Počkejte prosím...

Léčiva a biomateriály

Vypsané disertační práce

3D tisk biokeramiky metodou SLA

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Jan Macháček, Ph.D.

Anorganické nosiče aktivních farmaceutických substancí

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce je zaměřena do oblasti vývoje nových pevných lékových forem. Zabudováním léčiva do nosiče lze významně ovlivnit rychlost jeho uvolnění po aplikaci, zlepšena může být i jeho stabilita vůči degradaci. V práci budou studovány metody vhodné pro zabudování léčiv špatně rozpustných a nerozpustných ve vodě do vrstevnatých anorganických a hybridních anorganicko-organických nosičových materiálů. Sledováno bude rovněž zpětné uvolnění účinných látek v simulovaných tělních tekutinách.

Chytré antimikrobiální materiály

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

V současnosti kolem 80 % bakteriálních onemocnění pochází od biofilmů. Biofilm představuje bakteriální kolonií, která je ukotvená na povrchu a otočena specifickou “zdí”, díky čemuž je schopna se bránit běžné antimikrobiální léčbě. Další nebezpečny jevy, probíhající v biofilmu, souvisí s bakteriálním quorum-efektem a velkým rizikem vývoje rezistence vůči antibiotikům. Proto prevence tvorby a ničení biofilmů představuje jednu z klíčových otázek v oblasti materiálů pro medicínu. Tradiční způsoby, jako inkorporace antimikrobiálních látek nejenže často selhávají ale i mohou vest k řadě nežádoucích efektů, jako vývoj výše zmíněné resistivity vůči antibiotikům nebo dalším antimikrobiálním látkám. V této práci bude realizován nový způsob obrany medicinských povrchů proti biofilmům – použití povlaků na bázi smart materiálů. Díky svému složení tyto povrchy zaručí dvojitou obranu – prevence před bakteriální kolonizaci a “současně uvolňují antimikrobiální sloučeniny.

Identifikace chirality farmaceutických molekul z práškových difrakčních dat

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. Michal Hušák

Anotace

Farmaceuticky významné látky často nejsou k dispozici ve formě monokrystalů, nutných pro vyřešení struktury a identifikaci chirality molekuly. Alternativou je zde řešení struktury z prášku – to ale ve standardní formě neumožňuje chiralitu určit. Námětem práce bude příprava solí a kokrystalů využívajících přidání látky se známou chiralitou. Chiralitu výsledné struktury je pak možné kalibrovat na základě známé chirality její části.

Imobilizace kovových nanostruktur na polymerních nosičích

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Experimentální práce zaměřená na přípravu kovových nanostruktur a vývoj metod jejich ukotvení na polymerních nosičích pro přípravu nové generace antimikrobiálních povrchů. K imobilizaci nanočástic budou využity fyzikální a chemické metody založené na interakci připravemných nanostruktur s laserovým zářením nebo chemickými činidly. Antibakteriální účinky a biokompatibilita vyvinutých povrchů budou vyhodnoceny ve spolupráci s Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha.

Inovativní syntéza a vývoj procesů vybraných aktivních farmaceutických substancí

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Farmaceutické společnosti neustále hledají inovativní, nákladově efektivní syntetické cesty pro přípravu API. Vývoj API obecně vyžaduje multidisciplinární přístup kombinující nejmodernější znalosti organické chemie, objasnění a přípravu struktury nečistot, screeningové aktivity v pevné formě a vývoj procesů. Práce bude zaměřená na vývoj nových syntetických metod a bude provedena ve spolupráci s farmaceutickou firmou Zentiva.

Klastrové biomateriály pro fotodynamické aplikace

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Léčiva a biomateriály
Vedoucí práce: Kaplan Kirakci, Ph.Dr.

Anotace

Singletový kyslík je excitovaná forma kyslíku s cytotoxickými účinky. Vzniká přenosem energie z excitovaných tripletových stavů fotosensitizátoru na molekulární kyslík. Nádorové buňky nebo bakterie nemohou vyvinout rezistenci vůči singletovému kyslíku, a proto jsou fotosensitizátory využívány pro fotodynamickou terapii rakoviny nebo fotoinaktivaci bakterií. Luminiscenční oktaedrické klastrové komplexy molybdenu s obecným vzorcem [Mo6I8L6]2- jsou účinnými fotosensitizátory singletového kyslíku při excitaci viditelným světlem nebo rentgenovým zářením. Cílem disertační práce bude připravit tyto komplexy ve formě nanočástic nebo filmů pro fotodynamickou terapii nebo antibakteriální aplikace. Důležitým aspektem této práce je popis vztahu mezi morfologickými a fotofyzikálními vlastnostmi připravených materiálů a jejich biologickou aktivitou. Práce zahrnuje: • syntéza výchozí klastrové sloučeniny Mo6I12 v pevné fázi • příprava komplexů Mo6 • charakterizace připravených Mo6 komplexů (NMR, ESI-MS, CHN analýza) • příprava nanočástic na bázi Mo6 a funkcionalizace povrchu • příprava baktericidních filmů • morfologická charakterizace připravených materiálů (SEM, TEM, XRD, DLS) • fotofyzikální charakterizace

