Počkejte prosím...

Ústav polymerů

Vypsané disertační práce

Biodegradabilní lehčené polyurethany z obnovitelných surovin: syntéza a charakterizace

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Hynek Beneš, Ph.D.

Anotace

V posledních letech se značná pozornost soustředí na polyurethany (PU) obsahující ve své struktuře biodegradovatelné segmenty polyesterpolyolů. Polyoly jsou tak často syntetizované na míru dle požadované aplikace, zatímco jako druhá surovina se zpravidla využívají konvenční alifatické polyisokyanáty. Takto lze úspěšně připravit biodegradovatelné lineární termoplastické PU (tzv. TPU). Avšak tento přístup selhává při přípravě zesíťovaných PU, např. z průmyslového hlediska vysoce žádoucích PU pěn, kdy komerční alifatické isokyanáty vykazují příliš nízkou reaktivitu a aromatické isokyanáty jsou nepřijatelné z ekotoxikologického hlediska. Doktorské téma se proto zabývá alternativními způsoby přípravy lehčených PU využívající obnovitelné (přírodní) zdroje pro syntézu polyolů i isokyanátů a přípravu PU pěn tzv. neisokyanátovou cestou (NIPU). V rámci práce budou syntetizovány nové typy monomerů a PU pěn, které budou dále strukturně charakterizovány. Bude zkoumána jejich degradace v závislosti na složení a struktuře materiálu. Biodegradační testy se budou provádět ve spolupráci s Ústavem životního prostředí PřF UK v Praze. Téma je vhodné pro absolventy chemických oborů zejména makromolekulární a organické chemie.

Biodegradovatelné polymerní systémy pro medicinální aplikace

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: RNDr. Miroslav Šlouf, Ph.D.

Anotace

Biodegradovatelné biokompatibilní polymerní systémy mají mnoho aplikací v humánní i veterinární medicíně. V našem týmu jsme nedávno vyvinuli a patentovali multifázové polymerní systémy sestávající z termoplastifikovaného škrobu (TPS), polykaprolaktonu (PCL), nanočástic na bázi TiO2 (TiX) a komerčně dostupných antibiotik (ATB). Morfologie a vlastnosti těchto systémů mohou být modifikovány změnami složení a fázové struktury během zpracování. Systémy TPS/PCL/ATB mohou být následně využity pro léčbu silných lokálních infekcí, například akutního zánětu kostí (osteomyelitida). Navržený projekt zahrnuje přípravu zmíněných systémů (mísení v tavenině), optimalizaci jejich fázové struktury (modifikací podmínek přípravy), charakterizaci výsledné struktury (pomocí elektronové mikroskopie) a mechanických vlastností (mikro- a makromechanické vlastnosti). Předpokládá se i podíl na testování biodegradovatelnosti a na mikrobiologickém testování účinnosti inkorporovaného antibiotika v rámci existujících spoluprací (FN Motol, MU Brno).

Fyzikálně-chemické a biologické vlastnosti nanočástic amfifilních kopolymerů s různými architekturami

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jiří Pánek, Ph.D.

Anotace

Cílem dizertační práce je porovnání fyzikálně-chemického a biologického chování nanočástic připravených samoorganizací různých typů amfifilních kopolymerů ve vodných roztocích. Projekt má odpovědět na otázku, zda při výběru polymerní architektury pro biomedicinální aplikace dát přednost gradientovým nebo blokovým kopolymerům. Hodnocena bude schopnost nanostruktur enkapsulovat aktivní molekuly, např. terapeutické látky, zobrazovací značky nebo anorganické značky. Hlavními charakterizačními technikami pak budou UV/VIS spektrometrie, fluorescenční spektroskopie a fluorescenční korelační spektroskopie, následně budou vlastnosti připravených systémů testovány in vitro a in vivo na biologických pracovištích. Podle předběžných experimentů jsou gradientové kopolymery aplikačně perspektivní. Téma práce je vysoce multidisciplinární, zahrnuje řadu metodik a může být dále upraveno podle individuálních zájmů studenta. Pokud má student zájem, je možné absolvovat část studia na spolupracujícím pracovišti ve Francii v rámci programu „double degrese PhD“, přihlášky do 14. 2. 2020 (viz https://studium.ifp.cz/cz/doktorandi/barrande-fellowship-program/ ). Máte-li o tuto možnost zájem, kontaktujte prosím školitele co nejdříve.

