Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Předkládána dizertační práce se zabývá syntézou, charakterizací a in vitro testování samo uspořádaných molekul tvořící nanočástice (micely/lipozomy) s hydrofobním jádrem a hydrofilní části molekuly. Hydrofilní část molekuly bude funkcionalizována funkčními skupinami ovlivňující povrchový náboj nanočástice a funkčními skupinami aktivně cílících např. do nádorů. Jádro nanočástice bude obsahovat terapeutická léčiva které budou dopraveny přímo do nitrobuněčných kompartmentech. V práci se budou takto připravené nízkomolekulární látky s různými funkcionalitami na hydrofilní časti řetězců kombinovat za účelem dosažení nejlepšího terapeutického efektu. Náplní dizertační práce bude organická syntéza, fyzikálně-chemická charakterizace. Práce zahrnuje použití zvířecích/lidských buněčných linií při provádění základních in vitro technik s čím bude student obeznámen.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Ivan Kelnar, CSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Primárním cílem práce je fyzická realizace pokročilých metamateriálů s auxetickým chováním. Tyto materiály s unikátní strukturou a vlastnostmi byly dosud převážně modelovány s využitím sofistikovaných předpovědních nástrojů, resp. připraveny pouze ve formě makroskopických demonstračních modelů. Jejich výskyt v přírodě je minimální, nicméně několik známých případů dokládá jejich přednosti. V navrhovaných systémech bude cílem využít lokální modulaci mechanických vlastností k strukturnímu programování prostorového profilu Poissonova poměru, modulů pružnosti, houževnatostí. ladění akustického tlumení apod. Součástí výzkumu bude zejména cílená příprava souboru jednoduchých multi-materiálových geometrických prvků auxetických jednotkových buněk a z nich vyvinutých funkčních nanokompozitů jak ze syntetických, tak z přírodních surovin včetně jejich realizace s využitím 3D tisku.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Dana Kubies, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Uvolňování růstových faktorů (proteinů) podporujících vaskularizaci z povrchu biomateriálu je v biomedicinálních aplikacích důležitým faktorem, který podporuje integraci biomateriálů s tkání příjemce. Účinnou technikou pro přípravu ultratenkých povlaků je metoda postupné depozice polyelektrolytických vrstev („layer-by-layer“ technika, LbL), využívána zejména v technických aplikacích. Cílem projektu je vyvinout bioaktivní LbL filmy tvořeny polykationty na bázi dimethylaminoethylakrylátu (PDMAEA) s nestálým nábojem a polyaniontem heparinem, které budou uvolňovat růstové faktory VEGF a FGF-2 stimulující růst cévních buněk. Postupná změna náboje na PDMAEA polymeru umožní kontrolovanou dekompozici LbL filmu a tím kontrolované uvolňování imobilizovaných růstových faktorů. Doktorské studium bude zahrnovat: 1. Studium syntézy PDMAEA a jeho statistických kopolymerů pomocí RAFT polymerace, s cílem získat polykationty s různým zastoupením náboje a hydrolytickou stabilitou. 2. Studium dynamiky tvorby filmů a charakterizaci fyzikálně-chemických a morfologických vlastností filmů pomocí pokročilých instrumentálních technik, jako jsou rezonance povrchových plasmonů (SPR), křemenné krystalové mikrováhy (QCM-D), spektroskopická elipsometrie, AFM nebo konfokální mikroskopie. 3. Příprava reálných LbL filmů pomocí automatizovaného zařízení pro depozici vrstev a studium in vitro uvolňování proteinů v závislosti na složení a stabilitě LbL filmů. 4. Hodnocení cytokompatibility LbL filmů a bioaktivity uvolněných proteinů ve spolupráci s biologickým pracovištěm. Mezioborové téma cílené na biomedicinální aplikace je vhodné pro absolventy chemických oborů jako např. makromolekulární chemie, fyzikální chemie, biochemie atd.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Miroslav Šlouf, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Biodegradovatelné polymerní systémy mají řadu technických i biomedicinálních aplikací. Náš tým má rozsáhlé zkušenosti s reprodukovatelnou přípravou termoplastifikovaného škrobu (TPS). TPS je levný, biokompatibilní a zcela biodegradovatelný polymer. Tento projekt se zaměřuje na přípravu multikomponentních systémů TPS/PCL/MD/SiO2/Ag, kde PCL = polykaprolakton (další biopolymer, přidávaný pro zlepšení mechanických vlastností), MD = maltodextrin (bio-oligomer, lubrikant snižující zpracovatelskou teplotu), SiO2 = nanočástice (anorganické plnivo pro vyšší tuhost a lepší bariérové vlastnosti) a Ag = stříbrné nanočástice (antibakteriální účinek). TPS/PCL/MD/SiO2/Ag systémy by mohly sloužit jako levné, široce použitelné bio-materiály s laditelnými vlastnostmi (např. antibakteriální obaly, mulčovací technika). Navržený projekt zahrnuje přípravu zmíněných systémů (mísení v tavenině), optimalizaci jejich složení a fázové struktury (modifikací podmínek přípravy), charakterizaci výsledné struktury (elektronová mikroskopie, vibrační spektroskopie, difrakce) a mechanických vlastností (mikro- a makromechanické vlastnosti). Předpokládá se i podíl na testování biodegradovatelnosti (běžící spolupráce s Univerzitou v Záhřebu, Chorvatsko).

