Výzkumná skupina molekulární biologie a nanomedicíny

Výzkumné aktivity skupiny Molekulární biologie a nanomedicíny jsou založeny na multidisciplinaritě a čerpají z propojení syntetické chemie, biochemie, nanotechnologie, medicíny, molekulární a buněčné biologie či imunologie. Ve smyslu studované problematiky se výzkumná skupina dělí na Laboratoř nanomedicíny, Laboratoř molekulární biologie a Laboratoř mikrobiologie.

Výzkumná skupina molekulární biologie a nanomedicíny

Hlavní pracovní filosofií je identifikace molekulárních mechanismů zodpovědných za rozvoj nádorových onemocnění (především prostaty, prsu a neurobastomů), jejich závažnost či vznik chemoresistence a následný design a testování funkčních nanoskopických modalit in vitro a in vivo. Stejným způsobem jsou studovány také bakteriální infekce s primárním zaměřením na resistentní/multiresistení bakteriální kmeny vyskytující se v humánní a veterinární medicíně. Důraz je kladen také pochopení osudu nanomateriálů, a to jak na úrovni buněčné, tak na úrovni tkání a organismů s výrazným přesahem do nanotoxikologie.


Mgr. Zbyněk Heger, PhD.

Mgr. Zbyněk Heger, PhD.

Vedoucí výzkumné skupiny molekulární biologie a nanomedicíny
Akademický pracovník – odborný asistent


Telefon: +420 545 133 285
Adresa pracoviště: ÚCB AF, Zemědělská 1, 61300 Brno – Budova D
Označení kanceláře: BA02N2004
E-mail:
Researcher ID: D-1973-2013
ORCID: 0000-0002-3915-7270


Členové týmu

Vypsaná témata disertačních prací

  • Volné téma – v případě zájmu kontaktujte vedoucího výzkumné skupiny
  • Studium mikrobiomu u zdravých a mastitidních krav
  • Volné téma – imobilizace enzymů
  • Mechanismus vzniku bakteriální resistence k antimikrobiálním nanomateriálům
  • Vliv kovových a polokovových nanomateriálů na vznik bakteriální resistence
  • Nanomateriály a nové typy antimikrobiálních látek jako alternativa k antibiotickým preparátům

Projekty

 

  • AZV ČR: Feritin jako nástroj pro enzymy-řízenou aktivaci proléčiv. 2021-2024.

 

Publikace

  • Tesarova, B.Dostalova, S.Smidova, V.Goliasova, Z.Skubalova, Z.Michalkova, H.; Hynek, D.; Michalek, P.; Polanska, H.; Vaculovicova, M.; Hacek, J.; Eckschlager, T.; Stiborova, M.; Pires, A. S.; Neves, A. R. M.; Abrantes, A. M.; Rodrigues, T.; Matafome, P.; Botelho, M. F.; Teixeira, P.; Mendes, F.; Heger, Z.; Surface-PASylation of ferritin to form stealth nanovehicles enhances in vivo therapeutic performance of encapsulated ellipticine. Appl. Mater. Today, 2020, 18, art. no. 100501. DOI: 10.1016/j.apmt.2019.100501.
  • Michalkova, H.Skubalova, Z.; Sopha, H.; Strmiska, V.Tesarova, B.Dostalova, S.; Svec, P.; Hromadko, L.; Motola, M.; Macak, J. M.; Adam, V.; Heger, Z.; Complex cytotoxicity mechanism of bundles formed from self-organised 1-D anodic TiO2 nanotubes layers. J. Hazard. Mater. 2020, 388, art. no. 122054. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.122054.
  • Moulick, A.; Heger, Z.; Milosavljevic, V.; Richtera, L.; Barroso-Flores, J.; Rodrigo, M. A. M.Buchtelova, H.; Podgajny, R.; Hynek, D.; Kopel, P.; Adam, V.; Real-time visualization of cell membrane damage using gadolinium-Schiff base complex-doped quantum dots. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 35859-35868. DOI: 10.1021/acsami.8b15868.

  • Dostalova, S.; Polanska, H.; Svobodova, M.; Balvan, J.; Krystofova, O.; Haddad, Y.Krizkova, S.; Masarik, M.; Eckschlager, T.; Stiborova, M.; Heger, Z.; Adam, V.; Prostate-specific membrane antigen-targeted site-directed antibody-conjugated apoferritin nanovehicle favorably influences in vivo side effects of doxorubicin. Sci. Rep. 2018, 8, art. no. 8867. DOI: 10.1038/s41598-018-26772-z.

  • Buchtelova, H.Strmiska, V.Skubalova, Z.Dostalova, S.Michalek, P.; Krizkova, S.; Hynek, D.; Kalina, L.; Richtera, L.; Moulick, A.; Adam, V.; Heger, Z.; Improving cytocompatibility of CdTe quantum dots by Schiff-base-coordinated lanthanides surface doping. J. Nanobiotechnol. 2018, 16, art. no. 43. DOI: 10.1186/s12951-018-0369-7.