Injikovatelné biomimetické hydrogely pro regenerativní medicínu

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Vladimír Proks, Ph.D.

Anotace

Injikovatelné biomimetické hydrogely představují atraktivní skupinu biomateriálů využívanou v oblasti regenerativní medicíny. Doposud však neexistuje injikovatelný biomateriál, který by umožnil plnohodnotnou regeneraci tkáně, tak jako je v organismech zprostředkována mezibuněčnou hmotou. Vyvinutí takového materiálu by bylo užitečné pro různé druhy chirurgických a ortopedických zákroků. Projekt je zaměřen na vývoj nového postupu přípravy polymerních biomateriálů ve formě injikovatelného biomimetického hydrogelu. Disertační práce bude zaměřena na syntézu a charakterizaci makromonomerů na bázi syntetických polypeptidů a přírodních polysacharidů. Pro in situ formování hydrogelu, bude vytvořen síťovací protokol, který zajistí rychlé utvoření hydrogelové sítě schopné mechanicky ochránit buňky v průběhu vstřikování 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

Katalytická syntéza biodegradovatelných polymerů na bázi oxidů uhlíku

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Merna, Ph.D.

Anotace

Cílem práce je syntetizovat katalytické systémy pro konverzi oxidu uhelnatého na biodegradabilní polymerní materiály. Hlavní pozornost bude v první fázi upřena na reakce oxidů uhlíku s epoxidy vedoucí k polyesterům podobným bakteriemi produkovaným polyhydroxyalkanoátům. U získaných polymerů bude sledována stereoregularita a porovnány jejich vlastnosti s vysoce stereoregulárními polymery přírodního původu. Práce má multidisciplinární charakter se zaměřením na organometalickou a polymerní syntézu s přesahem do studia biologické rozložitelnosti připravených materiálů.

Kovulkanizace kaučuků

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Mnoho pryžových materiálů je založeno na kombinaci dvou i více kaučuků. Výsledné vlastnosti těchto vulkanizátů jsou závislé jak na stupni vzájemného promísení jednotlivých kaučuků, tak na distribuci příčných vazeb v materiálu. Práce by hodnotila vlastnosti vulkanizátů z hlediska morfologie materiálu se zaměřením na distribuci síry, zinku a případně dalších prvků.

Materiálová recyklace odpadní pryže

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Mezi různými způsoby nakládání s odpadní pryží je v současnosti velice perspektivní tzv. materiálová recyklace, spočívající v mletí pryže a aplikaci vzniklé drtě až prachu, např. jako složky kaučukových směsí na bázi nového kaučuku nebo elastické složky termoplastických elastomerů. Pro dosažení potřebných fyzikálně-mechanických vlastností produktu je důležitá řada faktorů. Práce bude studovat např. vliv způsobů mletí, tvaru a velikosti částic, chemických či fyzikálních úprav prachu před mícháním a technologických parametrů míchání na vlastnosti produktu.

Molekulání kompozity polyamidů

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Práce je zaměřena na možnosti přípravy molekulárních kompozitů polyamidu 6 s jinými polyamidy a jejich charakterizace. V těchto materiálech funguje polyamid jako matrice a další polyamid je v matrici rozptýlen a může zásadně měnit některé vlastnosti daného materiálu. Tyto kompozity nabízejí značnou variabilitu vlastností a splňují požadavky na speciální polymery.

Multifunkční hybridní mřížkové materiály pro aplikace v Li-iontových bateriích a spalovacích článcích: příprava, struktura a iontová dynamika.

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jiří Brus, Ph.D.