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Tomáš Riedel, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Úspěch moderních vaskulárních implantátů, zejména stentů, zásadně závisí na rychlé obnově funkčního endotelu na jejich povrchu. Nedostatečná či opožděná endotelizace vede k trombóze, zánětu a restenóze, což představuje jeden z největších klinických problémů současných intervencí. Cílem této disertační práce je vývoj nové generace bioaktivních a hemokompatibilních povlaků, které napodobují přirozené procesy hojení cévní stěny a umožňují dosáhnout simultánně nízké trombogenicity, protizánětlivého účinku a aktivní podpory růstu endotelu. Práce se zaměří na využití fibrinových vrstev vytvářených řízenou polymerací přímo na povrchu implantátů, které budou následně funkcionalizovány sulfátovanými glykosaminoglykany (např. heparin, fucoidan, kys. hyaluronová) a syntetickými peptidy podporujícími hojení. Fibrin zde funguje jako biomimetická matrice schopná vázat bioaktivní molekuly, stabilizovat je a prezentovat je buňkám v podobné formě, v jaké se vyskytují v raných fázích cévního hojení. Doktorand se zaměří na optimalizaci polymerace fibrinu, modifikaci jeho struktury a zavádění bioaktivních motivů prostřednictvím specifických chemických vazeb včetně moderních bio-ortogonálních reakcí. Součástí práce bude rozsáhlá morfologická a chemická charakterizace (AFM, SEM, konfokální mikroskopie, FTIR-ATR, SPR). Povlaky budou dále hodnoceny v rámci hemokompatibility (aktivace koagulační kaskády, destiček a komplementu), protizánětlivého působení (polarizace makrofágů, sekrece pro- a proti-zánětlivých cytokinů) a zejména endotelizačního potenciálu včetně dynamického osévání, proliferace, migrace a vyhodnocení markerů endoteliální diferenciace (CD31, CD144, vWF, eNOS). Očekávaným výstupem disertační práce je komplexně ověřený multifunkční povlak, který umožní významně urychlit obnovu endotelu na povrchu implantátů a současně minimalizovat trombotické a zánětlivé reakce. Doktorand získá hluboké znalosti na průniku makromolekulární chemie, biofunkcionalizace povrchů, hemokompatibility, buněčné biologie a pokročilé mikroskopie, což výrazně posílí jeho vědecké kompetence v oblasti biomateriálů a regenerativní medicíny.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Léčba hypoxických nádorů je komplikovaná kvůli vyšší radio /chemorezistenci vedoucí k následně nižšímu klinickému výsledku léčby. Navrhovaný projekt se zabývá novým konceptem samouspořádaných polymerních radiosenzibilizátorů k překonání problému nízké citlivosti hypoxických nádorů na radioterapii. Navrhovaný přístup je založen na ovlivnení radiosenzitivity hypoxické nádorové tkáně dopravou prekurzorů reaktivních forem kyslíku (ROS) cílenou na hypoxii, jakož i na selektivním rozkladu peroxidu vodíku v hypoxické tkáni ovlivňujícím systém HIF-1 alfa. Navrhovaný koncept využívá biokompatibilní nosiče na bázi hydrofilních biokompatibilních polymerů s nitroaromáty cílícími na hypoxickou tkáň. Náplní dizertační práce je chemická syntéza, fyzikálně-chemická charakterizace a studium samouspořádání u multiresponzivních nanočástic citlivých na více podnětů současně konkrétní zaměření bude brát v úvahu zájmy studenta. Studované systémy budou určeny pro diagnostiku a cílenou terapii nádorových onemocnění. Optimalizované nanočástice budou poté poskytnuty spolupracujícím biologickým pracovištím k testování pro reálné aplikace.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Hynek Beneš, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Zvyšující se produkce skleníkového plynu oxidu uhličitého (CO2) lidskou činností dosáhla v roce 2021 více než 36 Gt a CO2 je tak obecně považován za největší příčinu globální změny klimatu. Současný výzkum se snaží tento problém řešit fixací CO2 a jeho využitím jako suroviny pro syntézu polymerů. Cílem této práce je prozkoumat možnosti přeměny CO2 na polymerní materiály. První možností je reakce CO2 a oxiranového (epoxidového) kruhu, která vede k produkci cyklických karbonátů, které slouží jako monomery pro nové typy polymerních materiálu jako jsou neisokyanátové polyuretany (NIPUs) a epoxidy. Druhým přístupem je přímá přeměna CO2 na polykarbonáty (PC). Třetí způsob zahrnuje kopolymeraci za otevření kruhu epoxidu a CO2 vedoucí k lineárním kopolymerům karbonátu a etheru. Všechny výše uvedené strategie budou přednostně využívat bio-monomery tak, aby výsledné polymerní materiály byly koncipovány jako 100% obnovitelné. Důležitou součástí tohoto doktorského tématu bude nalezení vhodného katalytického systému pro každou syntetickou cestu. Naše předběžné experimenty ukázaly katalytickou účinnost imidazoliových a kovových iontových kapalin (ILs) pro cykloadiční reakci CO2 a epoxidu. Vzhledem k nesčetnému množství kombinacím aniontů a kationtů ILs a jejich výhodným vlastnostem (nízký tlak par, nízká hořlavost, vysoká tepelná a chemická stabilita) se ILs jeví jako univerzální katalyzátory pro cykloadici epoxidu a CO2. umožňující řídit reakci směrem k lineární / cyklické tvorbě karbonátů a etherů. V rámci doktorského projektu se předpokládá několikaměsíční stáž studenta na zahraničním spolupracujícím pracovišti (INSA Lyon, Francie). Uchazeči by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvené i psané), měli by být schopni pracovat v týmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Václav Hoffmann Pokorný, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Řada polymerů vykazuje složité a na teplotě velmi citlivé strukturní chování, které výrazně ovlivňuje jejich makroskopické vlastnosti. Tato práce se zaměřuje na kombinovanou termodynamickou a strukturní charakterizaci polymerních systémů, přičemž hlavní analytickou metodou je in-situ rentgenová difrakce při proměnné teplotě (VT-XRD). VT-XRD umožňuje přímé sledování teplotně závislých strukturních změn, jako jsou fázové přechody, procesy krystalizace a tání, segmentové uspořádání či jiné tepelně indukované reorganizace v amorfních i částečně krystalických materiálech. K doplnění tepelných, mechanických či morfologických informací a k podpoře interpretace výsledků VT-XRD mohou být využity další experimentální techniky, jako například diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC), dynamicko-mechanická termická analýza (DMTA), elektronová mikroskopie (EM) nebo mikroindentace (MHI). V případě zájmu mohou být zahrnuty i teoretické modelovací přístupy, které podpoří porozumění teplotně závislému chování polymerů a umožní prediktivní náhled na vývoj struktury.