Laboratoř nanomedicíny

Laboratoř nanomedicíny se ve svém výzkumu zaměřuje na studium problematiky formulace nanočástic na bázi biomateriálů a jejich detailní charakterizaci za účelem terapeutického využití při léčbě nádorových a infekčních onemocnění. Při své práci se soustředíme na to, aby připravené transportní nanosystémy byly plně biologicky funkční, čehož lze docílit pouze splněním striktních fyzikálně-chemických kritérií. Z toho důvodu kromě jejich velikosti a tvaru zohledňujeme i povahu terapeutické látky uzavřené v daném nosiči, mechanismus její enkapsulace a také se zabýváme příslušnou úpravou povrchových vlastností nanotransportérů, což v souhrnu určuje jejich chování v organismu a účinnost dodání terapeutika na cílové místo.

Laboratoř nanomedicíny

Hlavní výzkumné zaměření laboratoře

  • optimalizace produkce různých typů rekombinantních proteinových nosičů (apoferitinů)
  • studium procesu enkapsulace bioaktivních molekul s protinádorovým účinkem do apoferitinových nanokonstruktů a jejich povrchové modifikace
  • využití apoferitinu a jiných nanočástic na bázi biomateriálů v bioorthogonální chemii
  • formulace lipidových nanočástic nesoucí terapeutika na bázi RNA pro léčbu infekčních onemocnění (např. hepatitida B, klíšťová encefalitida) a prevenci před nimi
  • formulace lipidových nanočástic s aplikací v kontrastním zobrazování a pro teranostické účely
  • problematika nanonástrojů pro transport CRISPR-Cas9

 

Ing. Zdeněk Kratochvíl

Vedoucí laboratoře nanomedicíny
Výzkumník projektu

Adresa pracoviště: ÚCB AF, Zemědělská 1, 61300 Brno – Budova D
Označení kanceláře: BA02N3016
E-mail: zdenekkratochvil14@gmail.com

Členové týmu

  • Ing. Zdeněk Kratochvíl
  • Ing. Michaela Vojníková
  • Alžběta Ressnerová, M.Sc.
  • Mgr. Paulína Takácsová
  • Ing. Kateřina Kapołková
  • Bc. Eliška Gruberová
  • Lucie Marková

Vypsaná témata disertačních prací

  • Volné téma – v případě zájmu kontaktujte vedoucího výzkumné skupiny

Publikace

  • STEPANKOVA, H.; SWIATKOWSKI, M.; KRUSZYNSKI, R., .; SVEC, P.; MICHALKOVA, H.; SMOLIKOVA, V.; RIDOSKOVA, A.; SPLICHAL, Z.; MICHALEK, P.; RICHTERA, L.; KOPEL, P.; ADAM, V.; HEGER, Z.; REX, S. The anti-proliferative activity of coordination compound-based ZnO nanoparticles as a promising agent against triple negative breast cancer cells. Int. J. Nanomed., 2021, vol. 2021. p. 4431-4449. ISSN 1178-2013. IF 6.400
  • HAMEDUH, T.; MOKRY, M.; MILLER, A. D.; ADAM, V.; HEGER, Z.; HADDAD, Y. A rotamer relay information system in the epidermal growth factor receptor–drug complexes reveals clues to new paradigm in protein conformational change. Comp. Struct. Biotechnol. J., 2021, vol. 19. p. 5443-5454. ISSN 2001-0370. IF 7.271
  • RESSNEROVA, A.; NOVOTNY, F.; MICHALKOVA, H.; PUMERA, M.; ADAM, V.; HEGER, Z. Efficient protein transfection by swarms of chemically powered plasmonic virus-sized nanorobots. ACS Nano, 2021, vol. 15. p. 12899-12910. ISSN 1936-0851. IF 15.881
  • JAKLOVA, K.; FEGLAROVA, T.; REX, S.; HEGER, Z.; ECKSCHLAGER, T.; HRABETA, J.; HODEK, P.; KOLARIK, M.; INDRA, R. Apoferritin/Vandetanib Association Is Long-Term Stable But Does Not Improve Pharmacological Properties of Vandetanib. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22. p. 1-12. ISSN 1422-0067. IF 5.923