  • Villa, K.; Krejcova, L.; Novotny, F.; Heger, Z.; Sofer, Z.; Pumera M.; Cooperative multifunctional self-propelled paramagnetic microrobots with chemical handles for cell manipulation and drug delivery. Adv. Funct. Mater. 2018, 28, art. no. 1804343. DOI: 10.1002/adfm.201804343.

  • Smidova, V.Michalek, P.Goliasova, Z.; Eckschlager, T.; Hodek, P.; Adam, V.; Heger, Z.; Nanomedicine of tyrosine kinase inhibitors. Theranostics, 2021, 11(4), 1546-1567. DOI: 10.7150/thno.48662.

  • Tesarova, B.; Musilek, K.; Rex, S.Heger, Z.; Taking advantage of cellular uptake of ferritin nanocages for targeted drug delivery. J. Control. Release, 2020, 325, 176-190. DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.06.026.

  • Strmiska, V.; Michalek, P.; Lackova, Z.; Guran, R.; Krizkova, S.; Vanickova, L.; Zitka, O.; Stiborova, M.; Eckschlager, T.; Klejdus, B.; Pacik, D.; Tvrdikova, E.; Keil, C.; Haase, H.; Adam, V.; Heger, Z.; Sarcosine is a prostate epigenetic modifier that elicits aberrant methylation patterns through the SAMe-Dnmts axis. Mol. Oncol. 2019, 13, 1002-1017. DOI: 10.1002/1878-0261.12439.
  • Khezri,; Mousavi, S. M. B.; Krej; Heger,; Sofer,; Pumera; Ultrafast Electrochemical Trigger Drug Delivery Mechanism for Nanographene Micromachines. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1-10. DOI: 10.1002/adfm.201806696.
  • Bytesnikova, Z.; Richtera, L.; Smerkova, K.; Adam, V.; The graphene oxide as a tool for antibiotic resistance genes removal: A review. Environ. Sci. Pollut. Res. 2019, 26, 20148-20163. DOI: 10.1007/s11356-019-05283-y.
  • Skubalova, Z.; Michalkova, H.; Michalek, P.; Strmiska, V.; Guran, R.; Merlos, M. A. R.; Castkova, K.; Hynek, D.; Pekarik, V.; Zitka, O.; Adam, V.; Heger, Z.; Prevalent anatase crystalline phase increases the cytotoxicity of biphasic titanium dioxide nanoparticles in mammalian cells. Colloid Surf. B-Biointerfaces 2019, 182, 1-10. DOI: 1.
  • Strmiska, V.; Michalek, P.; Eckschlager, T.; Stiborova, M.; Adam, V.; Krizkova, S.; Heger, Z.; Prostate cancer-specific hallmarks of amino acids metabolism: Towards a paradigm of precision medicine. Biochim. Biophys. Acta-Rev. Cancer 2019, 1871, 248-258. DOI: 10.1016/j.bbcan.2019.01.001.
  • Haddad, Y.; Adam, V.; Heger, Z.; Rotamer dynamics: analysis of rotamers in molecular dynamics simulations of proteins . Biophys. J. 2019, 116, 2062-2072. DOI: 10.1016/j.bpj.2019.04.017.
  • Vanickova, L.; Guran, R.; Kollar, S.; Emri, G.; Krizkova, S.; Do, T.; Heger, Z.; Zitka, O.; Adam, V.; Mass spectrometric imaging of cysteine rich proteins in human skin. Int. J. Biol. Macromol. 2019, 125, 270-277. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.11.272.
  • Tesarova, B.; Charousova, M.; Dostalova, S.; Bienko, A.; Kopel, P.; Kruszynski, R.; Hynek, D.; Michalek, P.; Eckschlager, T.; Stiborova, M.; Adam, V.; Heger, Z.; Folic acid-mediated re-shuttling of ferritin receptor specificity towards a selective delivery of highly cytotoxic nickel(II) coordination compounds. Int. J. Biol. Macromol. 2019, 126, 1099-1111. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.128.
  • Peskova, M.; Ilkovics, L.; Hynek, D.; Dostalova, S.; Sanchez-Carnerero; Remes, M.; Heger, Z.; Pekarik, V.; Detergent-modified catalytic and enzymomimetic activity of silver and palladium nanoparticles biotemplated by Pyrococcus furiosus ferritin. J. Colloid Interface Sci. 2019, 537, 20-27. DOI: 10.1016/j.jcis.2018.11.005.
  • Jelinkova, P.; Mazumdar, A.; Sur, V. P.; Kociova, S.; Dolezelikova, K.; Jimenez Jimenez, A. M.; Koudelkova, Z.; Mishra, P. K.; Smerkova, K.; Heger, Z.; Vaculovicova, M.; Moulick, A.; Adam, V.; Nanoparticle-drug conjugates treating bacterial infections. J. Control. Release 2019, 307, 166-185. DOI: 10.1016/j.jconrel.2019.06.013.