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Michal Pechar, CSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Polymerní micely a nanočástice jsou studovány v oblasti dopravy a cíleného uvolňování léčiv, zejména v protinádorové terapii. Díky svojí velikosti (20-1000 nm) se akumulují v nádorech vlivem efektu zvýšené prostupnosti a akumulace (EPR), chrání inkorporovaná léčiva během transportu a pomáhají solubilizovat špatně rozpustná léčiva. Případné termoresponzivní chování použitých polymerů umožňuje vyhnout se komplikovaným technikám obvyklým pro přípravu micel a dalších systémů na bázi nanočástic. Přítomnost vhodných hydrolyticky labilních skupin ve struktuře polymerů lze využít k zajištění postupného rozpadu nanočástic a zajištění vyloučení polymeru z organismu. Se záměrem připravit nanočástice s termoresponzivními a pH-senzitivními vlastnostmi budou pomocí řízené radikálové RAFT polymerace připraveny amfifilní diblokové kopolymery složené z plně hydrofilního bloku, např. poly[N?(1,3?dihydroxypropyl)(meth)akrylamidu] a amfifilního bloku, např. poly[N-(2,2-dimethyl-1,3-dioxan-5-yl) (meth)akrylamidu]. Asociativní chování kopolymerů ve vodných roztocích, vznik a rozpad nanočástic nebo micel bude studován různými fyzikálně-chemickými metodami, např. pomocí rozměrově vylučovací chromatografie, dynamického rozptylu světla, NMR a transmisní elektronové mikroskopie. Navrhované systémy nabízejí možnost dopravy zejména protinádorových léčiv.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Alessandro Jäger, PhD.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Pro využití nanoléčiv v biomedicínských aplikacích je značnou výhodou pokud jsou přizpůsobeny tak, aby byla odbouratelná v reakci na určité vnější podněty. Takovým podnětem může být enzymatické odstranění chránících skupin, změna pH, světlo nebo nově přítomnost reaktivních forem kyslíku (ROS) v nádorovém mikroprostředí. V této dizertaci bude využita nerovnováha buněčného mikroprostředí (změna pH, produkce ROS) v patologicky změněné tkáni pro řízenou degradaci a aktivaci polymerních nanonosičů na bázi blokových kopolymerů. S využitím jednoduchosti a efektivity samouspořádání amfifilních blokových kopolymerů v roztoku bude vyvinuto několik polymerních nanonosičů léčiv (PNM), tj. polymerních micel, polymerních nanočástic a polymerosomů, které budou vykazovat odpověď vyvolanou odbouráváním za přítomnosti fyziologicky významných změn pH nebo koncentrace ROS. Nanonosiče budou připraveny mikrofluidní nanoprecipitací. Tato technika umožňuje produkci částic s kontrolovatelnou velikostí a úzkou distribucí velikostí, způsobem škálovatelným a reprodukovatelným s definovaným tvarem a povrchovou chemií. PMN budou charakterizovány pomocí standardních technik rozptylu (DSL / SLS / ELS, SAXS a SANS) a mikroskopickými technikami (SEM, TEM a Cryo-TEM). Účinnost PMN bude hodnocena v biologických modelech in vitro a in vivo.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Vladimír Proks, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Současná buněčná biologie otevřela nový směr ve výzkumu a vývoji, zaměřeném na ex vivo tvorbu 3D struktur, které velmi blízce napodobují tkáně a orgány živého organismu. I přes schopnost buněk sebeorganizovat se, přispění nebuněčného 3D nosiče je stále považováno za důležité pro zajištění správné morfologie. Slibným přístupem, jak zajistit správnou pozici buněk pro jejich další vývoj je 3D biotisk. Pokročilým konceptem je pak tzv. 4D biotisk, definovaný schopností biomateriálu odpovídat na různé signály i po jeho vytisknutí. Hlavní limitací těchto přístupů je suboptimální chemické složení biomateriálů, které nedává dostatečnou flexibilitu v mechanických vlastnostech, vnitřní geometrii, schopnosti vázat a uvolňovat biomimetické ligandy atd. Disertační práce bude zaměřena na přípravu a charakterizaci plně syntetických (xeno-free) vysoce flexibilních polymerních biomateriálů na bázi syntetických polyaminokyselin. Pro 3D tisk hydrogelu, bude vytvořen síťovací protokol, který zajistí rychlé utvoření hydrogelové sítě schopné mechanicky ochránit buňky v průběhu tisku a podpoří jejich retenci a životaschopnost během regenerace tkáně. Hydrogely budou modifikovány peptidovými ligandy s cílem podpořit specifické interakce s buňkami. Student by měl mít zkušenosti v oboru makromolekulární nebo organické chemie a měl by být ochoten rozvíjet své znalosti i v biochemických a biologických disciplínách. Při studiu fyzikálně-chemických vlastností připravených polymerů a hydrogelů si student osvojí řadu technik a metod s využitím moderních přístrojů.