Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFCHT  → Studium → Doktorské studium → Témata disertačních prací
iduzel: 25193
idvazba: 31902
šablona: stranka
čas: 24.10.2019 07:24:06
verze: 4618
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web-test.vscht.cz/redirect/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Nový studijní program

Kromě níže uvedených témat jsou pro akademický rok 2019/2020 vypsána témata v nově akreditovaném studijním programu:

 

 

Témata disertačních prací pro rok 2019/2020

Ústav chemické technologie restaurování památek

Makromolekulární chemie

Studijní program: Chemie (čtyřletá)

Chemické čištění nástěnných olejomaleb

Novák Michal, Ing. Ph.D. ( nov...@vscht.cz)
Při čištění nástěnných olejomaleb jsou často používány přípravky obsahující komplexotvorná činidla. Ta se ukazují jako poměrně účinná pro odstraňování celé řady nečistot, současně podle dostupné literatury nepředstavují závažné riziko poškození olejomalby. Většina studií se však zabývá výhradně možným poškozením pojiva barevné vrstvy a zanedbává možnou interakci mezi komplexotvorným činidlem a pigmenty. Důvodem je zřejmě předpoklad, že částice pigmentu jsou olejem rovnoměrně pokryté a tím jsou před působením komplexotvorného činidla dostatečně chráněné. Pokud však dojde k narušení vrstvy oleje na povrchu částic pigmentu (např. v důsledku stárnutí), může vzhledem k jejich chemickému složení docházet k závažnému poškození barevné vrstvy v důsledku jejich reakce s komplexotvorným činidlem. Práce bude zaměřena na studium interakce mezi olejem pojenou barevnou vrstvou a různými komplexotvornými činidly.

Ústav polymerů

Makromolekulární chemie

Studijní program: Chemie (čtyřletá)

Ekologicky přijatelné stabilizační systémy pro PVC směsi

Kalousková Radka, Ing. CSc. ( kal...@vscht.cz)
Vzrůstající požadavky na ekologicky přijatelná aditiva pro zpracování polymerů jsou motivací ke studiu účinnosti netoxických sloučenin ve funkci kostabilizátorů (např.na bázi syntetického hydrotalcitu), především v neměkčených směsích PVC. Předmětem studia je nalezení vztahů mezi chemickou strukturou těchto sloučenin a jejich schopností neutralizovat kyselé produkty a efektivně ovlivňovat účinnost primárních stabilizátorů, charakterizace jejich snášenlivosti s aditivy a eliminace těžkých kovů v stabilizačním systému pro PVC při zachování jeho účinnosti.

Katalytická syntéza biodegradovatelných polymerů na bázi oxidu uhelnatého

Merna Jan, doc. Ing. Ph.D. ( Jan...@vscht.cz)
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

Kuta Antonín, doc. Ing. CSc. ( k...@vscht.cz)
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

Hrdlička Zdeněk, Ing. Ph.D. ( zde...@vscht.cz)
Mezi různými způsoby nakládání s odpadní pryží je v současnosti velice perspektivní tzv. materiálová recyklace, spočívající v jejím drcení a další aplikaci vzniklé drtě, např. jako složky kaučukových směsí nebo elastické složky termoplastických elastomerů. Pro dosažení dobrých fyzikálně-mechanických vlastností produktu je důležitá řada faktorů. Práce bude studovat např. vliv způsobů drcení, tvaru a velikosti částic, chemických či fyzikálních úprav drtě před mícháním a technologických parametrů míchání na vlastnosti produktu.

Molekulání kompozity polyamidů

Brožek Jiří, prof. Ing. CSc. ( bro...@vscht.cz)
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.

Polyamidové nanokompozity

Brožek Jiří, prof. Ing. CSc. ( bro...@vscht.cz)
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

Malinová Lenka, Ing. Ph.D. ( len...@vscht.cz)
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 změkčovadla na bázi kaprolaktonu

Kalousková Radka, Ing. CSc. ( kal...@vscht.cz)
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.

