dále pak budou pomocí systému xCELLigence RTCA DP sledovány změny v buněčné adhezi a životaschopnosti a také vliv modifikace na indukci oxidačního stresu a míru internalizace.

45. RNA interference genu pro L-Galactono-1,4-Lactone Dehydrogenázu a její vliv na biosyntézu sekundárních metabolitů u Chlamydomonas reinhardtii
Program: IGA_IP
Číslo: AF-IGA-IP-2018/055
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Martina Koláčková
Období řešení projektu: 2018 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

V současné době je věnována velká pozornost přírodním látkám z jednobuněčných řas. Je mnoho snah o zvýšení jejich obsahu, nicméně hlavním problémem nadále zůstává fakt, že mnohé biosyntetické dráhy nejsou doposud dobře prozkoumány. Velký potenciál ve studiu těchto procesů a látek je spatřován v metabolickém a genetickém inženýrství. Hlavním cílem projektu je využití RNA interference (RNAi) k vypnutí genu kódující enzym L-Galactono-1, 4-Lactone Dehydrogenase (GLDH) účastnící se biosyntézy kyseliny L-askorbové a následně monitoring důsledků jeho vypnutí, zaměřených primárně na množství a složení karotenoidů, polyfenolů a flavonoidů. Modelovým organizmem bude Chlamydomonas reinhardtii. Analýza exprese genů bude provedena pomocí qRT-PCR. Identifikace GLDH bude provedena pomocí imunoblotu. Dále bude RNAi verifikována stanovením kyseliny L-askorbové pomocí HPLC. Primární a sekundární metabolity budou stanoveny kapalinovou chromatografií s hmotnostním detektorem a spektrofotometricky.

46. Povrchové modifikace nanočástic za účelem regulace jejich interakcí s biologickým prostředím
Program: IGA_IP
Číslo: AF-IGA-IP-2018/019
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Barbora Tesařová
Období řešení projektu: 2018 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je studium vlivu vybraných povrchových modifikací nanotransportérů s enkapsulovaným cytostatickým léčivem na zmírnění negativních interakcí s biologickým prostředím. Tyto negativní interakce se mohou in vivo projevit hemolýzou, agregací trombocytů či tvorbu proteinových koron. Vzniklé proteinové korony způsobují povrchové změny nanotransportérům které často brání internalizaci léčiva do buněk maligní tkáně. Projekt je cílen na biokompatibilní apoferritin, který tvoří dutou proteinovou kostru, do níž budou enkapsulovány molekuly cytostatického léčiva. Modifikace povrchu bude uskutečněna prostřednictvím vybraných polymerů (PEG, PVP nebo POES), peptidů (prolin-alanin-serin) či přírodních polysacharidů (chitosan, dextran, nebo heparin). Dále budou provedeny cytotoxické testy nanotransportérů s těmito povrchovými modifikacemi s cílem identifikovat povrchovou modifikaci propůjčující apoferritinu nejvyšší míru stability a biokompatibility ve fyziologických podmínkách.

47. Potenciální rizika spojená s používáním nanotechnologií v dermatologicko-kosmetických aplikacích
Program: IGA_IP
Číslo: AF-IGA-IP-2018/016
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Zuzana Škubalová
Období řešení projektu: 2018 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je studium vlivu vybraných povrchových modifikací nanotransportérů s enkapsulovaným cytostatickým léčivem na zmírnění negativních interakcí s biologickým prostředím. Tyto negativní interakce se mohou in vivo projevit hemolýzou, agregací trombocytů či tvorbou proteinových koron. Vzniklé proteinové korony způsobují povrchové změny nanotransportérů, které často brání internalizaci léčiva do buněk maligní tkáně. Projekt je cílen na biokompatibilní apoferritin, který tvoří dutou proteinovou kostru, do níž budou enkapsulovány molekuly cytostatického léčiva. Modifikace povrchu bude uskutečněna prostřednictvím vybraných polymerů (PEG, PVP nebo POES), peptidů (prolin-alanin-serin) či přírodních polysacharidů (chitosan, dextran, nebo heparin). Dále budou provedeny cytotoxické testy nanotransportérů s těmito povrchovými modifikacemi s cílem identifikovat povrchovou modifikaci propůjčující apoferritinu nejvyšší míru stability a biokompatibility ve fyziologických podmínkách.

48. Superparamagnetické částice a uhlíkové tečky pro detekci aminů
Program: IGA_IP
Číslo: AF-IGA-IP-2018/076
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: MSc. Milica Gagić
Období řešení projektu: 2018 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

49. Fluorescenční in vivo zobrazování rostlin
Program: IGA_Tým
Číslo: TP 1/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: doc. Mgr. Markéta Vaculovičová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

S ohledem na bezpečnost potravin, zemědělství a životní prostředí je extrémně důležité studovat mechanismus distribuce biomolekul, mikroorganismů a případných toxických látek (pesticidů nebo i nanomateriálů) z půdy rostlinou až do plodů. Fluorescenční in vivo zobrazování je velice výkonným neinvazivním nástrojem pro studium tohoto transportu v reálném čase v živých buňkách, tkáních a organismech. Tento projekt si tedy klade za cíl testovat, optimalizovat a využít právě techniku in vivo zobrazování, pro sledování transportu fluorescenčně značených materiálů rostlinami. V rámci projektu budou zavedeny metody pro přípravu modelových látek – fluorescenčních molekul, nanomateriálů a bakterií. Takto vytvořené fluorescenční materiály budou aplikovány do rostlin a sledovány za využití fluorescenční mikroskopie a in vivo zobrazovacího systému. Hlavním cílem projektu je analyzovat parametry in vivo zobrazovací technologie (např. citlivost, rozlišení, optimální vlnová délka emise, aj.) pro monitorování distribuce fluoroforů o různých vlastnostech (velikost, náboj, aj.) rostlinným systémem.