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Dana Kubies, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Antibakteriální povrchy jsou stále důležitější pro snižování mikrobiální kontaminace a rizika infekcí ve zdravotnictví, potravinářském průmyslu a souvisejících odvětvích. S rostoucí výzvou antimikrobiální rezistence a přetrvávající kontaminace povrchů existuje silná poptávka po trvanlivých, biokompatibilních a environmentálně bezpečných antibakteriálních povlacích. Současné technologie zahrnují pasivní povrchy, které zabraňují adhezi mikroorganismů, a aktivní povrchy, které mikroby usmrcují při kontaktu, přičemž dosažení dlouhodobé, biokompatibilní a environmentálně bezpečné účinnosti stále představuje výzvu. Tento doktorský projekt je zaměřen na vývoj pokročilých polyelektrolytových antibakteriálních povrchů na bázi polykationtů pomocí metody postupného vrstvení (layer-by-layer, LbL), která umožňuje přesnou kontrolu tloušťky, složení a funkčnosti filmů. Projekt se bude zabývat studiem různých typů kladného náboje v polykationtových vrstvách a jejich vlivem na strukturu filmů, jejich stabilitu a antibakteriální účinnost. Dále bude zkoumána integrace biologicky aktivních látek, jako jsou enzymy a antimikrobiální peptidy, do LbL filmů za účelem vytvoření povlaků s dlouhodobou, synergickou antiadhezivní a aktivní antibakteriální funkcí.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Dana Kubies, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

V tkáňovém inženýrství je vaskularizace polymerních nosičů pro náhradu tkání klíčová pro jejich funkčnost v organismu příjemce. Přímá aplikace volných proangiogenních proteinů (např. VEGF nebo FGF-2) často nevede k požadovanému terapeutickému účinku. Proto jsou intenzivně studovány polymerní nosičové systémy, jako jsou nano- a mikročástice, umožňující řízené a lokalizované uvolňování růstových faktorů. Cílem doktorského projektu je vyvinout polyelektrolytové nano- a mikročástice na bázi poly(dimethylaminoethyl-akrylátu) (PDMAEA) s proměnným nábojem, určené pro řízené uvolňování růstových faktorů. Postupná ztráta náboje PDMAEA umožňuje řízenou degradaci částic, dlouhodobé uvolňování růstových faktorů a snížení toxicity, což činí tyto systémy atraktivními pro biomedicínské aplikace. Doktorské studium se zaměří i) syntézu blokových kopolymerů na bázi PDMAEA pomocí RAFT polymerace za účelem ladění hustoty náboje částic a složení jejich korony, ii) přípravu polyelektrolytových částic a charakterizaci jejich fyzikálně-chemických vlastností (DLS, měření zeta potenciálu, IR spektroskopie, ITC, TEM), iii) studium navázání proteinů a jejich uvolňování pomocí metody ELISA a iv) hodnocení biokompatibility částic a bioaktivity proteinů ve spolupráci s biology. Mezioborové téma cílené na biomedicinální aplikace je vhodné pro absolventy chemických oborů jako např. makromolekulární chemie, fyzikální chemie, biochemie atd.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Michal Babič, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Projekt je zaměřen na vývoj, syntézu a charakterizaci nových polymerních částic v koloidní formě pro terapeutické a diagnostické účely prostřednictvím podání do nosu. Částice budou připravovány technikami heterogenních polymerací (disperzní, popřípadě srážecí) a hlavní polymerační reakce bude založena na mechanismu aromatické substituce. Jako monomery budou využity bioanalogické látky odvozené od aromatických struktur rostlinného i živočišného původu. Bude studován vliv reakčních podmínek na morfologii a složení polymerních částic a další fyzikálně chemické parametry určující chování polymerních částic v biologických prostředích. Následně budou částice derivatizovány za účelem jejich detekce pomocí zobrazovacích preklinických metod tak, aby bylo možné sledovat jejich biodistribuci distribuci a farmakokinetiky po intranasálním podání. Biologické testování částic bude prováděno na spolupracujících pracovištích UEM AV ČR a 1. LF UK. Cílem této spolupráce je popsat, jak složení a morfologie částic z nových typů polymerů ovlivňuje mechanismus jednotlivých typů intranasálního přenosu dále do organismu. Řešitelským pracovištěm budou laboratoře ÚMCH v biotechnologickém centru BIOCEV.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Jiří Pánek, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Bakteriální infekce, zejména ty biofilmového typu, představují narůstající výzvu moderní medicíny, především v důsledku rostoucí antibiotické rezistence. Kationtové amfifily patří mezi velmi účinné lokální baktericidy, avšak pro praktické použití na rány, sliznice či technické povrchy je často vhodnější aplikovat je nikoli jako koncentrovaný roztok, ale ve formě systému s postupným uvolňováním. Taková formulace umožňuje dlouhodobě udržet nižší, avšak stále baktericidní koncentraci těchto látek, která již není poškozující pro lidské tkáně. Cílem doktorské dizertační práce je příprava amfifilních polyaniontů s různou strukturou a nábojovou hustotou určených pro enkapsulaci a řízené uvolňování micel kationtových baktericidů. Práce se zaměří na objasnění vztahů mezi strukturou polyaniontu a baktericidu, efektivitou supramolekulární enkapsulace založené na Coulombických interakcích, strukturou vzniklých polyplexů, kinetikou uvolňování aktivní složky v závislosti na teplotě, iontové síle a pH a na souvisejícím baktericidním účinku. K charakterizaci těchto systémů bude využito široké spektrum fyzikálně-chemických metod, včetně rozptylových technik, fluorescenční spektroskopie, isotermální titrační kalorimetrie a biologického testování antibakteriální aktivity.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Richard Laga, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Diabetes 2. typu je závažné metabolické onemocnění charakterizované inzulinovou rezistencí a postupným selháváním pankreatických ?-buněk, což vede k chronické hyperglykemii a následnému rozvoji závažných vaskulárních, metabolických a hormonálních komplikací. Moderní terapie využívající GLP-1 agonisty (např. liraglutid, semaglutid či dulaglutid), které aktivují GLP-1 receptory na povrchu ?