  • Buchtelova, H.; Skubalova, Z.; Strmiska, V.; Michalek, P.; Kociova, S.; Smerkova, K.; Kruszynski,; Bienko,; Kaj,; Lewinska,; Bienko,; Malik-Gajewska,; Milosavljevic,; Kopel,; Heger,; Adam, V.; Synthesis and structural characterization of antimicrobial binuclear copper (II) coordination compounds bridged by hydroxy- and/or thiodipropionic acid. J. Inorg. Biochem. 2019, 191, 8-20. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2018.10.011.
  • Ananbeh, H. A. A. A.; Stojanovic, M.; Pompeiano, A.; Voberkova, S.; Trasar-Cepeda, C.; Use of soil enzyme activities to assess the recovery of soil functions in abandoned coppice forest systems. Sci. Total Environ. 2019, 694, art. no. 133692. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.133692.
  • Jimenez Jimenez, A. M.; Moulick, A.; Bhowmick, S.; Strmiska, V.; Gagic, M.; Horakova, Z.; Kostrica, R.; Masarik, M.; Heger, Z.; Adam, V.; One-step detection of human papilloma viral infection using quantum dot-nucleotide interaction specificity. Talanta 2019, 205, 1-8. DOI: 10.1016/j.talanta.2019.07.006.
  • Indra, R.; Cerna, T.; Heger, Z.; Hrabeta, J.; Wilhelm, M.; Dostalova, S.; Lengalova, A.; Martinkova, M.; Adam, V.; Eckschlager, T.; Schmeiser, H. H.; Arlt, V. M.; Stiborova, M.; Ellipticine-loaded apoferritin nanocarrier retains DNA adduct-based cytochrome P450-facilitated toxicity in neuroblastoma cells. Toxicology 2019, 419, 40-54. DOI: 10.1016/j.tox.2019.03.009.
  • Milosavljevic, V.; Jamroz, E.; Gagic, M.; Haddad, Y.; Michalkova, H.; Balkova, R.; Tesarova, B.; Moulick, A.; Heger, Z.; Richtera, L.; Kopel, P.; Adam, V.; Encapsulation of Doxorubicin in Furcellaran/Chitosan Nanocapsules by Layer-by-Layer Technique for Selectively Controlled Drug Delivery. Biomacromolecules 2019, in press, . DOI: 10.1021/acs.biomac.9b01175 .
  • Gagic, M.; Jamroz, E.; Krizkova, S.; Milosavljevic, V.; Kopel, P.; Adam, V.; Current trends in detection of histamine in food and beverages . J. Agric. Food Chem. 2019, 67, 773-783. DOI: 10.1021/acs.jafc.8b05515.
  • Merlos, M. A. R.; Buchtelova, H.; de los Rios; Casal; Eckschlager, T.; Hrabeta, J.; Belhajova, M.; Heger, Z.; Adam, V.; Proteomic signature of neuroblastoma cells UKF-NB-4 reveals key role of lysosomal sequestration and the proteasome complex in acquiring chemoresistance to cisplatin. J. Proteome Res. 2019, 18, 1255-1263. DOI: 10.1021/acs.jproteome.8b00867 .
  • Beladi-Mousavi,; Khezri,; Krej; Heger,; Sofer,; Fisher,; Pumera; Recoverable Bismuth-Based Microrobots: Capture, Transport, and On-Demand Release of Heavy Metals and an Anticancer Drug in Confined Spaces . ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 13359-13369. DOI: 10.1021/acsami.8b19408.
  • Horky, P.; Skalickova, S.; Urbankova, L.; Baholet, D.; Kociova, S.; Bytesnikova, Z.; Kabourkova, E.; Lackova, Z.; Cernei, N.; Gagic, M.; Milosavljevic, V.; Smolikova, V.; Vaclavkova, E.; Nevrkla, P.; Knot, P.; Krystofova, O.; Hynek, D.; Kopel, P.; Skladanka, J.; Adam, V.; Smerkova, K.; Zinc phosphate-based nanoparticles as a novel antibacterial agent: in vivo study on rats after dietary exposure. J. Anim. Sci. Biotechnol. 2019, 10, 1-12. DOI: 10.1186/s40104-019-0319-8.
  • Michalkova, H.; Strmiska, V.; Kudr, J.; Skubalova, Z.; Tesarova, B.; Svec, P.; Richtera, L.; Zitka, O.; Adam, V.; Heger, Z.; Tuning the surface coating of IONs towards efficient sonochemical tethering and sustained liberation of topoisomerase II poisons. Int. J. Nanomed. 2019, 14, 7609. DOI: 10.2147/IJN.S208810.