50. Vliv nanočástic na expresi miRNA a sekundárních metabolitů u Arabidopsis thaliana
Program: IGA_IP
Číslo: IP 42/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Martina Koláčková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

MicroRNA jsou nekódující molekuly, které posttranskripčně modulují expensi genů. Mají stěžejní roli při rostlinné odpovědi na abiotický stres. Díky prudkému rozvoji nanotechnologií přichází rostliny do kontaktu s novým stresovým faktorem – nanočásticemi. Hlavním cílem projektu je porovnání toxicity funkcionalizovaných nanočástic a iontů těžkých kovů na úrovni expense miRNAs, genů a sekundárních metabolitů u mladých semenáčků Arabidopsis thaliana (Columbia (Col-0) ekotyp). Budou sledovány i markery dalších abiotických faktorů jako je sucho a zasolení. Ke studiu expense genů a miRNA bude použita RT-qPCR. Těžké kovy (v médiu respektive hydroponickém roztoku a následně i v sušině semenáčků) budou detekovány atomovou absorpční spektrometrií (AAS). Antioxidační kapacita bude testována metodami DPPH a FRAP (Ferric Reduction Ability of Plasma). Primární a sekundární metabolity budou stanoveny kapalinovou chromatografií s hmotnostním detektorem (LG-MS).

51. Analýza celkové metylace DNA jednobuněčných zelených řas pod vlivem abiotických stresových faktorů
Program: IGA_IP
Číslo: IP 2/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Bačová Romana
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Epigenetické změny genomické DNA (gDNA) mají velmi důležitou roli v regulaci exprese genů. Hlavním mechanismem gDNA metylace je hypermetylace CpG míst specifických sekvencí a globální gDNA hypometylace. Metylaci CpG motivů zprostředkovává DNA-metyltransferáza, která přenáší metylové skupiny z S-adenosyl-L-metioninu na pátý uhlík cytosinu. Ke změnám globální hypo/hypermetylace gDNA pak dochází i vlivem různých vnějších podmínek a v mnohých případech tak slouží i jako molekulární biomarker. U rostlin je problematika celkové metylace gDNA dobře prostudována. Nicméně u jednobuněčných řas zůstává stále otázkou nejen samotný obsah metylovaných cytozinů v genomu jednotlivých mikrořas, ale i jejich odezvy na abiotické stresové faktory. Abychom dostali odpovědi na tyto otázky, bude studován nejenom vliv stresových faktorů na obsah metyl cytozinů v genomu, ale i vliv stresových faktorů na metabolismus mikrořas s hypometylovanou gDNA, která bude navozena pomocí činidel 5-azacytidinu a zebularinu.

52. Syntéza a charakterizace upkonverzních nanočástic biokonjugovaných s cílícími ligandy
Program: IGA_IP
Číslo: IP 6/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Tereza Vaněčková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Upkonverzní nanočástice, tvořené ionty kovů vzácných zemin, jsou díky svým vynikajícím fyzikálněchemickým vlastnostem považovány za novou generaci fluorescenčních materiálů pro in vivo zobrazování. Hlavním cílem tohoto projektu je syntéza částic s upkonverzními vlastnostmi pro fluorescenční zobrazování nádorové tkáně. Tyto částice, tvořené ionty Yb(III) a Er(III), budou mít excitační maximum v blízké infračervené oblasti a emisní maximum ve viditelné oblasti spektra. Díky těmto tzv. anti- Stokesovským vlastnostem budou umo??ňovat lepší excitaci a snížení signálu pozadí. Nádorově cílící ligandy budou zajišťovat jejich specifické zobrazování. Vlastnosti navrhovaných nanočástic budou hodnoceny analytickými metodami (fluorescenční spektrometrie, kapilární elektroforéza s laserem indukovanou fluorescenční detekcí nebo hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem). Úspěšnost cílení na nádory bude testována imunochemickými metodami (gelová a kapilární elektroforéza, western blot).

53. Kompozity nanouhlíkatých materiálů a kovových nanočástic a jejich vliv na patogenní mikroorganismy
Program: IGA_IP
Číslo: IP 20/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Zuzana Bytešníková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je vytvoření sloučenin grafen oxidu s kovovými nanočásticemi jako antimikrobiálního činidla pro patogenní mikroorganismy. Projekt bude zaměřen na syntézu sloučenin na bázi oxidu grafenu, který bude testován jako nosič pro kovové nanočástice. Předpokládaný experiment popisuje syntézu sloučenin grafen oxidu s kovovými nanočásticemi (Ti, V, Nb, Sb, Bi) a jejich následné ověření jako mikrobiálního činidla pro některé bakteriální kmeny (Staphylococcus aureus (S. aureus), methieillin-resistentní Staphylococcus aureus (MRSA) a Escherichia coli (E. coli). Stupeň exfoliace sloučenin na bázi oxidu grafenu bude stanoven za použití skenovacího elektronového mikroskopu. Skenovacím elektronovým mikroskopem bude také hodnocena přilnavost nanočástic na povrch oxidu grafenu. Charakter připravených kompozitů bude ověřen pomocí dynamického rozptylu světla (DLS). Koncentrace volných iontů kovů bude stanovena za pomoci diferenční pulzní voltometrie.

54. Vývoj metodického postupu pro provádění nutričních studií v oblasti metabolizace antioxidantů
Program: IGA_IP
Číslo: IP_2017/067
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Žaneta Burianová
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem tohoto projektu je vývoj optimalizace metody pro posouzení redoxního stavu organismu prostřednictvím přesného měření poměru GSH/GSSG v krvi. Glutathion (?-glutamyl-L-cysteinyl-glycin) je endogenní antioxidant, který hraje významnou roli v buněčné obraně proti oxidačnímu poškození. Volný glutathion je přítomen jak v redukované formě (GSH), tak v oxidované (GSSG). Oxidační stres vede ke snížení hladiny GSH a tedy ke změně poměru GSH / GSSG, který lze použít jako indikátor oxidativního stresu a zároveň indikátor vzniku různých onemocnění. Proto lze předpokládat, že v případě vhodné nutriční suplementace bude pozorována změna poměru GSH/GSSG, což by otevřelo možnosti pro uplatnění tohoto postupu v rychlé diagnostice (Point of care testing, POCT). Vyoptimalizovaná metoda odběru i samotné analýzy bude využito pro stanoveníé redoxního stavu organismu po požití různých suplementů jako je káva a čaj. Výsledná data budou následně vyhodnocena a zpracována.