Klastrové biomateriály pro fotodynamické aplikace

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Léčiva a biomateriály
Vedoucí práce: Kaplan Kirakci, Ph.Dr.

Anotace

Singletový kyslík je excitovaná forma kyslíku s cytotoxickými účinky. Vzniká přenosem energie z excitovaných tripletových stavů fotosensitizátoru na molekulární kyslík. Nádorové buňky nebo bakterie nemohou vyvinout rezistenci vůči singletovému kyslíku, a proto jsou fotosensitizátory využívány pro fotodynamickou terapii rakoviny nebo fotoinaktivaci bakterií. Luminiscenční oktaedrické klastrové komplexy molybdenu s obecným vzorcem [Mo6I8L6]2- jsou účinnými fotosensitizátory singletového kyslíku při excitaci viditelným světlem nebo rentgenovým zářením. Cílem disertační práce bude připravit tyto komplexy ve formě nanočástic nebo filmů pro fotodynamickou terapii nebo antibakteriální aplikace. Důležitým aspektem této práce je popis vztahu mezi morfologickými a fotofyzikálními vlastnostmi připravených materiálů a jejich biologickou aktivitou. Práce zahrnuje: • syntéza výchozí klastrové sloučeniny Mo6I12 v pevné fázi • příprava komplexů Mo6 • charakterizace připravených Mo6 komplexů (NMR, ESI-MS, CHN analýza) • příprava nanočástic na bázi Mo6 a funkcionalizace povrchu • příprava baktericidních filmů • morfologická charakterizace připravených materiálů (SEM, TEM, XRD, DLS) • fotofyzikální charakterizace

Kombinace povrchově zesílené Ramanova spektroskopie a umělých neuronových sítí pro analýzu komplexních biologických vzorků

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.

Anotace

Povrchově zesílena Ramanova spektroskopie (Surafce enhanced raman spectroscopz – SERS) představuje fantastickou metody detekce a diskriminace organických a bioorganických molekul. Využití SERS pro analýzu biologických vzorků je však významně omezeno jejich komplexním signálem (protože biologické vzorky obsahují velké množství molekul, které produkují interferující signál). Naše výzkumná skupina nedávno implementovala kombinaci SERS s algoritmem umělé neuronové sítě (artificial neural network - ANN) pro účinnou a přesnou analýzu složitých biologických vzorků. Navrhovaná kombinace byla velmi úspěšná v rozpoznávání poškození DNA nebo detekce nádoru. Navrhovaná práce bude pokračováním tohoto přístupu. Zejména budou vytvořeny a použity různě funkční substráty nebo nanočástice se SERS-aktivitou a dále následovat jejich kombinace s ANN. Cílové oblasti detekce budou zahrnovat buňky (nádorové nebo asociované nádorové buňky vs. normální buňky), bakterie (se zvláštní pozorností na rezistivní bakterie) nebo různé biomolekuly (zejména - markéry onemocnění).

Nová generace materiálů a přístupů pro detekci a ničení farmaceutických kontaminantů ve vodném prostředí

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.

Anotace

Kvůli lidské činnosti farmaceutické sloučeniny stále více znečišťují životní prostředí a představují vážné riziko pro ekologickou bezpečnost. Zejména léčiva v přírodním vodním prostředí v koncentracích od nano- k mikrogramům se stáváji globálním světovým problémem. Mezi často detekovanými sloučeninami si zaslouží zvláštní pozornost paracetamol, karbamazepin, diklofenak a ibuprofen, protože jsou klasifikovány jako nebezpečná xenobiotika. Hlavním cílem navrhované práce je zavést inovativní metody pro identifikaci přítomnosti léčiv ve vodném prostředí a následně implementovat jejich fotodegradaci na základě heterokatalytických procesů. Zejména se bude používat povrchově zesílena Ramanova spektroskopie v kombinaci s povrchovou mikroextrakcí na pevné fázi, což umožní identifikovat léčiva až do femto-molárních koncentrací. Na druhé straně bude vyvinuta a zavedena řada pokročilých materiálů se zvýšenou povrchovou plochou, porozitou a produkcí reaktivních kyslíkových radikálů, které budou odpovědné za účinnou fotodegradaci dříve detekovaných léčiv. Předpokládáme, že zlepšíme proces čištění vody na maximální energetickou účinnost zavedením obnovitelného zdroje energie pro degradaci (produkce radikálů vlivem slunečním světlem) a inteligentních algoritmů pro detekci/degradaci léčiv.