Anotace

Vývoj hybridních a plně elektrických zařízení zvyšuje poptávku po efektivních systémech pro generování a ukládání elektrické energie. Metal-organické mřížkové materiály (MOF) díky dobře definované porézní architektuře, která umožňuje reverzibilní ukládání Li-iontů, představují ideální systémy pro konstrukci elektrod či formulaci elektrolytických systémů. Hydratované MOF materiály se zabudovanými Li+ ionty pak vykazují pozoruhodný potenciál jako membránové materiály pro použití v palivových článcích. A právě optimalizace hybridních MOF systémů je cílem navrhovaného projektu. Možným způsobem, jak modifikovat MOF systémy, je využití metallakarboránových sloučenin. Vzhledem k jejich robustnosti, delokalizaci vazby, amfifilnímu chování a schopnosti přizpůsobit se oxidačnímu stavu iontů kovu zabudovaného do dikarbolidového klastru, jsou metallakarborany perfektními kandidáty pro elektronické aplikace. Projekt je tedy zaměřen na syntézu hybridních systémů MOF modifikovaných různými Li solemi (kombinovanými s vybranými polymery). Součástí projektu je detailní fyzikálně-chemická a strukturní charakterizace vybraných systémů, mezi nimiž NMR spektroskopie pevné fáze bude zvláště užitečná pro zkoumání struktury a iontové dynamiky.

Multiresponzivní samouspořádané polymerní systémy pro biomedicínské použití

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie

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 přítomnost některých látek). Náplní dizertační práce je chemická syntéza, fyzikálně-chemická příprava a studium samouspořádání u multiresponzivních nanočástic 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 terapii nádorových a infekčních onemocnění. Optimalizované nanočástice budou poté poskytnuty spolupracujícím biologickým pracovištím k testování pro reálné aplikace. Pokud má student zájem, je možné absolvovat část studia na spolupracujícím pracovišti ve Francii v rámci programu „double degrese PhD“, přihlášky do 14. 2. 2020 (viz https://studium.ifp.cz/cz/doktorandi/barrande-fellowship-program/ ). Máte-li o tuto možnost zájem, kontaktujte prosím školitele co nejdříve.

NMR krystalografie farmaceuticky aktivních látek

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jiří Brus, Ph.D.

Anotace

Je naléhavá potřeba snižovat výpočetní náročnost při současném zvyšování spolehlivosti NMR krystalografie založené na předpovědích struktur polymorfních forem pevným látek. Cílem tohoto projektu je analyzovat prvky krystalové symetrie spolu s dalšími geometrickými parametry a využít těchto poznatků pro stanovení strukturních vazných podmínek (a)nebo omezení a jejich implementace v rámci stávající postupů NMR krystalografie. Taktéž se předpokládá databázové hledání podobností strukturních motivů zkoumaných na Oddělení NMR spektroskopie ÚMCH.

Nanoterapeutika založená na antimikrobiálních peptidech pro léčbu infekcí způsobených rezistentními bakteriemi

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie

Anotace

Práce bude zaměřena na studium biodegradovatelných polymerních nanomateriálů nesoucích antimikrobiální peptidy. Studované nanomateriály budou mít lineární, větvenou nebo hvězdicovitou strukturu složenou z hydrofilních nebo amfifilních kopolymerů, jejichž struktura bude obsahovat spojky reagující na vnější stimuly. Cílem práce bude vyvinout efektivní nanoterapeutikum pro léčbu infekcí způsobených rezistentními bakteriemi. V rámci práce bude studována biologická účinnost těchto polymerních nanomateriálů v závislosti na detailní struktuře celého systému. Student si v průběhu práce rozšíří znalosti v oblasti přípravy zmíněných nanomateriálů, v oblasti in vitro biochemického a biologického testování a navazující in vivo biologické charakterizace nanomateriálů. Znalost a zkušenosti uchazeče v organické a/nebo makromolekulární chemii jsou výhodou, a to společně s chutí učit se novým věcem v dalších oborech, např. biochemii. V rámci práce se předpokládá úzká spolupráce se spolupracujícími biologickými pracovišti v Čechách i v zahraničí.

Optimalizace 3D-tisku polymerních materiálů

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: RNDr. Miroslav Šlouf, Ph.D.