Příprava a charakterizace (modifikovaných) polyimidových materiálů s cílenou strukturou

Sysel Petr, prof. Ing. CSc. ( sys...@vscht.cz)
Polyimidy jsou ceněny především pro svou mechanickou, chemickou a dielektrickou odolnost v širokém teplotním rozmezí - 100 až 200 st. C. Využívají se často v podobě tenkých fólií (filmě) nebo vrstev (o tloušťce desetin až stovek mikrometrů), např. jako polymerní membrány v separačních technologiích. Pro využití je podstatné, aby vlastnosti takových produktů byly prakticky neměnné po celou dobu aplikace a po jejím skončení naopak byly tyto materiály zlikvidovatelné či přetvořitelné. V práci bude sledována závislost cíleného chemického složení, struktury a podmínek přípravy (modifikovaných) polyimidových materiálů na časovou proměnnost jejich vlastností (zejména morfologie, termické, mechanické a chemické odolnosti, transportních charakteristik plynů a par) a s tím související (potenciální) využitelnost

Příprava kopolymerů olefinů s polárními skupinami

Merna Jan, doc. Ing. Ph.D. ( Jan...@vscht.cz)
Cílem práce je příprava kopolymerů olefinů s polárními monomery nebo zavedení polárních skupiny polymeranlogickými reakcemi za účelem rozšíření využití polyolefinů v nových, netradičních aplikacích. Pozornost bude zaměřena na syntézu náhodných, roubovaných a blokových kopolymerů a přípravu částic z amfifilních makromolekul. Pro dosažení požadované polymerní architektury budou využity různé mechanismy (koordinační, iontový, radikálový) řízené polymerace.

Příprava kopolymerů pro imobilizaci biomolekul a katalyticky aktivních látek

Hermanová Soňa, Mgr. Ph.D. ( son...@vscht.cz)
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.

Tribologické vlastnosti plastů.

Kuta Antonín, doc. Ing. CSc. ( k...@vscht.cz)
Polytetrafluorethylen (PTFE) se vyznačuje řadou mimořádných vlastností. Jednou z nich je nízký koeficient tření, díky kterému nachází PTFE použití v konstrukci kluzných ložisek. Komplikujícím faktorem pro tyto aplikace je vysoký kríp a nízká tvrdost polymeru. Práce by hodnotila vliv přísad na tyto vlastnosti u PTFE, případně i dalších plastů.

Bioaktivní povlaky podporující spontánní endotelizaci cévních náhrad

Riedel Tomáš, Ing. Ph.D. ( tom...@uhkt.cz)
Povrch biomateriálů, které jsou v dlouhodobém kontaktu s krví (např. cévní protézy, stenty), spouští zánětlivé procesy organismu vedoucí k aktivaci koagulační kaskády, vzniku trombů a následnému selhání štěpu. Cílem práce je vývoj povlaků, které by potlačovaly aktivaci koagulační kaskády a imunitní odpověď organismu a zároveň aktivně povzbuzovaly vytvoření endotelu na povrchu cévních protéz po jejich implantaci do krevního oběhu. Jeden z postupů bude založen na potažení vnitřního povrchu syntetické a decelularizované cévy fibrinovou sítí, která bude modifikována bioaktivními molekulami jako jsou např. heparin, růstové faktory, oligosacharidy a další bioreceptory specificky podporující adhezi progenitorových endoteliálních buněk. Alternativní postup spočívá v potlačení nežádoucích interakcí organismu pomocí takzvaných polymerních kartáčů s jejich následnou funkcionalizací výše uvedenými biomolekulami. Předpokládáme, že po implantaci heparin potlačí koagulační kaskádu, zatímco další výše uvedené bioaktivní molekuly podpoří endotelizaci cévní náhrady vychytáváním progenitorových endoteliálních buněk z krve. Výzkum bude prováděn ve spolupráci s biology a lékaři z Biotechnologického a biomedicínského centra Akademie věd a Univerzity Karlovy (BIOCEV), Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) a Univerzitní nemocnicí Tuebingen v Německu.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Biodegradabilní lehčené polyurethany z obnovitelných surovin: syntéza a charakterizace

Beneš Hynek, Ing. Ph.D. ( ben...@imc.cas.cz)
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.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Biodegradovatelné polymerní systémy pro medicinální aplikace