Polymerní nanomateriály pro neoadjuvantní multimodální terapii pokročilých neoplastických onemocnění

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Synthesis and Production of Drugs - Drugs and Biomaterials

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.

Popis uvolňování účinné látky z pevných polymerních disperzí difuzně erozními modely

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Cílem této práce bude studium uvolňování léčivých látek z lékových forem které zahrnují pevné polymerní disperze. Takové formulace mají zpravidla dobře definovanou strukturu a uvolňování léčivé látky lze studovat jak klasickými disolučními metodami, tak i technikou zdálivé pravé disoluce. V lékové formě tohoto typu se při disoluci vytváří několik postupujících front, které odpovídají průniku kapaliny, vyluhování léčiva a erozi zbytkové matrice. Tyto pochody lze popsat pomocí difuzně erozních modelů, které umožní určit rychlost určující kroky a stanovit jejich charakteristické rychlosti, což lze dále využít pro návrh lékových forem s řízeným uvolňováním.

Pěstování monokrystalů a strukturní analýza vícekomponentních krystalů

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Jan Čejka, Ph.D.

Anotace

Vícekomponentní krystaly API (např. soli, solváty nebo kokrystaly) mají velký potenciál co se týče úpravy farmakokinetického profilu, stability API atd. Způsob zabudování rozpouštědla, iontu nebo koformeru do struktury farmaceutické látky může výrazně ovlivnit její aplikační vlastnosti. Cílem práce je příprava monokrystalů solí, solvátů, kokrystalů a solvatomorfů vybraných látek, určení případných polymorfních přeměn v závislosti na teplotě, jejich charakterizace řadou analytických metod s důrazem rtg-strukturní analýzu a následné srovnání a korelace strukturních parametrů, definování prostoru, který nový komponent ve struktuře zaujímá.

Příprava a charakterizace nanostruktur se specifickými magnetickými vlastnostmi

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Cílem této práce bude vytvořit materiály vykazující specifické magnetické vlastnosti. Příprava bude zahrnovat buď ukotvení magnetických nanočástic, molekul anebo tvorbu magnetických nanostruktur. Studium magnetických vlastností bude studováno pomocí EPR a SQUID magnetometrie. Tento výzkum povede k rozšíření poznatků v oblasti magnetických vlastností nanomateriálů.

Příprava krystalů organických materiálů na bázi léčiv a charakterizace jejich vlastností

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Jan Čejka, Ph.D.

Anotace

Téma práce bude zaměřeno na přípravu a růst krystalů těkavých a sublimujících organických sloučenin, především aktivních farmaceutických látek (polymorfů, solvátů, solí a kokrystalů) z plynné fáze a z roztoku s cílem připravit jejich objemové krystaly. Těžištěm práce bude navržení aparatury a optimalizace růstu krystalů modelových organických sloučenin depozicí z plynné fáze použitím horizontální dvousekční odporové pece s oddělenou regulací teploty. Tato metoda je založena na převedení (sublimaci) výchozí suroviny do plynné fáze v zásobní části růstového systému a jeho následné krystalizaci (desublimaci) v nejchladnějším místě druhé krystalizační části systému. Nastavením vhodného teplotního režimu v obou sekcích pece je regulována rychlost růstu vznikajícího krystalu. Nedílnou součástí práce bude (i) návrh krystalizační nádoby složené ze dvou částí – zásobní a krystalizační, (ii) optimalizace růstových podmínek (teplotní gradient v peci, teplotní režimy), a (iii) charakterizace připravených krystalů z hlediska jejich fyzikálních, strukturních a optických vlastností. Další část práce bude zaměřena na přípravu krystalů modelových organických sloučenin z roztoku a studium vlivu různých rozpouštědel na průběh krystalizace a výslednou kvalitu krystalů. Výsledné charakterizace krystalů získaných různými postupy budou porovnány.