55. Porovnání vlivu nanočástic, obsahujících zinek s anorganickými sloučeninami zinku využívaných v zemědělství, na Helianthus annuus
Program: IGA_IP
Číslo: IP 28/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Helena Štuříková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem tohoto projektu je zhodnotit vliv zinek obsahujících nanočástic (CdTe/Zn, ZnO apod.) na zástupce dvouděložných rostlin Helianthus annuus L., a porovnat jejich účinek s vlivem běžně používaných zinek obsahujících hnojiv. Bude sledován vliv na klíčení a růst rostlin, vliv na stresové markery (antioxidační aktivity, stresové proteiny a další) a množství zinku v rostlinách. Nanočástice budou charakterizovány proměřením zeta potanciálu.

56. Vývoj nových antimikrobiálních kompozitů proti rezistentním kmenům bakterií
Program: IGA_IP
Číslo: IP 10/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Pavlína Jelínková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je syntéza nových antimikrobiálních kompozitů a studium jejich vlivu na rezistentní kmeny bakterií, zejména rodu Staphylococcus aureus. Zároveň bude monitorována i toxicita na zdravé buněčné linie. Kompozit bude syntetizován z různých druhů antibiotik a peptidu Hecate, který má schopnost vyvrtávat otvory do buněčných membrán bakterií a tedy inhibovat jejich růst, v porovnání s antibiotiky, jejichž účinek v dnešní době rapidně klesá. Použité sloučeniny budou charakterizovány pomocí hmotnostní spektrometrie. Antimikrobiální účinek antibiotik, peptidu Hecate a nově syntetizovaného kompozitu bude sledován a efekt bude porovnáván pomocí diskové diluční metody, stanovením růstových vlastností, které budou založeny na měření absorbance bakteriálních kultur a posouzením životaschopnosti mikrobiálních buněk fluorescenční mikroskopií. Efekt životaschopnosti buněčných linií po aplikaci sloučenin a kompozitu bude vyhodnocen spektrofotometricky pomocí MTT testu.

57. Testování toxicity nanočástic ušlechtilých kovů s možností využití v protinádorové léčbě
Program: IGA_IP
Číslo: IP 16/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Hana Buchtelová
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je vytvoření nanočástic ušlechtilých kovů (jako jsou ruthenium, paladium, nebo rhodium), jejich charakterizace a vliv na nádorové a nenádorové buněčné linie. Nejprve budou vytvořeny nanočástice ušlechtilých kovů a u těchto částic bude provedena charakterizace z hlediska optických a koloidních vlastnosti, velikosti a hemokompatibility. V projektu bude dále sledovaná cytotoxicita vytvořených nanočástic pomoci screeningových testů jako je MTT, dále pak budou pomocí systému xCELLigence RTCA DP sledovány změny v buněčné adhezi, proliferaci a životaschopnosti nádorových i nenádorových buněk po působení testovaných nanočástic.

58. Návrh a příprava elektochemického biosenzoru pro detekci toxických látek
Program: IGA_IP
Číslo: IP 37/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Zuzana Koudelková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Aktuálním celosvětovým problémem je kontaminace životního prostředí těžkými kovy. Největší znečištění jsou v oblastech s průmyslovým odvětvím. Významným způsobem se transportu těžkých kovů účastní vody. Těžké kovy jsou často dílem zachyceny v sedimentech, jejich koloběh se stává součástí potravních řetězců, dochází k jejich značné bioakumulaci především u ryb. Zvýšené koncentrace těchto kovů v rybím mase představují jednu z mnoha významných možností vstupů těžkých kovů do lidského organismu. I relativně nízké koncentrace iontů těžkých kovů už mají za následek nevratné a závažné změny na lidské zdraví. Možnost rychlého, operativního a citlivého monitoringu koncentrace těžkých kovů v životním prostředí je proto problematikou stále vysoce aktuální a potřebnou. Cílem předkládaného projektu je vytvořit inovativní biosenzor, který by byl dostatečně stabilní, selektivní a sloužil by k rychlému a citlivému stanovení těžkých kovů, zároveň převést tento biosenzor do tištěné podoby.

59. Studium účinků majoritních fenolických látek z koření a jejich extraktů na nádorové buněčné linie
Program: IGA_IP
Číslo: IP 33/2017
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Zuzana Lacková
Období řešení projektu: 2017 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Tento projekt se skládá z dvou hlavních cílů. Prvním cílem je testování účinku majoritních fenolitických látek zastoupených v osmi druzích koření na dvou liniích nádorových buněk a u jedné linie zdravých buněk. Druhým cílem je studium účinku extraktu z jednotlivých druhů koření u dvou linií nádorových buněk a u jedné linie zdravých buněk. Z nádorových buněk bude použita linie PNT1 (zdravé buňky), linie 22RV1 (nádorové buňky uvnitř prostaty) a linie LNCaP (nádorové buňky metastáz prostaty). Z testovaných druhů koření bude použita majoránka, oregano, anýz, tymián, paprika sladká, kmín, skořice a pepř černý. U jednotlivých cílů tohoto projektu bude vždy u použitých buněčných linií hodnocena jejich buněčná metabolická aktivita pomocí MTT testu, kvalifikace buněčné proliferace a změna morfologie v reálném čase za využití přístroje xCELLigence. V neposlední řadě budou případné změny morfologie u jednotlivých buněčných linií sledovány pomocí fluorescenčního mikroskopu.

