GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.
Autor
Nadace Experientia
Podporujeme mladé vědkyně a vědce z oboru organické, bioorganické a medicinální chemie na zahraničních stážích i zde v ČR díky tzv. start-up grantům Nadace Experientia.
Tagy
Článek
Věda a výzkum
Logo of LinkedIn

Využití magnetických nanočástic v boji s bakteriemi

Po, 10.6.2024
| Originální článek z: NADACE EXPERIENTIA/ANNA BATISTOVÁ
Dnešní medicína využívá gelů, částic nebo pásek k cílenému uvolňování léčiva, avšak nekontrolovaná difuze či eroze těchto nosičů ztěžuje regulaci koncentrace léčiva.
- **Foto:** Nadace Experientia - Využití magnetických nanočástic v boji s bakteriemi
  • Foto: Nadace Experientia - Využití magnetických nanočástic v boji s bakteriemi

Dnešní medicína umí za pomoci gelů, částic nebo pásek umístěných přímo do těla pacientů uvolňovat léčivo přímo na místě, kde je to potřeba. Takovéto nosiče s léčivy se používají například při výměně kloubu nebo po zavedení zubního implantátu. [1] Léčiva jsou z nich převážně vylučována nekontrolovaně prostou difuzí či erozí použitého nosiče, což vede k náročné kontrole koncentrace léčiva v požadovaném místě a v případě antibiotik může být příčinou vzniku bakteriální rezistence [2]. Tvorba rezistence vede ke vzniku „superbakterií“, jejichž léčba je velmi obtížná.

Tento problém mohou vyřešit tzv. depotní formulace (tedy nosiče s léčivy) schopné řízeného neinvazivního dávkování léčiva. Předmětem mé práce je příprava kompozitních mikročástic skládajících se z jádra a obalu, které jsou schopné řízeného opakovaného dávkování antibiotika za využití vnějšího podnětu ve formě magnetických impulzů. Jádro takovýchto mikročástic je tvořeno tuhým inertním voskem, ve kterém se nacházejí krystaly antibiotika. Slupka částice je pak tvořena biopolymerem – alginátem, ve kterém jsou ukotveny nanočástice oxidu železa, které umožňují kontrolovaně částici ohřát, roztavit vosk, a vyloučit tak antibiotikum v přítomnosti magnetického pole (Obrázek 1).

Nadace Experientia: Obrázek 1. Kompozitní mikročástice v magnetickém poli vylučující antibiotikum, které zabíjí bakterie [3].

Princip lokální produkce tepla magnetickými nanočásticemi je založen na jejich interakci s vnějším střídavým magnetickým polem, které je pro tělo neškodné a dokáže pronikat do velké hloubky. Tyto nanočástice jsou tak malé, že v sobě obsahují prakticky jen jednu magnetickou doménu, díky čemu mají tendenci orientovat se ve směru okolního magnetického pole. Rychlé střídání vnějšího magnetického pole pak vede k intenzivnímu pohybu částic, což vede k uvolňování tepla. Skrz alginátovou slupku prochází antibiotikum uvolněné z roztátého vosku prostou difúzí a distribuuje se do okolí. Po ukončení magnetického impulzu produkce tepla ustane, jádro opět zatuhne a uvolňování antibiotika se zastaví. Opakovanými magnetickými impulzy, a tedy opakovaným táním a tuhnutím vosku, je možné léčivo bezkontaktně dávkovat bez nutnosti přímého zásahu do těla pacienta.

V rámci mé bakalářské práce se mi úspěšně podařilo pomocí enkapsulačního zařízení připravit kompozitní mikročástice o velikosti cca 500 µm, které byly tvořeny jedním jádrem obaleným alginátovou slupkou (Obrázek 2). Takto připravené částice vykazovaly výbornou odezvu na přítomnost magnetického pole a bylo tedy možné potvrdit jejich schopnost řízeného dávkování antibiotika. To bylo úspěšně potvrzeno v systému obsahující bakterie Escherichia coli, kde byly všechny bakterie usmrceny již po třech magnetických impulzech [3].

V rámci své bakalářské práce jsem optimalizoval syntézu série chinolonových fragmentů a propojením některých z nich s dalšími hity z předchozích screeningů jsem připravil inhibitory s výrazně vyšší afinitou k DC-SIGN receptoru. Kromě organické syntézy jsem se věnoval i vyhodnocení výsledků biologických testů a na závěr navrhl další strukturní úpravy, které by mohly vést k ještě účinnějším látkám.

Nadace Experientia: Obrázek 2. A: Mikroskopická analýza čerstvě připravených kompozitních mikročástic složených z jádra a slupky; B: Mikročástice zvětšená pod mikroskopem

Karolína Slonková

Laureátka ceny Via Chimica pro rok 2024 Karolína Slonková (*2001) se narodila v Praze. Po absolvování Gymnázia Jana Nerudy nastoupila na VŠCHT Praha, kde nyní studuje navazující magisterský obor Analýza léčiv. Výsledky své práce již prezentovala na několika konferencích a publikovala v časopise Colloids and Surfaces B: Biointerfaces a další publikaci momentálně připravuje. V rámci VŠCHT je součástí akademického senátu fakulty chemicko-inženýrské, kde je momentálně místopředsedkyní za studenty, a spolku Tutoři, zaměřujícího se na pomoc ostatním studentům.

