Interakce nanočástic oxidu ceru pokrytých polymery s buněčným kultivačním médiem

Během posledních let vzrostl zájem o imitace enzymů v podobě nanočástic oxidu ceru (CeNPs) pro terapeutické účely. Bylo zjištěno, že nanočástice oxidu ceru vykazují antioxidační aktivitu ve fyziologickém prostředí, a proto se přímo nabízí jejich využití v biomedicíně. Je důležité plně porozumět vlastnostem CeNPs a jejich koloidnímu chování v biologických roztocích, jako například v buněčném kultivačním médiu, a způsobu, jakým tyto vlastnosti ovlivňují buněčné interakce a odezvy. CeNPs, které vstoupí do lidského těla, jsou okamžitě obaleny proteinovou koronou, která poté interaguje přímo s buňkami a tkáněmi, a tím rozhoduje o dalším chování nanočástic. Proto je studium povahy interakce bílkovinné korony s CeNPs klíčové pro určování vlivu nanočástic na lidské zdraví.

V rámci této bakalářské práce si klademe za cíl zjistit působení různých polymerových obalů nanočástic oxidu ceru na adsorpci bílkovin jak ve vodním prostředí, tak v běžně používaném savčím kultivačním médiu. Nanočástice oxidu ceru budou syntetizovány pomocí precipitační metody a charakterizovány pomocí spektroskopie UV-Vis, dynamického rozptylu světla (DLS) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS). Dále bude studována adsorpce bílkovin, hydrodynamické velikosti připravených nanočástic a také jejich antioxidační aktivita.

Zásady pro vypracování

1. Rešerše literatury: nanočástice oxidů kovů v kultivačním médiu a buněčná absorpce, vytváření bílkovinné korony kolem nanočástic.
2. Obeznámení se s principy experimentálních metod (DLS, UV-Vis spektroskopie, XPS).
3. Příprava polymery pokrytých nanočástic oxidu ceru precipitační metodou.
4. Charakterizace připravených nanočástic oxidu ceru různými experimentálními technikami.
5. Zpracování výsledků a sepsání bakalářské práce.

Literatura

1. Hunter, R. J., Foundations of colloid science. 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, New York, 2001; ISBN: 0-19-850502-7.
2. Moore, T. L. et al., Nanoparticle colloidal stability in cell culture media and impact on cellular interactions. Chemical Society Reviews 2015, 44 (17), 6287-6305.
3. Patil, S. et al., Protein adsorption and cellular uptake of cerium oxide nanoparticles as a function of zeta potential. Biomaterials 2007, 28 (31), 4600-7.
4. D. Briggs and M. P. Seah, Practical Surface Analysis, John Willey and Sons, Chichester, England, 1990; ISBN: 0-471-92081-9.