Anotace

3D-tisk, označovaný též jako aditivní výroba (AM, FFF, FDM, aj.), se stává rutinní technologií používanou v průmyslu, výzkumu i domácích dílnách. Ačkoli má 3D-tisk řadu výhod, výsledné výrobky zpravidla vykazují poněkud horší mechanické vlastnosti než analogické výrobky připravené klasickými postupy. Horší mechanické vlastnosti jsou typické zejména pro levnější 3D-tiskárny. Navrhované téma výzkumu je zaměřeno na optimalizaci morfologie, mikro- a makromechanických vlastností vybraných polymerů, které budou připraveny třemi způsoby: (i) pomocí standardních postupů (např. mísení v tavenině následované lisováním), (ii) pomocí komerční 3D-tiskárny a (iii) pomocí modifikované 3D-tiskárny, která by měla produkovat vzorky s lepší mikrostrukturou a vlastnostmi. Modifikace 3D-tiskárny bude založena skutečnosti, že vlastní tisk bude probíhat v prostředí atmosférické plasmy. Plasma je zdrojem vysoce reaktivních radikálů a iontů, které způsobují štěpení polymerních řetězců, po němž zpravidla následuje alespoň částečné síťování a v případě vícesložkových systémů může docházet i ke vzniku kopolymerů. Během práce by měl být vyvinut a otestován prototyp 3D-tiskárny obsahující zdroj, který bude v průběhu tisku lokálně generovat atmosférickou plasmu.

Plasmonické biosenzory pro studium biomolekulárních interakcí

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Riedel, Ph.D.

Anotace

Život je na molekulární úrovni výsledkem obrovského množství interakcí mezi různými druhy biomolekul. Pochopení těchto interakcí a jejich rolí představuje výzkumný úkol zásadního významu. Cílem tohoto projektu je vyvinout nový biofotonický nástroj založený na pokročilých optických biosenzorech s povrchovými plasmony, který umožní studium biomolekulárních interakcí v komplexních biologických prostředích a významně tak posune hranice možností současné biomolekulární interakční analýzy. Tento projekt se zaměřuje na vývoj pokročilých technologií povrchových modifikací pro biosensory založené na plasmonických (nano)strukturách. A dále spočívá na přesné kovalentní imobilizaci biomolekul v kombinaci s potlačením nespecifických interakcí z biologických médií, pomocí moderních řízených (povrchových) polymerizačních technik a ligačních reakcí. Realizované biosenzory budou využity pro získání nových poznatků o interakcích biomolekul se vztahem k onko-hematologickým onemocněním, jako jsou myelodysplastický syndrom a akutní myeloidní leukemie.

Polyamidové nanokompozity

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Záměrem práce je příprava a charakterizace nových hybridních materiálů na bázi vrstevnatých anorganických plniv (vrstevnatých silikátů, podvojných hydroxidů a grafenu) a polyamidu 6. Tyto materiály budou připravovány in situ polymerací hexano-6-laktamu v přítomnosti dispergovaných plniv nebo metodou míšení v tavenině.

Polymerní kostní cementy

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie
Vedoucí práce: Ing. Lenka Malinová, Ph.D.

Anotace

Práce bude zaměřena především na přípravu vstřebatelných polymerních kostních cementů, které se mohou uplatnit při ukotvování protéz. Část práce se bude zabývat syntézou a modifikací kostních cementů na bázi poly(propylenfumarátu), kde bude testována jejich vytvrditelnost, mechanické vlastnosti, adheze ke kovu, rychlost degradace a biokompatibilita. Další část práce se zaměří na již využívané medicinální polymerní materiály, kde jejich úpravou bude testována možnost jejich použití jako kostních cementů. Budou testovány různé způsoby vytvrditelnosti kostních cementů, které budou přihlížet na možnost jejich přípravy přímo na operačním sále.

Polymerní materiály pro pokročilé aplikace: struktura, vlastnosti a zpracování

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Zdeněk Starý, Ph.D.

Anotace

Na polymerní materiály jsou v dnešní době kladeny stále větší nároky, které jsou spojené s jejich novými aplikacemi a technologiemi zpracování. Jako příklad mohou sloužit materiály pro 3D tisk nebo elektricky vodivé polymerní kompozity. Ve většině případů se jedná o systémy s heterogenní fázovou strukturou, která do značné míry ovlivňuje vlastnosti výsledného materiálu. Cílem práce bude popis strukturně-vlastnostních vztahů pro vybrané aplikačně relevantní materiály. Náplní práce bude příprava polymerních materiálů a studium jejich struktury metodami elektronové mikroskopie. Dále budou připravené systémy charakterizovány z hlediska jejich mechanického a tokového chování.