-buněk, výrazně zlepšují glykemickou kontrolu. Jejich účinnost je však omezena krátkým cirkulačním poločasem, rychlou proteolytickou degradací a omezenou účinností interakce s GLP-1 receptory, což vyžaduje časté dávkování. Cílem tohoto projektu je vývoj inovativních konjugátů GLP-1 peptidových agonistů s biokompatibilními polymerními nosiči, které zajistí prodloužený terapeutický účinek, zvýšenou stabilitu a efektivnější interakci s GLP-1 receptory cílových buněk. Součástí návrhu je také integrace struktur umožňujících sledování biodistribuce konjugátů a kvantifikaci označených ?-buněk pomocí magnetické rezonance či fluorescenčních metod. Hlavní pozornost bude věnována racionálnímu návrhu, syntéze a detailní fyzikálně-chemické charakterizaci vodorozpustných polymerů na bázi fosfopolymerů a fluoropolymerů a jejich specifické konjugaci s GLP-1 agonisty. Vzniklé konjugáty budou následně ve spolupráci s tuzemskými pracovišti (IKEM, FGÚ AV ČR) testovány in vitro i in vivo s cílem monitorovat počet pankreatických ?-buněk a posoudit jejich schopnost efektivně stimulovat produkci inzulinu.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Bioinformatika ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Ctibor Škuta, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium

Anotace

Testování s vysokou propustností (HTS) je klíčová technologie v raných fázích vývoje léčiv. Interpretace výsledků může být komplikovaná přítomností problematických sloučenin (PAINS, agregátory, autofluorescence, cytotoxicita a další), které znesnadňují rozlišení mezi skutečnými a falešně pozitivními výsledky. Datové sady bohaté na metadata z infrastruktur CZ-OPENSCREEN a EU-OPENSCREEN, stejně jako velké veřejné databáze, například PubChem, poskytují příležitost lépe porozumět existujícím vzorcům a identifikovat nové. Tato na kontext orientovaná metodika se zaměřuje na to, jak chemická struktura sloučenin, experimentální nastavení a vybrané biologické cíle souvisejí s pozorovaným problematickým chováním. Práce zahrnuje shromažďování, anotaci a vývoj nástrojů pro detekci a interpretaci problematických sloučenin, včetně podstrukturních filtrů, seznamů potvrzených problematických sloučenin, modelů strojového učení a jejich kombinovaných přístupů. Zvláštní pozornost je věnována rozlišování jednotlivých mechanismů problematického chování, zdůraznění pravděpodobnosti a závažnosti jednotlivých upozornění a jejich kombinací, a shrnutí těchto poznatků do lidsky čitelných formátů. Práce také zahrnuje zkoumání využití velkých jazykových modelů k generování jasných, kontextově citlivých štítků a popisů. Tyto nástroje mohou být zpřístupněny v otevřených zdrojích pro výběr sloučenin a integrovány do systémů CZ-/EU-OPENSCREEN. Zároveň zařízení CZ-OPENSCREEN mohou poskytnout experimentální validaci výsledků.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Eliézer Jäger, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Nanoléčiva mají mnohem větší potenciál pro biomedicínské aplikace, pokud jsou uzpůsobena tak, aby byla selektivně rozložitelná na základě určitých vnějších podnětů. Takovým podnětem může být enzymatické odstranění chránících skupin, změna pH, světlo nebo v poslední době stále více studovaná přítomnost reaktivních kyslíkových druhů (ROS) v rakovině. V projektu bude zkoumána nerovnováha v mikroprostředí buněk (změny pH, produkce ROS) jako podnět pro selektivní degradaci polymerních systémů. Mikrofluidní nanoprecipitací bude připraveno několik samouspořádaných polymerních nanoléčiv, tj. polymerních micel, nanočástic a vezikul, nastavitelně biodegradovatelných v přítomnosti fyziologicky významných změn v pH, teplotě nebo koncentrace ROS. Tato technika nám umožňuje reprodukovatelným a škálovatelným způsobem vyrábět jednotné částice s kontrolovatelnou velikostí, tvarem a chemií povrchu. Vyrobené polymerní nanosystémy budou charakterizovány pomocí standardních technik rozptylu (DSL / SLS / ELS, SAXS a SANS) a zobrazeny mikroskopicky (SEM, TEM a Cryo-TEM). Účinnost PNM bude hodnocena v modelech in vitro a in vivo simulujících fyziologicky vyvážené a nevyvážené mikroprostředí.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Jan Kučka, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Tato doktorská práce se zaměřuje na vývoj a optimalizaci značení polymerů a nanočástic pro medicínu a biologické testování. Značení umožňuje sledování v organismu a poskytuje informace pro terapii a další biologické testování. Cílem této práce je vyvinout metody pro radioaktivní a fluorescenční značení polymerů a nanočástic.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Hynek Beneš, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Osud plastového odpadu a udržitelné využívání syntetických polymerů je jednou z hlavních ekologických výzev 21. století. Polyisokyanurátové (PIR) pěny jsou vysoce tuhé pěny používané především pro tepelnou izolaci ve stavebnictví, chlazení a dalších průmyslových odvětvích. Vyrábějí se reakcí polyolů (obvykle petrochemického původu) s isokyanáty, což vede k pěně, která má vynikající termo-izolační vlastnosti, tepelnou a požární odolnost. PIR pěny jsou chemicky podobné polyuretanovým pěnám, ale mají vyšší obsah isokyanurátů, což zvyšuje jejich tepelnou stabilitu a požární odolnost. Recyklace PIR pěn je proto náročná, protože jejich kovalentní struktura je vysoce zesítěná a obsahuje hydrolyticky vysoce odolné struktury, které snadno nepodléhají chemické depolymeraci. Cílem doktorského studia je studium degradačního chování PIR pěn s cílem nalézt vhodnou metodu pro jejich chemickou recyklaci (solvolýzu). Doktorandi by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvem i písmem), měli by být schopni pracovat v týmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Zdeněk Starý, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium

Anotace