60. Výzkum vlivu dietární intervence s využitím olejů s vysokým obsahem eikosapentaénové a dokosahexaénové kyseliny na proces hojení ran
Program: IGA_TÝM
Číslo:
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Veronika Rozíková, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

61. Vliv aditiv na reologické chování potravin a surovin určených k jejich výrobě
Program: IGA_TÝM
Číslo:
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Vojtěch Kumbár, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

62. Alternativní zdroje bílkovin ve výživě hospodářských zvířat
Program: IGA_TÝM
Číslo:
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: doc. Ing. Pavel Horký, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

63. Specifické cílení proteinového nanotransportéru s enkapsulovanými cytostatiky pro nádorové buňky
Program: IGA_IP
Číslo: IP_28/2016
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Dostálová Simona
Období řešení projektu: 2016 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem tohoto projektu je enkapsulace cytostatických léčiv do proteinového nanotransportéru, jeho modifikace specifickými cílícími molekulami a studium jeho vlivu na zdravé a nádorové buněčné linie. Projekt bude zaměřen zejména na 480 kDa protein apoferritin, který tvoří dutou proteinovou kostru a do kterého mohou být enkapsulovány molekuly na základě změn jeho struktury v závislosti na okolím pH. Do nanotransportéru budou enkapsulovány molekuly kardiotoxického cytostatického léčiva doxorubicinu. Cílení na nádorové buňky bude zajištěno modifikací povrchu apoferritinu specifickými protilátkami. Tato modifikace bude uskutečněna s vyuţitím peptidového linkeru s afinitou k Fc fragmentu cílících protilátek. Tímto způsobem bude zajištěna vhodná orientace protilátky pro navázání na antigeny na povrchu nádorových buněk. Vytvořené nanotransportéry budou testovány z hlediska vazby na antigen pomocí metody na způsob ELISA metody a z hlediska toxicity pro cílové buňky pomocí MTT testu.

64. Peptidem modifikované uhlíkové nanotrubice pro transport léčiv
Program: IGA_IP
Číslo: IP_7/2016
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Vedran Milosavljevic
Období řešení projektu: 2016 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavní cílem projektu je vytvoření multi uhlíkových nanotrubic Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) jako nanonosičů pro transport doxorubicinu do rakovinné tkáně. Projekt bude zaměřen na syntézu peptidu penetrujících buňky rakoviny prostaty (SMS) a jejich modifikace MWCNT, které zajistí lepší penetraci nanonosiče do rakovinových buněk. Bude studována interakce doxorubicinem pokrytých MWCNT a jejich interakce s penetrujícím peptidem. Vytvořené nanotransportéry budou charakterizovány pomocí měření fluorescence pro stanovení množství doxorubicinu navázaného na MWCNT a testování stability vytvořeného komplexu. Hmotnostní měření (MALDI) bude použito pro potvrzení interakce doxorubicinu a SMS peptide na MWCNT. Diferenční pulzní voltametrie bude rovněž použita pro detekci všech tří komponent (doxorubicin, peptid a MWCNT). Sekvence aminokyselin peptide a vazba peptide s doxorubicinem bude stanovena pomocí HPLC derivatizace s ninhydrinem a elementární analýzou. Fluorescenční mikroskopie bude použita pro potvrzení proniknutí komplexu do buněk. Dále bude sledována selektivita komplexu k rakovinovým buňkám a protinádorová aktivita a také bude sledována životaschopnost buněk pomocí MTT testu.

65. Návrh a příprava modifikovaných elektro materiálů pro detekci Pb, Zn, Cd, Cu, As
Program: IGA_IP
Číslo: IP_19/2016
Poskytovatel: Mendelu
Řešitel: Ing. Zuzana Koudelková
Období řešení projektu: 2016 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Mezi globální problémy ohrožující ekologickou rovnováhu a zdraví celosvětové populace patří kontaminace povrchových a podvrchových vod těžkými kovy. Do skupiny těžkých kovů patří olovo, rtuť, kadmium, měď, zinek, železo a dále polokovy arsen a selen. Tyto látky mají toxický charakter a v případě kontaminace životního prostředí mohou být příčinou ohrožení zdraví lidí a zvířat. Jedním z možných zdrojů znečištění mohou být odpadní a průmyslové vody. Tyto vody je nutné přečistit před jejich opětovným navrácením do životního prostředí. Přečištěné vody musí splňovat přípustné hodnoty znečištění pro odpadní vody, které se řádově pohybují ve stovkách mikrogramů na litr (např. olovo 0,5). Cílem projektu je vytvoření dostatečně citlivého elektrodového materiálu pro elektrochemickou detekci maximálně přípustných koncentrací vybraných těžkých kovů. Elektrodový materiál bude vytvořen modifikací uhlíkové pasty. Látky použité pro modifikaci i vlastní způsob modifikace bude optimalizován tak, aby umožnil stanovení maximálně přípustných koncentrací olova, kadmia, zinku, mědi a arsenu.

66. Analýza zinek vázajících proteinů a peptidů
Program: IGA_TÝM
Číslo: TP_01_2015
Poskytovatel: MENDELU
Řešitel: prof. RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D.
Období řešení projektu: 2014 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Zinek je jedním z nejdůležitějších esenciálních prvků, je součástí nepostradatelných biomolekul a hraje klíčovou roli v mnoha biochemických procesech. Proto je detailní pochopení jeho funkce a výskytu, stejně jako jeho biodostupnosti, extrémně důležité. Tento projekt si klade za cíl využít moderní bioanalytické metody, jako jsou hmotnostní spektrometrie, kapilární elektroforéza nebo fluorescenční mikroskopie, ke studiu zinek vázajících peptidů a proteinů včetně těch na síru bohatých, kam řadíme protein metalothionein. V rámci projektu bude také navržena, testována a optimalizovány metoda afinitní kapilární elektroforézy s laserem indukovanou fluorescenční detekcí vhodná pro detekci zinku on-line uvolněného z biomolekul. V neposlední řadě bude zinek a jeho komplexy studován z pohledu doplňku výživy na modelových organismech (potkani).

