Materiály pro diagnostiku a biotechnologické procesy

Materiály pro diagnostiku a biotechnologické procesy

Ing. Daniel Horák, CSc.

Ing. Daniel Horák, CSc. — Vedoucí projektu

O nás

V rámci programu materiálů pro diagnostiku a biotechnologie se soustřeďujeme na návrh, syntézu a charakterizaci pravidelných sférických polymerních materiálů, jako jsou kompozitní částice kombinující syntetické nebo přírodní polymery a anorganické látky.

Zajímáme se o magnetické a světlo konvertující nanočástice, o které je v současnosti velký zájem. Magnetické částice se snadno oddělují z médií obsahujících různé heterogenní složky nebo je lze směrovat do cílového místa pomocí magnetu, kde pak uvolní léčivo. Přednostně jsou využitelné v biochemii pro izolaci enzymů, bílkovin i buněk a jejich značení a sledování po transplantaci magnetickým rezonančním zobrazením, dále pak pro odstraňování toxických anorganických iontů z odpadních vod. Magnetické složky, jako jsou oxidy železa (magnetit, maghemit, ferity), jsou kompletně enkapsulovány do polymerů, aby nedocházelo k nežádoucím interakcím.

Navíc připravujeme polymerní kompozitní částice obsahující chemické funkční skupiny pro separace nebo dávkování léčiv. Světlo konvertující částice pak emitují UV-vis světlo po ozáření blízkým červeným světlem a aktivují fotosensitizátor, čímž se produkuje singletní kyslík zabíjející rakovinné buňky pomocí tzv. fotodynamické terapie. Jsou-li částice označeny radioaktivním prvkem, jsou pak vhodné pro multimodální PET či SPECT/CT zobrazení živých tkání. Rovněž se věnujeme vývoji biodegradovatelných trojrozměrných podpůrných matric pro tkáňové inženýrství.

Publikace

2018

Zasońska B.A., Hlídková H., Petrovský E., Myronovskij S., Nehrych T., Negrych N., Shorobura M., Antonyuk V., Stoika R., Kit Y., Horák D., Monodisperse magnetic poly(glycidyl methacrylate) microspheres for isolation and determination of blood serum immunoglobulins with affinity to short form of unconventional Myo1C, Microchim. Acta 185, 262 (2018).

Šálek P., Horák D., Hromádková J., Novel preparation of monodisperse poly(styrene-co-divinylbenzene) microspheres by controlled dispersion polymerization, Polym. Sci., Ser. B 60, 9–15 (2018).

W. X. Siow, Y.-T. Chang, M. Babič, Y.-C. Lu, D. Horák, Y.-H. Ma, Interaction of poly-L-lysine coating and heparan sulfate proteoglycan on magnetic nanoparticle uptake by tumor cells, International Journal of Nanomedicine. 13, 1693-1706 (2018)

M. Moskvin, M. Babič, S. Reis, M. M. Cruz, L. P. Ferreira, M. Deus Carvalho, S. A. Costa Lima, D. Horák, Biological evaluation of surface-modified magnetic nanoparticles as a platform for colon cancer cell theranostics, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 161, 35-41 (2018).

2017

Horák D., Hlídková H., Klyuchivska O., Grytsyna I., Stoika R., PEGylation controls attachment and engulfment of monodisperse magnetic poly(2-hydroxyethyl methacrylate) microspheres by murine J774.2 macrophages, Appl. Surf. Sci. 426, 315–324 (2017).

Horák D., Beneš M., Procházková Z., Trchová M., Borysov A., Pastukhov A., Paliienko K., Borisova T., Effect of O-methyl-β-cyclodextrin-modified nanoparticles on the uptake and extracellular level of L-glutamate in brain nerve terminals, Colloids Surf. B: Biointerfaces 149, 64–71 (2017).

2016

Zasonska B.A., Bober P., Jošt P., Petrovský E., Boštík P., Horák D., Magnetoconductive maghemite core/polyaniline shell nanoparticles as promising tools for biomedical applications, Colloids Surf. B Biointerfaces 141, 382-389 (2016).

Moskvin M., Horák D., Carbohydrate-modified magnetic nanoparticles for radical scavenging, Physiological Res. 65 Suppl. 2, S243-S252 (2016).

Macková H., Kubinová Š., Plichta Z., Proks V., Kotelnikov I., Jiráková K., Kučka J., Hlídková H., Horák D., RGDS- and SIKVAVS-modified superporous poly(2-hydroxyethyl methacrylate) scaffolds for tissue engineering applications, Macromol. Biosci. 16, 1621−1631 (2016).

Patsula V., Kosinová L., Lovrić M., Ferhatovic L., Rabyk M., Konefal R., Paruzel A., Šlouf M., Herynek V., Gajovič S., Horák D., Superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles: Synthesis by thermal decomposition of iron(III) glucuronate and application in magnetic resonance imaging, ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 7238-47 (2016).

2015

Zasonská B., Čadková M., Kovářová A., Bílková Z., Korecká L., Horák D., Thionin-modified poly(glycidyl methacrylate) nanospheres as label of antibodies for biosensing applications, ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 24926–24931 (2015).

Koubková J., Macková H., Proks V., Trchová M., Brus J., Horák D., RAFT of sulfobetaine for modification of poly(glycidyl methacrylate) microspheres to reduce nonspecific protein adsorption, J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 53, 2273–2284 (2015).

Tým

Ing. Daniel Horák, CSc.

Ing.
Daniel Horák, CSc.

Vedoucí projektu

horak@imc.cas.cz
Ing. Michal Babič, Ph.D.

Ing.
Michal Babič, Ph.D.

Vedoucí laboratoře

babic@imc.cas.cz
+420325873804, +420325873806
Mgr. Monika Paúrová, Ph.D.

Mgr.
Monika Paúrová, Ph.D.

paurova@imc.cas.cz
+420325873801
RNDr. Hana Charvátová, Ph.D.

RNDr.
Hana Charvátová, Ph.D.

charvatova@imc.cas.cz
+420325873804, +420325873806
Mgr. Jaroslav Štefuš

Mgr.
Jaroslav Štefuš

PhD. student

stefus@imc.cas.cz
+420325873801, +420325873802

Mgr.
Maksym Moskvin

PhD. student

moskvin@imc.cas.cz