Polymerní kompozity jsou materiály s vysokým aplikačním potenciálem pro použití v pokročilých technologiích. Téma se zabývá řízením vlastností mezifází polymer-plnivo pomocí povrchové modifikace částic plniva a jeho vlivem na reologické vlastnosti kompozitů se zvláštním důrazem na výskyt tokových nestabilit (žraločí kůže, lom taveniny atd.), které omezují zpracovatelské okno polymerních materiálů. Přestože reologické jevy vyvolané přítomností plniva jsou v literatuře popsány, jejich podstata a vysvětlení je často stále nejasná. Systematická studie vlivu velikosti částic, jejich koncentrace a povrchové modifikace na elastické vlastnosti polymerních tavenin a vznik tokových nestabilit bude základem této doktorské práce. Práce je převážně experimentální s použitím technik oscilační a kapilární reologie. Struktura kompozitů bude zkoumána zejména metodami elektronové mikroskopie a termické analýzy.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D., DSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Tvorba bakteriálních biofilmů je jedním z hlavních problémů současného biomedicínského výzkumu. V těle se biofilmy vytvářejí na povrchu zdravotnických prostředků, například kloubních protéz nebo srdečních chlopní, kde způsobují zánět a chronické infekce. Cílem tohoto Ph.D. projektu je vyvinout novou třídu inteligentních samočistících antibiofilmových polymerních povrchů, založených na poly(2-alkyl-2-oxazolinech), které jsou neadhezivními pro proteiny a jsou schopné aktivně katalyticky zabránit tvorbě biofilmu ve velmi dlouhodobém horizontu. Práce na projektu zahrnuje syntézu polymerů, přípravu povrchů a studium jejich fyzikálně-chemických vlastností. Kromě toho budou vybrané povrchy testovány in vitro a in vivo ve spolupráci s biology.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Hynek Beneš, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Cílem doktorského tématu je připravit a charakterizovat polymerních materiálů na bázi obnovitelných surovin (karboxylové kyseliny, deriváty vanilinu, furanové sloučeniny, apod.). Připravené materiály budou dynamicky síťovány prostřednictvím reverzibilních kovalentních vazeb a nekovalentních interakcí (vodíkové můstky, koordinační vazby kov-ligand, tvorba komplexů či elektrostatické/iontové interakce), čímž materiál získá samo-opravitelné („self-healing“) a recyklovatelné vlastnosti. V rámci doktorského projektu je plánována několikaměsíční stáž studenta na zahraničním spolupracujícím pracovišti (Krakovská technická univerzita, Polsko). Uchazeči by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvené i psané), měli by být schopni pracovat v týmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Ivana Šeděnková, PhD.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Doktorský projekt je zaměřen na studium jednorázově modifikovaných („one-pot“) zlatých nanočástic určených pro pokročilé biomedicínské zobrazování. Cílem je charakterizovat jejich plasmonické a povrchové vlastnosti a posoudit jejich využitelnost pro fotoakustické zobrazování v NIR oblasti a pro komplementární SERS zobrazování poskytující molekulárně specifické informace. Projekt zahrnuje multimodální analýzu připravených Au nanočástic (fotoakustika, IR, Raman, SERS, UV–Vis, TEM, DLS) a studium vztahů mezi povrchovou úpravou, optickou odezvou a jejich potenciální aplikovatelností v biomedicínské diagnostice.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D., DSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Samouspořádání (makro)molekul je základem architektury živých organismů. Supramolekulární systémy mají klíčové vlastnosti závislé právě na samouspořádání a nalézají uplatnění především v oblasti biomedicínských aplikací, zejména pokud jsou schopné reverzibilně reagovat na vnější podněty (změny pH, světla, redoxpotenciálu, ultrazvuku, teploty, nebo přítomnosti některých látek). Náplní dizertační práce je chemická syntéza, fyzikálně-chemická příprava a studium samouspořádání u multiresponzivních nanočástic a injikovatelných depotních systémů citlivých na více podnětů současně (změny pH, redoxpotenciálu a teploty); konkrétní zaměření bude brát v úvahu zájmy studenta. Studované nanočástice budou určeny pro diagnostiku a cílenou personalizovanou imunoradioterapii a imunochemoterapii nádorových a autoimunitních onemocnění. Optimalizované nanočástice budou poté poskytnuty spolupracujícím biologickým pracovištím k testování pro reálné aplikace.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Libor Kostka, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Společnost stále více hledá cesty, jak omezit používání produktů živočišného původu – včetně proteinů využívaných v lékařské diagnostice. To otevírá velký prostor pro moderní syntetické makromolekuly, které mohou v řadě případů biologické proteiny nahradit nebo doplnit. V rámci dizertační práce se budete podílet na vývoji těchto „umělých proteinů“ na bázi syntetických hydrofilních polymerů. Rádi přivítáme motivované studenty, které láká spojení moderní polymerní chemie s biochemií a vývojem udržitelných alternativ k přírodním proteinům. Díky špičkovým metodám řízené polymerace, jako jsou Photo-RAFT a CuRDRP, budete navrhovat a syntetizovat sekvenčně definované polymery na bázi methakrylamidů a (meth)akrylátů. Náplní práce bude syntéza sekvenčně definovaných polymerů s řízenou architekturou řetězce a optimalizace polymerizačních postupů. Detailní charakterizace syntetizovaných materiálů pomocí moderních instrumentálních technik (SEC, FFFF, LC MS, NMR aj.). Dále také organická syntéza nových monomerů a jejich funkčních derivátů. Vámi syntetizované materiály budou testovány v reálných biochemických aplikacích ve spolupráci s domácími i zahraničními partnery, a to včetně průmyslových partnerů. Hledáme nadšeného uchazeče s vášní pro makromolekulární a/nebo organickou chemii, a s chutí učit se novým věcem napříč obory, zejména v biochemii a biologii. Nabízíme zajímavou a pestrou práci v mladém, dynamickém kolektivu na špičkově vybaveném akademickém pracovišti a možnost zahraniční stáže na partnerských pracovištích.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ), Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Zulfiya Černochová, PhD