67. Vliv selenu na kvalitu rostlinné a živočišné produkce z pohledu zdravotní bezpečnosti
Program: IGA_TÝM
Číslo: TP_02_2015
Poskytovatel: MENDELU
Řešitel: Ing. Petr Mareš, Ph.D.
Období řešení projektu: 2014 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Předpokládaný výzkumný projekt, stejně jako předchozí projekty IGA AF MENDELU, na které navazujeme, ve svém řešení sjednocuje pohled na výživu zvířat. Projekt se zaměřuje na základní výzkum v otázce působení selenu na rostlinný i živočišný organismus. Projekt se zaměřuje na komplexní řešení problémů ve vztahu ke zdraví rostlin a zvířat s přímou vazbou na užitkovost. Hlavní myšlenkou projektu je využití selenu z různých forem pro výživu rostlin a zvířat. Do pokusu budou zahrnuty rozdílné druhy pícnin (Trifolium pretense, Poa pratensis, Lolium perenne) u kterých budou mimokořenovou výživou testovány rozdílné zdroje selenu (seleničitan sodný, selenan a selen vázný na cukerný nosič). Komplexnost projektu bude spočívat v dávkování nejen selenu rostlinným druhům, ale i zvířatům (drůbež, potkani). Také zde bude použit jako hlavní zdroj selenu seleničitan sodný, slenomethionin, selen vazný na cukerný nosič. U rostlin i živočichů bude sledován vliv rozdílných forem slenu na jejich antioxidační status organismu, užitkovost a zdravotní stav. Tento projekt tedy podá ucelené informace u využití selenu z rozdílných zdrojů selenu v půdě, čímž se rovněž zvýší přidaná hodnota tohoto projektu. Realizace projektu zahrnuje šest dílčích cílů, kterých bude dosaženo prostřednictvím experimentálních sledování po dobu 22 měsíců trvání projektu.

68. ?Partnerská síť centra excelentního bionanotechnologického výzkumu
Program: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost
Číslo: CZ.1.07/2.4.00/31.0023
Poskytovatel: MŠMT
Spoluřešitel: prof. Ing. René Kizek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2012 – 2014

Zobrazit abstrakt projektu

Prvořadým cílem projektu je vytvoření partnerské sítě veřejnými vysokými školami (VUT, MENDELU a MU) a soukromými podniky (MTE, Clonestar, Radanal a VUP) oblasti bionanotechnologií a metalomiky s vazbou na nově vznikající centra excelence s infrastrukturní podporou (CEITEC, FNUSA-ICRC) a mezinárodní aktivity v oblasti UNEP, WHO.
Dílčí cíle projektu jsou:
a) Vytvoření partnerské sítě jednotlivých výzkumných skupin z veřejných vysokých škol (VUT, MENDELU, MU) a soukromých subjektů (MTE, Clonestar, Radanal, VÚP) a další vazby na pracoviště v evropském výzkumném prostoru.
b) Významné zasíťování pracovníků NanoBioMetalNet do velkých infrastrukturních projektů (CEITEC, ICRC).
c) Přímá vazba na projekty mezinárodního významu v oblasti životního prostředí (UNEP – Lead and Cadmium Activities) a lidského zdraví (WHO – detection of cancer and/or virus).
d) Zvýšení a posílení technologického a organizačního zázemí umožňujícího přenos výsledků a sdílení know-how mezi partnery sítě.
e) Pořádaní seminářů a workshopů, které budou cíleně směřovány na řešení konkrétních výzkumných úkolů a úskalí prohlubující a především usnadňující vzájemnou spolupráci.
f) Příprava stáží a odborných praxí studentů a mladých vědeckých pracovníků upevňující spolupráci mezi subjekty tuzemskými i mezinárodními (se zohledněním transferu technologií, příloha) s podporou získávání jazykových kompetencí.
g) Vzájemná konzultační činnost vysokých škol a aplikační sféry.
Výsledkem projektu bude zvýšená spolupráce, komunikace a přenos informací mezi jednotlivými subjekty. Výrazně se zlepší přenos a využití výsledků výzkumu a vývoje do praxe a výuky a také z praxe do výuky. Kromě toho výuková činnost může velmi flexibilně reagovat na změny na trhu práce.

69. Mezinárodní spolupráce v oblasti „in vivo“ zobrazovacích technik
Program: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost
Číslo: CZ.1.07/2.3.00/20.0148
Poskytovatel: MŠMT
Řešitel: Mgr. Eva Martincová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2012 – 2014

Zobrazit abstrakt projektu

Hlavním cílem projektu je vytvoření výzkumné sítě mezi pěti subjekty v rámci EU (ČR, UK, SK, Španělsko a Bulharsko) v oblasti zavedení elektronických laboratorních systémů s ohledem na praktické využití v in vivo nabiotechnologických aplikacích. Výzkumnéskupiny spolupracují na vybraných dílčích úkolech v oblasti nanobiotechnologií, nicméně potenciál spolupráce zůstává nevyužit z důvodu administrativních komplikací v oblasti koordinace výzkumných aktivit, nedostatečného zázemí pro sdílení dosažených výsledků a nedostatku zdrojů pro mobilitu výzkumných pracovníků. Dílčí cíle projektu jsou: a) propojení jednotlivých výzkumných skupin; b) pilotní vytvoření elektronických laboratorních deníků; c) zvýšení a posílení technologického a organizačního zázemí.

70. Budování výzkumných týmů a rozvoj univerzitního vzdělávání výzkumných odborníků pro mikro- a nanotechnologie (NANOTEAM)
Program: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost
Číslo: CZ.1.07/2.3/.00/09.0224
Poskytovatel: MŠMT
Řešitel: doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2011 – 2013

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu chceme maximálně podpořit získávání nových perspektivních vědců pro obory v oblasti mikro- a nanotechnologií uspořádáním workshopu, prostřednictvím novin, rádia či televize a cílenými přednáškami na různých vědeckých institucích. Budou osloveni studenti doktorského studia, postdoktorští pracovníci i zkušení vědečtí pracovníci jako potenciální zájemci o vědeckou práci v oblastech těchto pokročilých technologií.
Cílem projektu pak bude vyškolit je pro vysoce odbornou práci v těchto pokročilých technologiích na špičkovou úroveň za pomocí expertů z VUT, MENDELU a dalších institucí z ČR a ze zahraničí. Na realizaci projektu se budou podílet vědeckou-pedagogičtí pracovníci z následujících ústavů VUT: Ústav mikroelektroniky a Ústav fyziky Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií, Ústav fyzikálního inženýrství Fakulty strojního inženýrství a Ústav fyzikální a spotřební chemie Fakulty chemické. A rovněž jedna partnerská instituce, Agronomická fakulta z Mendelovy univerzity, s kterou již v minulosti byla navázána úspěšná spolupráce právě na úrovni aplikací nanosenzorů v biomedicíně a farmacii.