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 .
  • 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.
  • Al Zoubi, M. S.; Al-Batayneh, K. M.; Al-Trad, B.; Haddad, Y.; Hussein, E.; Al Khateeb, W.; Aljabali, A. A. A.; Bodoor, K.; Shehab, M.; Al Hamad, M.; Muhaidat, R.; Evaluation of vitamin B12, folate and ferritin serum levels in Jordanian population. J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2019, 65, 309-317. DOI: 10.3177/jnsv.65.309.
  • Indra, R.; Pompach, P.; Martinek, V.; Takacsova, P.; Vavrova, K.; Heger, Z.; Adam, V.; Eckschlager, T.; Kopeckova, K.; Arlt, V. M.; Stiborova, M.; Identification of human enzymes oxidizing the anti-thyroid-cancer drug vandetanib and explanation of the high efficiency of cytochrome P450 3A4 in its oxidation . Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 1-22. DOI: 10.3390/ijms20143392.
  • Alves, M. N.; Nesterenko, P. N.; Paull, B.; Haddad, P. R.; Macka, M.; Separation of superparamagnetic magnetite nanoparticles by capillary zone electrophoresis using non-complexing and complexing electrolyte anions and tetramethylammonium as dispersing additive. Electrophoresis 2018, 39, 1429-1436. DOI: 10.1002/elps.201800095.
  • Kynicky, J.; Milosavljevic, V.; Jelinkova, P.; Haddad, Y.; Merlos, M. A. R.; Buchtelova, H.; Bytesnikova, Z.; Brtnicky, M.; Richtera, L.; Kopel, P.; Adam, V.; Europium and terbium Schiff base peptide complexes as potential antimicrobial agents against Salmonella typhimurium and Pseudomonas aeruginosa. Chem. Pap. 2018, 72, 1437–1449. DOI: 10.1007/s11696-018-0400-3.
  • Milosavljevic, V.; Haddad, Y.; Moulick, A.; Buchtelova, H.; Guran, R.; Pospisil, T.; Stokowa-So; Heger, Z.; Richtera, L.; Kopel, P.; Adam, V.; Functional analysis of novicidin peptide: Coordinated delivery system for zinc via Schiff base ligand. Bioconjugate Chem. 2018, 29, 2954. DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.8b00370.
  • 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, 1-13. 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, 1-14. DOI: 10.1186/s12951-018-0369-7.
  • Jelinkova, P.; Splichal, Z.; Jimenez Jimenez, A. M.; Haddad, Y.; Mazumdar, A.; Sur, V. P.; Milosavljevic, V.; Kopel, P.; Buchtelova, H.; Guran, R.; Zitka, O.; Richtera, L.; Hegerova, D.; Heger, Z.; Moulick, A.; Adam, V.; Novel vancomycin–peptide conjugate as potent antibacterial agent against vancomycin-resistant Staphylococcus aureus. Infect. Drug Resistance 2018, 2018, 1807. DOI: 10.2147/IDR.S160975.
  • Bodoor, K.; Melhem, D.; Shotar, A.; Alkhatib, A.; Batiha, O.; Abu-Sheikha, A.; Haddad, Y.; Prevalence of cervical human papillomavirus is associated with p16 expression and irregular menstrual cycles among married Jordanian women. European Journal of Gynaecological Oncology 2018, 39, 779-785. DOI: 10.12892/ejgo4318.2018.
  • Moulick, A.; Richtera, L.; Milosavljevic, V.; Cernei, N.; Haddad, Y.; Zitka, O.; Kopel, P.; Heger, Z.; Adam, V.; Advanced nanotechnologies in avian influenza: Current status and future trends – A review . Analytica Chimica Acta 2017, 983, 42-53 . DOI: 10.1016/j.aca.2017.06.045.
  • Bodoor, K.; Al-Ghabkari, A.; Matalka, I.; Haddad, Y.; Alkhateeb, A.; Jaradat, S.; Jaradat, Z.W.; Al-Ghazo, M.; Abu-Sheikha, A.; Abu Jalboush, S; Jarun, Y.; Assessment of p53 mutations, expression and prognosis in bladder cancer patients from Jordan: Identification of novel deletion mutations in the DNA-binding domain. Meta Gene 2017, 12, 33-42. DOI: 10.1016/j.mgene.2017.01.002.
  • Milosavljevic, V.; Jelinkova, P.; J; Moulick, A.; Haddad, Y.; Buchtelova, H.; Krizkova, S.; Heger, Z.; Kalina, L.; Richtera, L.; Kopel, P.; Adam, V.; Alternative synthesis route of biocompatible polyvinylpyrrolidone nanoparticles and their effect on pathogenic microorganisms. Molecular Pharmaceutics 2017, 14, 221-233. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.6b00807.
  • Anyz, J.; Vyslouzilova, L.; Vaculovic, T.; Tvrdonova, M.; Kanicky, V.; Haase, H.; Horak, V.; Stepankova, O.; Heger, Z.; Adam, V.; Spatial mapping of metals in tissue-sections using combination of mass-spectrometry and histology through image registration. Sci. Rep. 2017, 7, 1-13. DOI: 10.1038/srep40169.
  • Haddad, Y.; Heger, Z.; Adam, V.; Targeting Neuroblastoma Cell Surface Proteins: Recommendations for Homology Modeling of hNET, ALK, and TrkB. Front. Molec. Neurosci. 2017, 10, 1-7. DOI: 10.3389/fnmol.2017.00007.