Polymerní materiály s antibakteriálními účinky

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Petr Chytil, Ph.D.

Anotace

Rezistence bakterií vůči antibiotikům a bakteriální záněty sliznic jsou závažnými problémy současné medicíny. Nalezení materiálů umožňujících překonávat ochranné bariéry bakterií a jejich plaků anebo zabraňovat jejich usazování na sliznicích by mohlo zvýšit účinnost léčby onemocnění a infekcí způsobených bakteriemi. S výhodou je možné využít biokompatibilní polymerní materiály sloužící buď jako nosiče léčiv překonávající biologické bariéry při antimikrobiální léčbě, nebo jako materiály zabraňující rozsevu bakteriálních zánětů sliznic. Tématem projektu bude příprava a studium vlastností nových polymerních materiálů, vhodných jako nosičů antibiotik, cílící na bakteriální infekci a projevy s ní spojené. Polymerní materiály budou designovány jako na míru připravené polymerní nosiče antibiotik, umožňujících jejich řízenou aktivaci, nebo určené pro přímý účinek zabraňující adhezi bakterií na lidských sliznicích. Téma je vhodné zejména pro absolventy chemických, případně farmaceutických oborů. Student si osvojí řadu syntetických postupů a metod charakterizace a může se podílet i na biologické testování jak na tuzemských, tak zahraničních pracovištích. Nabízíme zajímavou a pestrou práci v zavedeném týmu Biolékařských polymerů, poskytující kvalitní přístrojové a materiální zázemí.

Polymerní nanomateriály pro neoadjuvantní multimodální terapii pokročilých neoplastických onemocnění

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie

Anotace

Hlavním cílem práce bude vyvinout nové biokompatibilní a neimunogenní nanoterapeutika a nanodiagnostika na bázi polymerů přizpůsobené pro multimodální terapii pokročilých neoplastických onemocnění. Disertace bude založena na přípravě nových polymerních nanomateriálů, které umožní řízenou dopravu aktivních léčebných látek, nebo vizualizaci nádorů pro fluorescenčně navigovanou chirurgi. Tyto nanomateriály budou sloužit jako nástroj pro tzv. multimodální neoadjuvantní terapii založenou na postupném podávání chemoterapie a imunoterapie v kombinaci s fluorescenčně navigovanou chirurgií. Práce se zaměří na přípravu polymerních systémů navržených na míru pro kovalentní navázání aktivních molekul s několika funkcemi: cílený transport aktivních molekul, jejich ochrana během transportu proti degradaci a řízené uvolňování na základě místně specifických podnětů. Předmětem disertační práce bude návrh struktur, syntéza a studium fyzikálně-chemických a biologických vlastností polymerních materiálů. Znalost a zkušenosti uchazeče v organické a/nebo makromolekulární chemii jsou výhodou, a to společně s chutí učit se novým věcem v dalších oborech, např. biochemii. V rámci práce se předpokládá úzká spolupráce se spolupracujícími biologickými pracovišti v Čechách i v zahraničí.

Polymerní nosiče léčiv pro imunoonkoterapii

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Petr Chytil, Ph.D.

Anotace

V poslední dekádě se stala imunoterapie vysoce studovaným typem léčby nádorových onemocnění, a to ať samostatně, nebo ve spojení s účinnou chemoterapií. K zvýšení synergického efektu obou terapeutických přístupů, a tedy i zvýšení účinnosti léčby nádorových onemocnění pomocí „imunoonkoterapie“ lze s výhodou využít polymerních nosičů léčiv. Polymerní nosiče léčiv jsou netoxické, neimunogenní a biokompatibilní polymerní materiály, umožňují prodloužení doby cirkulace léčiv v organizmu a minimalizaci jejich vedlejších účinků. Tématem doktorského projektu bude vývoj nových polymerních materiálů vhodných jako nosiče léčiv, umožňujících řízené uvolňování aktivních látek pouze v cílové, tedy nádorové tkáni. Polymerní materiály budou tvořeny na míru připravenými hydrofilními nebo amfifilními kopolymery. Pozornost bude věnována též výběru imunomodulačních látek a způsobu jejich připojení k polymerním nosičům. Téma práce je vhodné primárně pro absolventy chemických, případně farmaceutických oborů. Student si osvojí různé syntetické postupy i metody charakterizace a může se podílet i na biologické charakterizaci jak na tuzemských, tak zahraničních pracovištích. Nabízíme zajímavou a pestrou práci v zavedeném týmu Biolékařských polymerů, poskytující kvalitní přístrojové a materiální zázemí.