71. Vliv metalothioneinů na vazbu platinových cytostatik na DNA v nádorových buňkách
Program: AZV
Číslo: 15-28334A
Poskytovatel: MZ ČR
Řešitel: prof. MUDr. Tomáš Eckschlager, CSc.
Období řešení projektu: 2015 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je studium interakce platinových cytostatik s DNA získané z lidských nádorových buněk (buněčné linie včetně chemorezistentních linií, vzorky nádorů získané od pacientů) a studium vlivu metalothioneninů (MT) na tuto interakci. Množství platiny vázané na DNA ovlivňuje účinnost protinádorového účinku platinových cytostatik. K analýze komplexů Pt-DNA a Pt-MT plánujeme využít nově vyvinuté elektrochemické metody. Dále připravíme liposomální transportéry nesoucí platinová cytostatika a rovněž MT nebo zinkové ionty, které ovlivňují odpověď nádorových buněk na platinová cytostatika. Tyto transportéry budeme testovat in vitro a in vivo. Předpokládáme, že naše výsledky a nově vyvinuté techniky zlepší použití platinových cytostatik a přispějí k objasnění mechanismů rezistence k těmto cytostatikům. Dalším přínosem bude zavedení nových elektrochemických metod ke stanovení Pt a její interakce s DNA a MT, které bude použitelné pro klinickou praxi.

72. Studium a charakterizace primárních nádorových buněčných linií spinocelulárních karcinomů v oblasti hlavy a krku a jejich maligní potenciál
Program: Resortní program výzkumu a vývoje Ministerstva zdravotnictví III
Číslo: NT14337
Poskytovatel: MZ ČR
Řešitel: RNDr. Michal Masařík, Ph.D.
Období řešení projektu: 2013 – 2015

Zobrazit abstrakt projektu

Bude provedena klinická studie, která má za cíl analyzovat agresivitu a maligní potenciál nádorových buněk spinocelulárních karcinomů v oblasti hlavy a krku na modelu imunodeficientních myší a dále analyzovat známé nádorové markery a metabolismus těžkých kovů v souvislosti se spinocelulárním karcinomem v oblasti hlavy a krku. Význam projektu spočívá v navržení nových metodik stanovení s cílem zrychlit a zvýšit citlivost stanovení jednotlivých nádorových markerů. Dále budou specifikovány a analyzovány nové nádorové bioindikátory. Spolu s novými technikami stanovení bude provedena analýza pomocí standardních metodik molekulární biologie a biochemie na genové úrovni, a dále pomocí nových unikátních bioanalytických nástrojů.

73. Nádorové markery, jejich stanovení a korelace s karcinomem prostaty
Program: Resortní program výzkumu a vývoje – MZ II na léta 2008 – 2011
Číslo: NS10200
Poskytovatel: MZ ČR
Řešitel: RNDr. Michal Masařík, Ph.D.
Období řešení projektu: 2009 – 2011

Zobrazit abstrakt projektu

Bude provedena klinická studie, která má za cíl analyzovat známé nádorové markery v souvislosti s karcinomem prostaty. Význam projektu spočívá v navržení nových metodik stanovení s cílem zrychlit a zvýšit citlivost stanovení jednotlivých nádorových markerů. Dále budou specifikovány a analyzovány nové nádorové bioindikátory karcinomu prostaty. Spolu s novými technikami stanovení bude provedena analýza pomocí standardních metodik molekulární biologie a biochemie na genové úrovni.

74. Nanokomplexy zinku jako alternativa náhrady antibiotik u prasat
Program: NAZV
Číslo: QK1720349
Poskytovatel: MZE
Řešitel: Ing. Pavel Horký, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu bude vyvinout a otestovat inovativní formu zinku na bázi nanotechnologií (nanokomplexy zinku). Nová inovativní forma zinku bude pro
organismus dostupnější v porovnání s dnešními konvenčními zdroji. Hlavním cílem projektu je využít antibakteriálních vlastností zinku za účelem
snížení používání antibiotik v chovech prasat (selata). Pozornost bude zaměřena na snížení používání antibiotik a vysokých dávek zinku (oxid
zinečnatý) zejména u selat (snížení průjmových onemocnění). U selat budou provedeny mikrobiologické rozbory výkalů. Dále budou vyhodnoceny
užitkové vlastnosti prasat od narození přes jednotlivé kategorie až do porážky zvířat.

75. Vývoj a optimalizace metod stanovení biogenních aminů v návaznosti na zvýšení zdravotní bezpečnosti siláží
Program: KUS
Číslo: QJ1310100
Poskytovatel: MZE
Řešitel: Ing. Daniela Knotová doc. Ing. Jiří Skládanka, Ph.D.
Období řešení projektu: 2013 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je zvýšení produkčního potenciálu zemědělských plodin a hospodářských zvířat, zavést nové metody, technologické postupy a systémy pro zvýšení konkurenceschopnosti českého zemědělství, v neposlední řadě je cílem zavádět systémy hospodaření vedoucí k omezení negativního dopadu klimatických změn. Cíle bude dosaženo zvýšením kvality a zdravotní bezpečnosti objemných krmiv prostřednictvím využítí různých druhů víceletých pícnin, dodržením požadovaných technoogických zásad silážování a zejména včasným záchytem konzervovaných krmiv obsahujících biogenní aminy. Hypotéza: Včasný záchyt konzervovaných krmiv kontaminovaných klostridiemi a biogenními aminy sníží ekonomické ztráty zemědělského podniku a přispěje k rentabilitě zemědělské prvovýroby.