Nadace Experientia: CENA VIA CHIMICA 2024 - Karolína Slonková

Zdroje
  • [1] Chen, Y. C., Gad, S. F., Chobisa, D., Li, Y., Yeo, Y.; Local drug delivery systems for inflammatory diseases: Status quo, challenges, and opportunities. Journal of Controlled Release 2021, 330, 438-460
  • [2] Giedraitienė, A.; Vitkauskiene, A.; Naginiene, R.; Pavilonis, A. Antibiotic resistance mechanisms of clinically important bacteria. Medicina 2011, 47 (3), 19.
  • [3] Navrátil, O.; Lizoňová, D.; Slonková, K.; Mašková, L.; Zadražil, A.; Sedmidubský, D.; Štěpánek, F. Antibiotic depot system with radiofrequency controlled drug release. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2022, 217, 112618.
Nadace Experientia
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Avoid Thermal Runaway by Monitoring Battery Swell Gas and Electrolyte Degradation

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

1,4-Dioxane Analysis on Surface Water and Tap Water by Static Headspace and GCMS

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
HeadSpace, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Produkt

Společnost Wiley poskytuje předplatitelům databáze Wiley Registry of Mass Spectral Database okamžitý přístup k více než 20 000 dalších spekter

Společnost Wiley oznámila, že do svého předplatného Wiley Registry of Mass Spectral Data přidala 22 408 spekter, čímž kolekce dosáhla celkového počtu 895 000 spekter.
LabRulez
more

Článek | Webináře

Webináře LabRulezGCMS týden 25/2024

Tento týden nás čeká 7 webinářů: Clarity Chromatography Software, Mikroplasty, Technologie termální desorpce, Přístroj 8700 LDIR na bázi QCL, Spojené techniky, Analýza pesticidů GC/TQ.
LabRulez
more

Článek | Osobnosti

Město Pardubice udělilo medaile trojici akademiků UPCE

Za účasti vedení města Pardubice a rektora univerzity si převzali tři akademici Medaili města Pardubic za dlouhodobý přínos městu.
Univerzita Pardubice
more
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Avoid Thermal Runaway by Monitoring Battery Swell Gas and Electrolyte Degradation

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

1,4-Dioxane Analysis on Surface Water and Tap Water by Static Headspace and GCMS

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
HeadSpace, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Produkt

Společnost Wiley poskytuje předplatitelům databáze Wiley Registry of Mass Spectral Database okamžitý přístup k více než 20 000 dalších spekter

Společnost Wiley oznámila, že do svého předplatného Wiley Registry of Mass Spectral Data přidala 22 408 spekter, čímž kolekce dosáhla celkového počtu 895 000 spekter.
LabRulez
more

Článek | Webináře

Webináře LabRulezGCMS týden 25/2024

Tento týden nás čeká 7 webinářů: Clarity Chromatography Software, Mikroplasty, Technologie termální desorpce, Přístroj 8700 LDIR na bázi QCL, Spojené techniky, Analýza pesticidů GC/TQ.
LabRulez
more

Článek | Osobnosti

Město Pardubice udělilo medaile trojici akademiků UPCE

Za účasti vedení města Pardubice a rektora univerzity si převzali tři akademici Medaili města Pardubic za dlouhodobý přínos městu.
Univerzita Pardubice
more
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Avoid Thermal Runaway by Monitoring Battery Swell Gas and Electrolyte Degradation

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

1,4-Dioxane Analysis on Surface Water and Tap Water by Static Headspace and GCMS

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
HeadSpace, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Produkt

Společnost Wiley poskytuje předplatitelům databáze Wiley Registry of Mass Spectral Database okamžitý přístup k více než 20 000 dalších spekter

Společnost Wiley oznámila, že do svého předplatného Wiley Registry of Mass Spectral Data přidala 22 408 spekter, čímž kolekce dosáhla celkového počtu 895 000 spekter.
LabRulez
more

Článek | Webináře

Webináře LabRulezGCMS týden 25/2024

Tento týden nás čeká 7 webinářů: Clarity Chromatography Software, Mikroplasty, Technologie termální desorpce, Přístroj 8700 LDIR na bázi QCL, Spojené techniky, Analýza pesticidů GC/TQ.
LabRulez
more

Článek | Osobnosti

Město Pardubice udělilo medaile trojici akademiků UPCE

Za účasti vedení města Pardubice a rektora univerzity si převzali tři akademici Medaili města Pardubic za dlouhodobý přínos městu.
Univerzita Pardubice
more
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Avoid Thermal Runaway by Monitoring Battery Swell Gas and Electrolyte Degradation

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

1,4-Dioxane Analysis on Surface Water and Tap Water by Static Headspace and GCMS

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
HeadSpace, GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Produkt

Společnost Wiley poskytuje předplatitelům databáze Wiley Registry of Mass Spectral Database okamžitý přístup k více než 20 000 dalších spekter

Společnost Wiley oznámila, že do svého předplatného Wiley Registry of Mass Spectral Data přidala 22 408 spekter, čímž kolekce dosáhla celkového počtu 895 000 spekter.
LabRulez
more

Článek | Webináře

Webináře LabRulezGCMS týden 25/2024

Tento týden nás čeká 7 webinářů: Clarity Chromatography Software, Mikroplasty, Technologie termální desorpce, Přístroj 8700 LDIR na bázi QCL, Spojené techniky, Analýza pesticidů GC/TQ.
LabRulez
more

Článek | Osobnosti

Město Pardubice udělilo medaile trojici akademiků UPCE

Za účasti vedení města Pardubice a rektora univerzity si převzali tři akademici Medaili města Pardubic za dlouhodobý přínos městu.
Univerzita Pardubice
more
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.