Polymerní změkčovadla na bázi kaprolaktonu

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie
Vedoucí práce: Ing. Radka Kalousková, CSc.

Anotace

Studium bude zaměřeno na využití ekologicky přijatelných polymerních změkčovadel na bázi kaprolaktonu k měkčení PVC. Budou syntetizovány a hodnoceny nové typy změkčovadel a studovány netradiční postupy při jejich aplikaci, včetně využití polymerace nízkomolekulárních aditiv v procesu zpracování PVC.

Prekurzory reaktivních forem kyslíku vázané na polymery pro terapii nádorů

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Miroslav Vetrík, Ph.D.

Anotace

Radiační terapie v onkologii aplikuje ionizační záření na nádorovou tkáň k vyvolání produkce reaktivních forem kyslíku (ROS) a zabití nádorových buněk. Lékařské ozáření může být podpořeno použitím radiosenzibilizátorů. Cílem této práce je připravit polymerní materiál, který je schopen uvolňovat ROS v nádorových buňkách nebo dodávat prekurzory, které spouštějí tvorbu ROS v místě ozáření. Kromě toho lze specifické hypoxické markery využít pro aktivní cílení na hypoxickou nádorovou tkáň. Student navrhne a připraví tyto druhy polymerních systémů, které uvolňují ROS jako superoxid, peroxidy nebo singletový kyslík v požadovaném místě. Práce je vysoce multidisciplinární, zahrnuje polymerní a organickou syntézu, charakterizační techniky, jako jsou FTIR, 1-H 13-C NMR, SEC, DLS, MS a instrumentální techniky pro sledování samouspořádání jako SLS, DLS, SAXS a SANS. Student se navíc může účastnit biologických studií, které budou prováděny na spolupracujícím pracovišti. Pokud má student zájem, je možné absolvovat část studia na spolupracujícím pracovišti ve Francii v rámci programu „double degrese PhD“, přihlášky do 14. 2. 2020 (viz https://studium.ifp.cz/cz/doktorandi/barrande-fellowship-program/ ). Máte-li o tuto možnost zájem, kontaktujte prosím školitele co nejdříve.

Příprava blokových kopolymerů olefinů

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Merna, Ph.D.

Anotace

Práce bude zaměřena na syntézu blokových kopolymerů na bázi olefinů a dienů koordinační polymerací. Cílem bude připravit blokové kooplymery s bloky odlišných vlastností, např. s tvrdými a měkkými bloky. Budou využity principy koordinačních polymerací s přenosem řetězce (CCTP) a chain-shuttling polymerací. Cílem práce bude i zabudování koncových polárních skupin. Práce bude zahrnovat organometalickou syntézu katalyzátorů, testování vhodných přenosových činidel a detailní charakterizaci připravených polymerů.

Příprava kopolymerů pro imobilizaci biomolekul a katalyticky aktivních látek

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Soňa Hermanová, Ph.D.

Anotace

Práce je zaměřena na syntézu a charakterizaci biodegradabilních kopolymerů za kombinace polymerace za otevření kruhu a dalších polymeračních mechanismů. Kopolymery budou převedeny na částice a vesikuly a do kavity nebo dvojvrstevné membrány budou imobilizovány enzymy a látky vykazující enzymatickou aktivitu. Vzniklé systémy budu hodnoceny z hlediska účinnosti a biokompatibility pro medicinální aplikace.

Příprava polymerních nanoléčiv pomocí mikrofluidní nanoprecipitace - vlastnosti in vitro a in vivo za simulovaných fyziologických podmínek

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Eliezer Jager, Ph.D.

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.

