Laboratoř interakcí buněk s nanomateriály

 

O NÁS

Skupina se převážně zabývá interakcemi mezi lidskými buňkami (buněčné linie i primární buňky – osteoblasty, fibroblasty, mesenchymální kmenové buňky, monocyty/makrofágy, atd.) a různými povrchy či nanočásticemi z biokompatibilních materiálů.


Materiály, kterými se naše skupina zabývá, se liší ve svém chemickém složení – uhlík (nanokrystaly diamantu a grafenu), titan (ultra jemný nanostrukturovaný titan), biodegradovatelné nanokomposity (např. alifatická polystyrenová nanovlákna s kolagenem, částicemi fosforečnanu vápenatého či hyaluronanem), křemík (nanočástice dopované fosforem a borem, nanočástice karbidu křemíku), cerium (nanočástice oxidu ceru) či kyselina hyaluronová (hydrogely, komplexy se surfactant). Tyto materiály jsou ve formě povrchů testovány pro interakce s adherentními buňkami (implantologie, biosensing, atd.) a take ve formě nanočástic pro biosensing, zobrazování či drug delivery).


PUBLIKACE

1265

Obrázek 1: SEM lidských osteoblastů pokrytých shluky nanodiamantů




Cílem projektů zabývajících se povrchy je popis vlivu vlastností materiálu na přežívání, adhezi, růst, diferenciaci a signalizaci buněk. Takto získané poznatky mohou být využity při výrobě potahů pro kostní implantáty, které mají potenciál zlepšovat hojivé procesy. Navíc, materiály s dobrou elektrickou vodivostí mohou být použity pro výrobu bio-elektronických zařízení a biosenzorů.

1267

Obrázek 2:  3D rekonstrukce fluorescenčních obrázků lidských mesenchymálních kmenových buněk na scaffoldu pro kostní regeneraci (aktin – zeleně, buněčná jádra – modře)

.



Cílem projektů zabývajících se nanočásticemi je popis vlivu ultra-malých nanodiamantových nanočástic, nanočástic karbidu křemíků (imunomodulační vlastnosti) zlatých nanočástic a nanočástic oxidu ceru (anti-oxidativní vlastnosti) na lidské buňky a to ve vztahu k jejich případnému využití jako markery pro bio-imaging a průtokovou cytometrii či pro drug-delivery. Vzhledem k těmto aplikacím je zkoumána biokompatibilita, vstup a opuštění buňky, vnitrobuněčná lokalizace, specifické interakce s určitými buněčnými tyby a buněčná odpověď (exkrece molekul a exosomů).

1266

Obrázek 3:  Wide-field fluorescenční obrázek silikonových kvantových teček v lidských osteoblastech




Členové


Vedoucí skupiny: doc. RNDr. Marie Hubálek Kalbáčová, PhD.

Pregraduální studenti: Bc. Pavlína Javorová, Bc. Julie Kadlecová, Bc. Bc. Victoria Matsakyanová, Tereza Vašinová

Postgraduální studenti: Mgr. Tereza Bělinová, Mgr. Miriama Sikorová

Postdoc: Mgr. Pavla Tonarová (Sauerová), PhD. (momentálně na mateřské dovolené)

Laborant: Blanka Bílková

Alumni: Mgr. Antonín Brož, PhD., RNDr. Martina Jannová, PhD., Mgr. Pavla Sauerová, PhD., Mgr. Lucie Vrabcová

Visiting scientists: Ramon Rioja Gonzalez (Barcelona, Spain), Anna Pawlik (Krakow, Poland), Iwona Lasocka (Warsaw, Poland)



Spolupráce

Národní

– Department of Chemical Physics and Optics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Prague

- Department of Surface and Plasma Science, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University,Prague

- Biomedical Center, Medical Faculty in Pilsen, Charles University, Pilsen

- Department of Genetics and Microbiology, Faculty of Science, Charles University, Prague

- Institute of Dental Medicine, First Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital in Prague

- Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of Academy of Sciences of the Czech Republic,Prague

- Department of Composites and Carbon Materials, Institute of Rock Structure and Mechanics, Academy of Sciences of the Czech Republic

- Department of Solid State Engineering, University of Chemistry and Technology, Prague

- PIGMOD Centre, Laboratory of Cell Regeneration and Plasticity, Institute of Animal Physiology and Genetics, Czech Academy of Sciences

- Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague

- Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University, Prague

- Materials Research Centre, Faculty of Chemistry, Brno University of Technology, Brno

Mezinárodní

- Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Kobe, Japan

- MTA Wigner Research Centre for Physics, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary

- Institute of Physiological Chemistry, Medical Faculty of Carl Gustav Carus, Dresden University of Technology, Dresden, Germany

Max Bergmann Center of Biomaterials, Dresden University of Technology, Dresden, Germany

- Department of Physical Chemistry and Electrochemistry, Faculty of Chemistry Jagellonian University in Krakow, Poland

- Department of Biology of Animal Environment, Faculty of Animal Science, Warsaw University of Life Sciences, Warsaw, Poland

- Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA U.S.A

- Department of Materials Science, University of Erlangen- Nurnberg, Germany

- Department of Electrical Engineering and Computer Science, MIT, Cambridge, MA, U.S.A

- Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, U.S.A