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Kvantové tečky (QD) jsou polovodičové nanočástice s vynikajícími optoelektronickými vlastnostmi. Přesněji řečeno, QD vykazují široká absorpční spektra, úzké světelné pásy a vynikající fotovoltaickou stabilitu, díky čemuž jsou užitečné v biovědě a medicíně, zejména pro snímání, optické zobrazování, separaci buněk a diagnostiku. Obecně se QD během syntézy stabilizují pomocí hydrofobního ligandu, a proto jejich hydrofobní povrchy musí projít hydrofilní modifikací, pokud mají být QD použity v bioaplikacích. Oxid křemičitý je jednou z nejúčinnějších metod pro překonání nevýhod QDs díky fyzikálně-chemické stabilitě, netoxicitě a vynikající biologické dostupnosti oxidu křemičitého. Mikro a nanočástice SiO2 budou pokryty polydopaminem nebo směsí kyseliny citronové a močoviny nebo melaminem. Pokrytá vrstva bude karbonizována v přítomnosti vodivého kovu iontově spojeného s pokrytou vrstvou. Celý SiO2 může být rozpuštěn. Zbytkové duté nabité částice budou zkoumány elektrochemickými, fluorescenčními metodami a dalšími technikami potřebnými pro charakterizaci kvantových teček.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Zulfiya Černochová, PhD
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Biokompatibilní polymerní ionty byly intenzivně studovány jako slibné materiály v terapeutické a diagnostické oblasti nanomedicíny. Nedávno bylo prokázáno, že polyaniony s vysokou hustotou náboje jsou schopny potlačit biologické účinky kationtového amfifilního peptidu (CAMP) melittinu z včelího jedu jeho vazbou na komplex polyplex. V budoucnu bioinspirované nanostruktury naložené toxickým lékem uvnitř uvolňují lék na potřebném místě. Jako lék bude včelí jed melittin. Potřebným místem bude nádor.Katelicidin je prvek vrozené imunity, který hraje důležitou roli ve vývoji patogenního procesu u psoriázy. Očekává se, že jak katelicidin, tak defensiny se budou chovat podobně jako mellitin z hlediska interakce s polyaniony, jako je kyselina polyakrylová. Vychytávání těchto peptidů lokálně podávanými polyaniony by tedy mělo přerušit cyklus cytokinových bouří, což by vedlo k indukci psoriázy, a tím její potlačení. Řada nanogelových kyselin bude připravena technikou mikroemulzní polymerace. Bude provedeno In vitro testování (hemolýza na myších erytrocytech) získaných materiálů. Bude provedeno chemické, fyzikální a biomedicínské vyšetřování.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D., DSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Projekt je zaměřen na přípravu a studium ve vodě rozpustných uhlíkatých radikálů s fluorescenčními skupinami pro přímou neinvazivní opakovatelnou kvantifikaci rozpuštěného molekulárního kyslíku, které umožní měření i v buňkách a cévách. Kvantifikace hladin kyslíku in vitro a in vivo je důležitá nejen pro pochopení fyziologických procesů, ale také pro hodnocení a terapii patologických stavů, např. nádorů, onemocnění periferních cév, zánětů a ran. Je extrémně náročné získat přesné hodnoty oxygenace v buňkách nebo tkáních v mikroskopickém měřítku. V tomto projektu kombinujeme dvě nejvhodnější techniky pro tento účel vytvořením jediného bimodálního molekulárního detektoru. Metoda detekce kyslíku je založena na rozšíření EPR čáry způsobené paramagnetickými molekulami O2 padajícími v blízkosti radikálu a druhá je založena na zhášení fluorescence nebo zkrácení životnosti fluorescence v důsledku interakcí s kyslíkem. K detekci budou použity dva typy zařízení - elektronový paramagnetický rezonanční spektrometr a konfokální mikroskopie vybavená doplňkem fluorescenčního zobrazování (FLIM). Molekuly budou také testovány na 3D buněčných kulturách (sféroidech).

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Miroslav Otmar, CSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Iontovýměnné polymerní membrány mají široké uplatnění v laboratorním i průmyslovém měřítku. K nejvýznamnějším aplikacím patří zejména elektrochemické odsolování mořských a brakických vod, čištění odpadních vod, dělení směsí při výrobě promyslových chemikálií a léčiv, oddělení elektrolytů od neelektrolytů v elektrochemických zařízeních jako jsou elektrolyzéry, palivové články a akumulátory. V poslední době nabývá na významu jejich použití ve vodíkovém hospodářství a při skladování přebytků elektřiny získané z obnovitelných zdrojů. Využívání tzv. zeleného vodíku produkovaného v elektrolyzérech je jednou z cest při přechodu na bezuhlíkovou energetiku. Téma zahrnuje syntézu polymerů a polymerních membrán nesoucích funkční skupiny pro daný účel. Např. sulfo a fosfonoskupiny pro katexy nebo kvartérní amoniové skupiny pro anexy. Dále jsou to polymery využitelné pro konstrukci elektrod, jako nosiče katalyzátorů nebo pro další aplikace. Běžně jsou používány metody preparativní organické chemie a polymerační reakce. Naše oddělení je dostatečně flexibilní na to, aby případný uchazeč měl dostatečný prostor pro uplatnění své invence.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Gloria Huerta Angeles, PhD
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Uvolňující a akumulující se kontaminanty, především rezidua z farmaceutických produktů, představují v dnešním světě zdravotní rizika pro člověka a mají negativní a signifikantní vliv na životní prostředí (ŽP). Tento výzkum se zaměřuje na vývoj nových nanokompozitů odvozených z monomerů na bázi biomasy a biopolymerů k odstranění kontaminantů z ŽP. Vztah mezi strukturou a vlastnostmi materiálů pro sorpci kontaminantů není dodnes plně pochopen, což omezuje jejich účinnost. Náplní této práce bude nejprve syntéza a kompletní strukturní charakterizace připravených nanokompozitů včetně pórovitosti, stability, mechanických a tepelných vlastností pro vysvětlení účinnosti z hlediska makromolekulární struktury a výskytu aktivních míst. Druhým bodem výzkumu bude hodnocení nanokompozitů z hlediska jejich účinnosti při sorpci. Bude studována kinetika sorpce, aby se identifikoval mechanismus a rychlost sorpčního procesu. Třetí část výzkumu se bude týkat biodegradace nanokompozitů po sorpci v bioreaktorech s účinnou mikrobiální kulturou (aktivovaný kal apod.). Bude monitorována, účinnost biodegradace polutantů v nanokompozitech a následná biodegradace samotných nanokompozitů. Během biodegradace bude sledován degradační mechanismus a vznik případných degradačních produktů, které budou studovány vybranými analytickými technikami. Tento projekt nabízí alternativu ke konvenčním metodám, jehož cílem je minimalizovat dopady na ŽP a zefektivnit environmetální technologie.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Miroslav Otmar, CSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Polymerní membrány jsou široce používány v separačních procesech díky své univerzálnosti, účinnosti a nákladové efektivitě. Tyto membrány jsou navrženy tak, aby selektivně propouštěly určité molekuly nebo ionty a zároveň blokovaly jiné, což je ideální pro aplikace, jako je filtrace vody, separace plynů a dialýza. Polymerní membrány lze přizpůsobit konkrétním separačním úkolům úpravou faktorů, jako je velikost pórů, chemické složení a povrchové vlastnosti. Jejich použití sahá od čištění pitné vody pomocí reverzní osmózy až po separaci plynů v průmyslových procesech. Díky neustálému pokroku hrají polymerní membrány i nadále zásadní roli při zlepšování udržitelnosti a výkonnosti různých separačních technologií. Téma zahrnuje syntézu nových a funcionalizaci komerčních polymerních materiálů použitelných pro dělení směsí chemických látek včetně plynů nebo enantiomerních směsí. Metodicky se bude jednat o polymerační reakce, modifikace polymerů zaváděním funkčních skupin a reakce používané v preparativní organické syntéze. Naše oddělení je dostatečně flexibilní na to, aby případný uchazeč měl dostatečný prostor pro uplatnění své invence.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Tomáš Etrych, Ph.D., DSc.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Přesná resekce nádoru bez zbytečného odstranění zdravé tkáně je klíčová pro úspěšnou onkologickou chirurgii. V onkologické endoskopické chirurgii zůstává přesné definování hranic nádoru velkou výzvou. Vizuální rozlišení mezi maligní a zdravou tkání je často obtížné, takže označení okrajů nádoru by bylo velmi prospěšné pro úspěšnou chirurgickou resekci dlaždicobuněčného karcinomu hlavy a krku. Cílem práce bude navrhnout a syntetizovat biologicky odbouratelné, aktivovatelné a biokompatibilní terapeutické nanosondy na bázi polymerů vhodné pro zacílení systému na nádorovou tkáň, nejprve za účelem vizualizace nádorové tkáně pro chirurgické odstranění a za druhé pro umožnění pooperační fotodynamické terapie (PDT) nádorového lůžka, které by mělo vésr k eradikaci zbývajících nádorových buněk po operaci. V rámci práce se očekává úzká spolupráce s Nemocnicí Motol a Univerzitou v Grenoblu.

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Cílem Ph.D. projektu je vyvinout novou generaci radiosenzitizérů a radioprotektív (cílené polymerní konjugáty, i malé molekuly), které najdou uplatnění v moderní onkologii i v extrémních podmínkách, při meziplanetárních expedicích. Student bude řešit komplexní mezioborovou problematiku na pomezí organické/polymerní chemie a nádorové biologie. Pro téma jsou nejvhodnejsi kandidaty se zájmem o organickou/polymerní syntézu, který se nebojí přesahu do biologie, disponují analytickým myšlením a chutí osvojit si nové, moderní techniky tkáňových kultur. Syntéza a design: Příprava nových bioaktivních látek a polymerních nosičů, optimalizace vztahu struktura–účinek (SAR) a pokročilá charakterizace (NMR, LC-MS/HPLC). Radiobiologie a 3D modely: Testování látek na relevantních modelech. Důraz bude kladen na práci s 3D nádorovými sféroidy, které simulují reálné mikroprostředí tumoru včetně hypoxie a gradientů živin. Mechanistické studie: Kvantitativní hodnocení viability, vizualizace penetrace látek a buněčné smrti pomocí konfokální mikroskopie a analýza klíčových drah (opravy DNA, senesence, mitochondriální stres).

Místo výkonu práce:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Garantující pracoviště:	Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Dana Kubies, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Poly(glycerol-sebakát) (PGS) je biokompatibilní, biodegradovatelný polyester s nastavitelnými mechanickými vlastnostmi, který představuje slibnou alternativu k nedegradovatelným biomateriálům, zejména pro regeneraci měkkých tkání a další aplikace vyžadující flexibilní elastomerní nosiče. Cílem doktorského tématu je odpovědět na současné výzvy v oblasti 3D tisku PGS, které spočívají především v optimalizaci složení a viskozity tiskových „inkoustů“, ve vývoji účinných metod zesíťování – ať už na bázi světla (fotochemicky) nebo enzymaticky, a dále v biokompatibilizaci vysoce hydrofobního PGS prostřednictvím 3D tisku jeho směsných inkoustů s biopolymery, jako je například kolagen. Student si osvojí různé syntetické techniky, metody 3D tisku a postupy charakterizace materiálů pomocí moderní instrumentace (GPC, ?H a ??C NMR, UV/VIS a fluorescenční spektroskopie, 3D tiskárna Cellink BioX, elektronová a optická mikroskopie, reologická měření). Znalosti v oblasti polymerní chemie, organické chemie či biomateriálů jsou výhodou, nikoli však podmínkou – důležitá je chuť učit se novým věcem v těchto oblastech.