Radiačně odolné polymerní materiály pro dozimetrické a kosmické aplikace

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jiří Pánek, Ph.D.

Anotace

Cílem dizertační práce je příprava a testování organických polymerů s vysokou radiační odolností použitelných ve vodném prostředí nebo v kosmických podmínkách. U polymerů odolných ionizujícímu a UV záření je klíčovou vlastností schopnost eliminovat tzv. volné radikály, které vznikají při interakcích záření s chemickými substancemi. Degradační účinky vyvolávané volnými radikály se obvykle zeslabují přídavkem nízkomolekulárních antidegradantů (antioxidantů a světelných stabilizátorů), které jsou fyzikálně vmíseny do matrice. Podstatou práce je zkombinování vhodné polymerní matrice s polymerními antidegradanty, nesoucími své účinné struktury na polymerních řetězcích, což zvýší jejich schopnost setrvat v matrici a zachovat radiační odolnost polymeru po dlouhou dobu (ve vodě nebo ve vakuu). Těžištěm tématu bude příprava a testování stabilizovaných polymerních materiálů fyzikálně-chemickými metodami a ověřování jejich aplikačního potenciálu. Téma bude studováno ve spolupráci s průmyslovým partnerem s cílem uplatnění získaných poznatků v praxi, zejména v následujících oblastech: 1) výroba polymerního pouzdra pro nový typ detektoru pro klinickou dozimetrii; 2) použití polymerního materiálu pro ochranu fotovoltaických panelů satelitů.

Samočistící antibiofilmové polymerní povrchy

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie

Anotace

Tvorba bakteriálních biofilmů je jedním z hlavních problémů současného biomedicínského výzkumu. V těle se takové biofilmy vytvářejí na povrchu zdravotnických prostředků, například kloubních protéz nebo srdečních chlopní, kde způsobují zánět a chronické infekce. Cílem tohoto projektu je vyvinout novou třídu inteligentních samočistících antibiofilmových polymerních povrchů, založených na poly(2-alkyl-2-oxazolinech), které jsou pro proteiny neadhezivní a současně 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.

Selektivní polymerní terapeutika pro eradikaci nádorových kmenových buněk a sledování terapeutické účinnosti pomocí exosomů

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie

Anotace

Polymerní nosiče léčiv umožňují směrování léčiv do cílového místa, a také minimalizují vedlejší účinky terapie. Kmenové nádorové buňky (KNB) zůstávají populací rezistentní na působení běžných i polymerních léčiv a často stojí u původu vzniku metastáz. Eradikace nádoru a cíleně pak zaměření na KNB, je jedním z dosud nevyřešených témat nádorové terapie. Pro sledování modulace odpovědi organizmu na protinádorovou léčbu a vývoj metastáz jsou široce studovány exosomy. Vesikuly odvozené z plazmatické membrány buněk jsou významnými indikátory fyziologických i patologických procesů a současně mohou transportovat léčiva. Cílem projektu bude příprava polymerních léčiv, selekce kmenových nádorových buněk a studium buněčné odpovědi na interakci s polymerními nosiči a léčivy, resp. mezibuněčná komunikace prostřednictvím mikročástic a exosomů, jejich charakterizace a modulace jejich tvorby v závislosti na typu nosiče a léčiva. Navrhované téma se dotýká přesahu oborů biochemie, makromolekulární chemie a molekulární biologie, který je v současnosti velmi aktuální s ohledem na potřebné propojení oborů směřující k efektivnějšímu vývoji léčiv a terapeutických přístupů. Student se vedle základních technik nezbytných pro přípravu makromolekul naučí základní metody buněčné a molekulární biologie.