Šlouf Miroslav, RNDr. Ph.D.
Biodegradovatelné a biokompatibilní polymerní systémy mají řadu důležitých aplikací v humánní i veterinární medicíně. V naší laboratoři jsme nedávno vyvinuli dvě řady polymerních systémů založených na kombinaci plastifikovaného škrobu (TPS), polykaprolaktonu (PCL), poly(mléčné kyseliny) (PLA), nanočástic na bázi oxidu titaničitého (TiX) a antibiotik (ATB). Morfologii a vlastnosti těchto vícesložkových systémů dokážeme do značné míry modifikovat složením a cíleným ovlivňováním jejich fázové struktury při zpracování. Systémy TPS/PCL/TiX/ATB lze využít při léčení akutních zánětů jako je osteomyelitida, zatímco systémy PLA/PCL/TiX se jeví jako velmi vhodné dočasné biodegradovatelné implantáty při léčení kostí. Disertační práce by zahrnovala přípravu výše zmíněných systémů (mísení v tavenině), optimalizaci jejich fázové struktury (změny složení podmínek přípravy), charakterizaci morfologie (elektronová mikroskopie) a vlastností (houževnatost, mikroindentace aj.) a podíl na medicinálním testování ve spolupráci s FN Motol (léčení lokálních infektů, biodegradabilita).
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Cílená terapie nádorových kmenových buněk s využitím polymerních terapeutik, spojená se studiem mezibuněčné komunikace exosomy a mikrovesikuly

Janoušková Olga, Mgr. Ph.D. ( jan...@imc.cas.cz)
Polymerní nosiče léčiv umožňují směrování léčby do cílového místa a také minimalizují vedlejší účinky terapie. Kmenové nádorové buňky zůstávají populací rezistentní na působení běžných i polymerních léčiv a často stojí u původu vzniku metastáz. Zaměření na tyto typy buněk, je jedním z dosud nevyřešených témat nádorové terapie. V tomto směru jsou testována selektivní léčiva směřovaná na inhibici nádorových kmenových buněk a současně jsou vytvářeny in vitro modely pro jejich studium formou sferoidů. Pro sledování modulace odpovědi organizmu na protinádorovou léčbu a vývoj metastáz jsou v posledních letech studovány exosomy a mikrovesikuly, tyto vesikuly odvozené z plazmatické membrány buněk jsou významnými indikátory fyziologických i patologických procesů. Studium odpovědi buněk se zaměřením na nádorové kmenové buňky a charakterizace prostředí nádorové tkáně signálními mikročásticemi po cílené léčbě polymerními léčivy může významně zefektivnit vývoj protinádorových léčiv . 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.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Funkční polymerní nanodiagnostika pro 31P zobrazování magnetickou rezonancí: Nové paradigma pro kontrastní látky

Hrubý Martin, Mgr. Ph.D., DSc. ( h...@imc.cas.cz)
Cílem mezioborové doktorské dizertační práce je vyvinout koncepčně novou třídu biodegradovatelných responzivních kontrastních látek, které jsou určené pro 1H/31P magnetickou rezonanci (MR). Unikátnost těchto kontrastních látek obsahujících atomy fosforu v blízkosti paramagnetického komplexu gadolinia spočívá v přepnutí z 1H na 31P MR kontrast působením vnější biochemické změny. Činidlo obsahující současně gadolinium a fosfor vykazuje pouze vlastnosti T1 kontrastní látky u 1H MR zobrazování a poskytuje tak anatomické informace, přičemž fosforový MR signál není detekovatelný protože Gd způsobuje významné rozšíření signálu 31P. Jakmile je vazba mezi fosforem a Gd přerušena prostřednictvím biochemického podnětu, Gd se uvolní a odmyje a 1H MR signál bude zanedbatelný. Uvolněním Gd se tak 31P MR signál ve spektru zúží a proto bude detekovatelný. Výhodou je, že 1H a 31P MR se může jednoduše kombinovat během jednoho experimentu a proto tato kontrastní látka může poskytovat nejen anatomickou ale i funkční diagnostickou informaci. Vlastní náplní práce bude syntéza systémů, jejich fyzikálně chemická charakterizace zejména pokročilými instrumentálními metodami jako je rozptyl světla a rentgenového záření, vyhodnocení chování v nukleární magnetické rezonanci a ve spolupráci s biologickým pracovištěm, kde bude probíhat biologické testování se podílet na vyhodnocení a interpreatci dat ze zobrazování.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Injikovatelné biomimetické hydrogely pro regenerativní medicínu