76. Inovativní elektrochemická průtoková cela s obnovitelnou pracovní elektrodou pro voltametrické aplikace
Program: ZÉTA
Číslo: TJ01000322
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: Ing. Lukáš Nejdl Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je vytvořit robustní průtokovou elektrochemickou celu s chemicky obnovitelnou pracovní elektrodou. Automaticky obnovitelná elektroda umožní provádět řadu analýz bez nutnosti výměny nebo jiného zásahu do zařízení. Specifické cíle projektu zahrnují: I) Optimalizace, charakterizace a výběr vhodných analytů robustní elektrochemické cely z pohledu jejích analytických parametrů (opakovatelnosti, reprodukovatelnosti, citlivosti, limitů detekce/kvantifikace a lineárního dynamického rozsahu aj.) II) Design optimálního technického řešení zařízení využívajícího obnovitelnou elektrodu III) Testování a optimalizace navrženého systému jak v laboratorních, tak v in situ podmínkách.

77. Automatizovaný elektrochemický analyzátor kapalných vzorků využívající jednorázové elektrody
Program: ZÉTA
Číslo: TJ01000311
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: Ing. Zuzana Koudelková, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Tento projekt si klade za cíl navrhnout, vyrobit a plně otestovat zařízení pro provádění plně
automatizované elektrochemické analýzy kapalných vzorků pomocí jednorázových tištěných
elektrod (SPE). Zařízení bude konstruováno tak, aby bylo maximálně kompaktní, snadno
přenositelné a v případě uvedení do praxe i cenově konkurenceschopné.

78. Minipolarograf
Program: GAMA PoC
Číslo: TG02010074
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Navrhované technologické řešení představuje bezprecedentní přístup umožňující miniaturizaci a zároveň i automatizaci polarografického zařízení. Zařízení využívá přirozené vlastnosti rtuti vytvářet dokonalou kapku na hladkém povrchu. Přesně odměřené množství rtuti ve formě kapky volně uložené v profilovaném rezervoáru zajišťuje dostatečnou přesnost a reprodukovatelnost měření. Odpadá tím složité zapojení pracovní elektrody, potíže s defekty kapiláry atp. Precizně je vyřešena i manipulace se rtutí. Zatímco v případě konvenčních polarografů je obsluha obvykle nucena se rtutí přijít do styku, tj. poměrně často rtuť vyměňovat či přečišťovat, případně odstraňovat rtuť po měření, navrhované řešení obsahuje speciální náplně, které zajistí zcela bezkontaktní manipulaci s tímto kovem a též jeho 100 % recyklaci.

79. Zařízení pro simultánní elektrochemické analýzy vzorků s využitím SPE
Program: GAMA PoC
Číslo: TG02010074
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: Ing. Jiří Kudr, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Navrhovaná technologie si klade za cíl vytvořit zařízení, které umožní v automatizovaném chodu tedy s minimálními nároky na lidskou obsluhu simultánně provádět elektrochemické analýzy neznámých vzorků, nebo modifikaci/úpravu povrchu na bázi mokré chemie, až 8mi elektrod najednou. Klíčovou součástí technologie je speciálně navržený držák pro automatizované uchycení a nedestruktivní odepnutí elektrod s možností uložení do zásobníku. Vedlejšími součástmi systému je tříosé polohovací zařízení s přesnými krokovými motory, které zajistí přenos elektrod pomocí držáku mezi cílovými pozicemi, multikanálový potenciostat pro ovládání elektrod a vyhodnocování signálů, a fluidická jednotka pro dopravu kapalných pufrů a vzorků. V tomto uspořádání zařízení výrazně zkracuje celkovou dobu analýzy (v tomto provedení až 8x) a zvyšuje přesnost analýzy.

80. Nanoabsorbenty mykotoxinů v krmivářském průmyslu
Program: ZÉTA
Číslo: TJ01000116
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: doc. Ing. Pavel Horký, Ph.D.
Období řešení projektu: 2018 – 2019

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je vyvinout revoluční formu nanoabsorbentu mykotoxinů. V prvním roce řešení (1-12 měsíc) bude optimalizována metoda syntézy uhlíkatých nanočástic s afinitou k vybraným mykotoxinům. Ve druhém roce (13-24 měsíc) bude nanoabsorbent mykotoxinů testován metodou in vivo, tak aby bylo možné finální produkt využít ve výrobních podmínkách. Projektem přispějeme k naplnění cíle programu Zéta a to konkrétně Udržitelnost energetiky a materiálových zdrojů. Projekt se ve své podstatě zabývá rozšířením materiálové základny pomocí pokročilých nanomateriálů (3.1.4.). Projekt má přímou vazbu na priority národního výzkumu, konkrétně se jedná o rozšíření materiálové základny o vývoj nových produktů pomocí nanotechnologií (3.2.3.) a zlepšení zdravotního stavu populace České republiky (3.5.).

81. Využití zinkových nanočástic pro ochranu rostlin před světelným stresem
Program: GAMA PoC
Číslo: TG201707
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: Mgr. Olga Kryštofová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Naše technologie je založena na bázi nanomateriálů, které disponují potenciálem jak ve výživové oblasti rostlin, tak v oblasti primární ochrany proti světelnému stresu. Hlavním cílem tohoto projektu je porovnání nových nanomateriálů založených na zinku se současnými běžně užívanými ochrannými chemickými látkami a jejich vlivem na rostliny. Po prokázání vhodnosti nanočástic pro rostliny, bude proveden experiment v reálných podmínkách.

82. Automatizované testování analytických elektrod v kapalném vzorku
Program: GAMA PoC
Číslo: TG201710
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: RNDr. Ondřej Zítka, Ph.D.
Období řešení projektu: 2017 – 2018

Zobrazit abstrakt projektu

Navrhovaná technologie definuje konstrukci a funkci automatizovaného systému, který umožňuje s minimálními nároky na lidskou obsluhu testovat funkčnost velkých sérií vyrobených tištěných (screen-printed) elektrod. Systémem lze osadit 3-osý XYZ manipulační zařízení s dostatečně přesnými krokovými motory. Takto připravená technologie umožňuje uchopení elektrody ze zásobníku do speciálně upravené hlavy, přenos elektrody do měřícího roztoku, spuštění měřící sekvence a nahrání výsledků analýzy, vyjmutí elektrody z měřícího roztoku a odložení elektrody do vymezeného prostoru. Technologie zahrnuje konstrukci a mechanické prvky ovládání, vyhodnocovací program, ovládací program a 3-osý manipulační systém jsou volitelnými součástmi celého systému, nicméně musí mít požadované technologického rozhraní.