Studium polymerně vázaných imunomodulátorů pro léčebné účely

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie

Anotace

Biokompatibilní a biodegradovatelné materiály na bázi polymerů patří dnes k zajímavým a široce studovaným materiálům. Umožňují navázání širokého spektra látek, jako jsou terapeutika, různé inhibitory či stimulanty. Vazba těchto ligandů na polymerní kostru pomáhá minimalizovat jejich možné vedlejší účinky a zacílit přesněji na potřebnou tkáň či buňku. Imunitní systém živočichů, včetně člověka, je složitý vzájemně propojený komplex buněčných struktur, jednotlivých buněk a biochemických reakcí. Je to prvotní štít v boji proti infekčním i neinfekčním onemocněním. Předkládané téma se bude týkat návrhu vhodných polymerních nosičů a výběru efektorových molekul na ně navázaných, dále přípravou těchto polymerních látek a konjugátů v laboratoři a jejich další testování in vitro na tkáňových a bakteriálních kulturách a vzorcích krve získaných od vhodných dárců/pacientů. Navrhované téma se prolíná do oborů makromolekulární chemie, biochemie, buněčné a molekulární biologie a mikrobiologie. Informace získané během studia budou použity pro další vývoj molekul a struktur schopných modulovat imunitní odpověď dle potřeb zvolené terapie.

Syntéza chirálních polymerů na bázi helicenů

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jan Storch, Ph.D.

Anotace

Cílem této práce bude syntéza, charakterizace a optická resoluce vhodných derivátů helicenů pro přípravu nových chirálních polymerních materiálů a studium jejich polymerace: chemickou cestou, elektrosyntetickou cestou či pomocí koordinace s přechodnými kovy (MOFs). Pozornost bude věnována také studiu chiroptických vlastností nově připravených materiálů.

Syntéza polymerních léčiv pro chemorezistetní nádory

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Libor Kostka, Ph.D.

Anotace

Chemoterapie je jedním z hlavních přístupů k léčbě nádorových onemocnění, je však vážně limitována chemorezistencí mnoha typů nádorů. Hlavním cílem disertace bude návrh struktur, syntéza a studium fyzikálně-chemických a biologických vlastností bio-degradovatelných polymerních konjugátů protinádorových léčiv a STAT3 inhibitorů. Tyto konjugáty by měly být schopné potlačit vedlejší účinky konvenční chemoterapie a potlačit chemorezistenci nádoru. Polymerní nosiče na bázi HPMA budou připravovány novými metodami řízené polymerizace zejména RAFT nebo CuRDRP. Cílem bude příprava polymerních nosičů s lineární, diblokovou nebo různě větvenou strukturou. Těžiště práce bude spočívat v organické a polymerní syntéze nových polymerních konjugátů a jejich charakterizaci pomocí moderních instrumentálních technik (SEC, FFFF, LC-MS, NMR, atd.). Testování připravených léčiv v biologických systémech bude probíhat v rámci spolupráce s domácími i zahraničními pracovišti. Znalost a zkušenosti uchazeče v organické a/nebo makromolekulární chemii jsou výhodou, a to společně s chutí učit se novým věcem v dalších oborech, např. biochemii či biologii. Nabízíme zajímavou a pestrou práci v mladém dynamickém kolektivu na špičkově vybaveném akademickém pracovišti.

Syntéza rozšířených polyaromatických systémů pro optoelektroniku

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jan Sýkora, Ph.D.

Anotace

Cílem této práce bude vývoj syntézy, strukturní charakterizace a studium vlastností rozšířených polyaromatických [n]helicenů a [n]fenacenů (n > 16). Syntetizované molekuly budou použity k přípravě funkčních povrchů, u helicenů s důrazem na jejich výjimečné optické vlastnosti (CPL OLED, CPL OFET). Současně budou intenzivně zkoumány elektrochemické vlastnosti a samoskladba těchto molekul na površích substrátů (kovů).

Síťování biopolymerních kompozitů pro 3D tisk

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Hynek Beneš, Ph.D.

Anotace

FDM 3D tisk je v současnosti prudce se rozvíjející oblast, jejíž limitací je nedostatek termoplastických (především kompozitních) materiálů vhodných pro 3D tisk mající požadované elektrické, teplotně-vodivostní a mechanické vlastnosti. Cílem projektu je využití funkčního biopolymeru jako vytvrzovací složky kompozitu, který umožňuje tvarovou fixaci materiálu ve finálním kroku přípravy (po vytištění). Projekt se zabývá výzkumem i) reakčních a procesních podmínek síťování biopolymerů (keratinu, chitinu a chitosanu), ii) přípravy nanoplniv (např. grafenu) v přítomnosti biopolymeru a iii) reologického chování systémů biopolymer / nanoplnivo.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi