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

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.

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).

 

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

 

Členové

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

Pregraduální studenti: Bc. Victoria Matsakyanová, Pavla Vašinová

Postgraduální studenti: Mgr. Miriama Sikorová, Mgr. Olga Buchar Klinovská

Postdoc: 

Laborant: Blanka Bílková

Alumni: Mgr. Antonín Brož, PhD., RNDr. Martina Jannová, PhD., Mgr. Pavla Sauerová, PhD., Mgr. Lucie Vrabcová, Bc. Pavlína Javorová, Bc. Julie Kadlecová, Tereza Vašinová, Mgr. Tereza Bělinová, Ph.D., Mgr. Pavla Tonarová (Sauerová), Ph.D.

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