83. Nanočástice kovů v léčbě bakteriálních infekcí
Program: GAMA PoC
Číslo: TG02010074
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: Mgr. Dagmar Hegerová, Ph.D.
Období řešení projektu: 2016 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Naše technologie je založena na bázi nanomateriálů. Těmito materiály jsou v našem případě nanočástice kovů, které prokazatelně disponují antimikrobiálními vlastnostmi, jsou tedy vysoce účinné v eliminaci vzniku a šíření bakterií, bakteriálních infekcí. Hlavním cílem tohoto projektu je testování a zejména vyvrácení možného negativního efektu na eukaryotické buňky. Negativní efekt bude testován s ohledem na toxicitu, mutagenitu a hemolytickou aktivitu. Po prokázání vhodnosti nanočástic pro lidský/zvířecí organismus bude následovat přímá vazba na komerční subjekt v podobě firmy MedicProgress, a.s. S touto firmou již Ústav chemie a biochemie úspěšně spolupracuje a firma již na základě poptávky na trhu vyjádřila zájem o produkt využitelný v humánní/veterinární medicíně pro léčbu bakteriálních infekcí.

84. Komplexní hnojivo obohacené nanoselenem pro zvýšení nutriční hodnoty krmiv
Program: GAMA PoC
Číslo:
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: doc. Ing. Jiří Skládanka, Ph.D.
Období řešení projektu: 2016 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Komplexní hnojivo pro rostliny je založeno na dodání základních mikro a makroprvků (P, K, Ca, Mg ) a dusíku. Přidaná hodnota hnojiva je založena na dodání nanoselenu. Jedná se o novou technologii výroby organického selenu založené na využití pokročilých nano a mikromateriálů. Jde o inovační technologii, kterou v současné době využívaná mnoho průmyslových odvětví (např. lékařství, těžební a potravinářský průmysl). V současné době se nanotechnologie pomalu propracovávají rovněž do zemědělství. Vzhledem k tomu, že obsah selenu v půdách ČR je jeden nejnižší v EU a selen je esenciálním prvkem pro zdraví všech organismů nabývá suplementace selenem na významu.

85. Inovativní tištěný senzor pro detekci přítomnosti těžkých kovů ve vodném prostředí
Program: EPSILON
Číslo: TH01030389
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: Ing. Jaroslav Lev, Ph.D.
Období řešení projektu: 2015 – 2017

Zobrazit abstrakt projektu

Inovativní tištěný senzor pro detekci přítomnosti těžkých kovů ve vodním prostředí. Cílem je navrhnout postup výroby levných senzorů schopných rychle a levně stanovit obsah těžkých kovů ve vodném prostředí. Senzor umožní snadnou a rychlou detekci polutantů při mimořádných událostech. Bude operativním identifikačním prvkem nápomocným záchranným jednotkám při stanovení stupně zasažení v bezprostředním okolí bodu kontaminace, čímž urychlí určení priorit směru zásahu proti rozšiřující se kontaminaci. Navržené senzory bude možno využít i v systému čistíren odpadních vod a ověřovacích analýz malých vodních zdrojů. Uživateli systému budou záchranné složky, technologové v úpravnách a čistírnách vod. Uvedení na trh je plánováno bezprostředně po ukončení projektu.

86. Centrum pro inovativní využití a posílení konkurenceschopnosti českých pivovarských surovin a výrobků
Program: TE – centra kompetence
Číslo: TE02000177
Poskytovatel: TAČR
Řešitel: doc. Ing.Radim Cerkal, Ph.D.
Období řešení projektu: 2014 – 2016

Zobrazit abstrakt projektu

Tento projekt demonstruje možnosti inovativního využití surovin pro výrobu Českého piva (CHZO) ? ječmene a chmele. Strategie navrhovaných řešení Centra vychází z jedinečné znalostní báze výzkumných organizací (5) a podniků (12). Výstupem budou zcela novékonkurenceschopné výrobky se zdravotními benefity a šetrné, ekonomicky efektivní technologie zpracování surovin. Multidisciplinární pojetí a přímá návaznost na komerční podniky jsou zárukou vysokého aplikačního potenciálu dosažených výsledků.

87. Vývoj a inovace nových nanomateriálů pro cílenou modifikaci cévních náhrad
Program: ALFA
Číslo: TA01010088
Poskytovatel: TAČR
Spoluřešitel: doc. Ing. René Kizek, Ph.D.
Období řešení projektu: 2011 – 2015

Zobrazit abstrakt projektu

V předkládaném projektu budeme používat chitosan i deriváty chitosanu, kyselinu hyaluronovou a jejich komplexy s ionty stříbra a mědi pro modifikaci stávajících kolagenových cévních náhrad a dále námi již vyvinutou cévní náhradu obohacenou adiponektinem. Budeme se snažit připravit cévní protézu s antibakteriální úpravou, kde by byla dále zvýšena endotelializace a průchodnost. Cévní náhrady budeme testovat na buněčných kulturách, u kterých budeme sledovat růst a životnost. Svou pozornost zaměříme na vliv cytostatik, především doxorubicinu, na růst buněk na cévních náhradách s přidanou hodnotou v porovnání s běžnými náhradami. Úspěšné využití výsledků výzkumného a vývojového projektu přinese i nepřímé ekonomické přínosy. Uvedením nových zdravotnických prostředků na domácí i zahraniční trhy se zvýší konkurenceschopnost společnosti, které zvýší prestiž, jak v očích odborné veřejnosti, tak i v očích konkurenčních firem.