Strukturní charakterizace elektrodových materiálů pro lékařskou diagnostiku

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce se bude zabývat strukturní charakterizací elektrodových materiálů pro lékařskou diagnostiku, např. pro detekci klíšťové encefalitidy elektrochemickými metodami. Pod pojmem strukturní charakterizace se rozumí všechny pevnolátkové mikrostrukturní analytické metody. Předevěím však RTG strukturní a fázová analýza. Předpokládá se kooperace se staršími doktorskými studenty, kteří se této problematice věnují a kooperace s Katedrou analytické chemie PřF UK Praha.

Studium binárních efektů při kompaktaci směsí partikulárních látek

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Téma je zaměřeno na studium vlivu struktury směsi dvou a více partikulárních látek na její chování při kompaktaci a lisování tablet. Předmětem studia budou dvojice partikulárních materiálů relevantní pro jednotkové operace výroby pevných lékových forem, jako například plnivo-kluzná látka, plnivo-lubrikant, plnivo-pojivo, nebo interaktivní směs nosič-API. U těchto směsí budou studovány jejich lisovací charakteristiky v kompaktačním analyzátoru, jako funkce struktury připravené směsi. Získané poznatky mohou být následně využity pro vývoj koprocesovaných směsí excipientů pro univerzální využití při formulaci směsí pro přímé lisování tablet.

Studium polymerně vázaných imunomodulátorů pro léčebné účely

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programech: Léčiva a biomateriály , Biochemie a bioorganická chemie

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.

Studium polymerně vázaných imunomodulátorů pro léčebné účely

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programech: Léčiva a biomateriály , Biochemie a bioorganická chemie

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.

Studium polymorfie lipofilních platičitých komplexů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Lipofilní platičité komplexy jsou látky s velkým protinádorovým účinkem in vitro a s možností orálního podání léčiva. Dosud se však nepodařilo zaregistrovat žádný z nich. Jednou z hlavních příčin se jeví velmi špatná rozpustnost těchto komplexů ve vodě a z toho plynoucí špatná biologická dostupnost z GIT a ve výsledku i jejich snížená protinádorová účinnost. Jednou z možností řešení špatné biologické dostupnosti silně lipofilních platičitých komplexů je použití vhodného polymorfu, na jejichž studium je zaměřen návrh tohoto PhD studia.

Syntéza a studium vlastností receptorů aniontů a elektronově bohatých sloučenin

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Synthesis and Production of Drugs - Drugs and Biomaterials

Anotace

Anionty hrají důležitou roli v řadě biologických procesů a porušení rovnováhy jejich koncentrací může být příčinou značných medicinálních i environmentálních problémů. Receptory aniontů a elektronově bohatých molekul představují nástroj pro detekci těchto částic či dělení jejich směsí. Tento projekt cílí na design a syntézu receptorů pro biologicky významné anionty a elektronově bohaté molekuly, jejich testování pomocí NMR, UV-vis a HRMS spektrometrie a jejich případné kotvení na nosiče. Uchazeč kromě syntetické práce získá zkušenosti v oblasti těchto spektroskopických technik.

Využití procesů mletí a společného mletí pro formulaci obtížně rozpustných léčiv

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Obtížně rozpustná léčiva (třídy II a IV biofarmaceutického klasifikačního systému) tvoří podstatnou část léčiv uváděných na trh. Zlepšení rozpustnosti nebo alespoň kinetiky uvolňování léčiva je proto stálou výzvou, k jejímuž řešení se přistupuje mnoha způsoby a na mnoha úrovních. Procesy mletí, nano-mletí, či společného mletí léčiva s případnými dalšími látkami představují způsob, který může ovlivnit fázové složení léčiva, zvětšit specifický povrch jeho částic, modifikovat tento povrch, a také vytvořit kompozitní částice. Cílem této práce je studovat možnosti zlepšení rychlosti uvolňování léčiva všemi výše uvedenými pochody, především pak těmi, spadajícími do oblasti částicové technologie. Práce by měla zahrnovat jak přípravu daných částic, tak i jejich formulaci do vhodných lékových forem a hledat optimální postupy přinášející co nejlepší funkčnost při zachování požadavků průmyslové vyrobitelnosti dané formulace.

Řešení krystalové struktury farmaceutických molekul kombinací dat z ss-NMR, predikce a práškové difrakce.

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. Michal Hušák

Anotace

V případě , kdy nejsou k dispozici difrakční data z monokrystalu, lze krystalovou strukturu látky řešit z alternativních dat. Strukturu lze predikovat a z predikované struktury lze pomocí QM metod spočítat teoretické ss-NMR. Pomocí ss-NMR pak lze potvrdit predikci struktury. Postup je možný kombinovat s daty z práškové difrakce. Cílem práce je otestovat tento kombinovaný přístup.


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