Proks Vladimír, Mgr. Ph.D.
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
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Inkorporace a řízené uvolňování farmakologicky aktivních látek z hydrogelových a nanovlákenných polymerních nosičů

Širc Jakub, RNDr. PhD. ( s...@imc.cas.cz)
Disertační práce bude zaměřena na problematiku inkorporace biologicky a farmakologicky aktivních látek do polymerních nosičů a jejich následného řízeného uvolňování. Polymerní nosiče mohou být: a) materiály, jejichž primární funkce je kontrolované dodávání léčiva (např. hydrogelový nosič pro řízené uvolňování léčiv do gastrointestinálního traktu, nanovlákna pro lokální aplikaci protinádorových léčiv), b) materiály, které mají jinou funkci v rámci medicinální aplikace, uvolňování léčiva významně zvyšuje jejich terapeutickou účinnost (např. hydrogelové kryty ran, makroporézní hydrogelové konstrukty, tkáňové expandéry). Výzkum bude zaměřen na přípravu polymerních nosičů a studium mechanizmů uvolňování inkorporovaných molekul dle různých medicinálních požadavků. Disertační práce je svým zaměřením na pomezí polymerní, organické, fyzikální a analytické chemie. Problematika bude řešena ve spolupráci s českými a zahraničními spolupracujícími institucemi.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Izotopový posun ve vibrační spektroskopii nanostrukturovaných vodivých polymerů a oligomerů

Šeděnková Ivana, RNDr. PhD.
Během posledního desetiletí se výzkum vodivých polymerů soustředí na nanostruktury, jež by vedly k lepšímu využití vodivých polymerů. Polyanilín je mezi vodivými polymery zajímavý jako stabilní materiál reagující na vnější stimuly, s jednoduchou přípravou. K nanostrukturám vede v případě polyanilínu samouspořádávání krátkých oligomerů vznikajících při vhodných reakčních podmínkách. Tento proces byl již dříve studován pomocí vibrační spektroskopie, interpretace vibračních spekter je však často nejednoznačná stejně jako stanovení molekulární struktury oligomerních produktů. Přes jednoznačné výhody izotopové záměny ve vibrační spektroskopii byla tato metoda dosud pouze omezeně použita pro studium těchto materiálů. V průběhu práce bude izotopová záměna vybraných vodíkových a dusíkových atomů využita (1) pro přiřazení vibračních pásů ve spektrech oligomerních produktů a finálních nanostruktur a (2) porozumění změnám na polyanilínovém řetězci zásadním pro vznik těchto struktur.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Multifunkční materiály na bázi elektricky vodivých polymerních kompozitů

Starý Zdeněk, Ing. Ph.D. ( s...@imc.cas.cz)
lektricky vodivé polymerní kompozity jsou perspektivní multifunkční materiály se širokým aplikačním potenciálem v obalové technice, elektronice a sensorice. V této práci bude pozornost zaměřena na nemísitelné polymerní směsi se selektivní distribucí částic vodivého plniva. V závislosti na výsledné fázové struktuře (morfologie směsi, lokalizace plniva) je možné řídit elektrickou vodivost kompozitu. Cílem práce je tedy popis a vysvětlení vývoje fázové struktury během míchání v tavenině a jeho vliv na vlastnosti kompozitu. Struktura směsí bude charakterizována pomocí metod elektronové mikroskopie. Tokové a elektrické vlastnosti směsí budou studovány pomocí simultánních elektricko-reologických experimentů.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Multiresponzivní samouspořádané polymerní systémy pro biologické aplikace

Štěpánek Petr, RNDr. DrSc.
Samouspořádání (makro)molekul je základem architektury živých organismů. Příkladem takových přírodních supramolekulárních nanostruktur jsou multienzymové komplexy, ribozómy nebo cytoplazmatická membrána. Takto vzniklé supramolekulárníní systémy mají klíčové vlastnosti závislé právě na samouspořádání a jsou vlastně přírodními nanostroji. Ze synteticky připravených systémů tohoto typu jsou nejdůležitější polymerní nanočástice. Ty proto nalézají uplatnění především v oblasti biomedicínských aplikací, zejména pokud jsou schopné vratně reagovat na vnější podněty (změny pH, světla, redoxpotenciálu, ultrazvuku, teploty, či přítomnost některých látek). Náplní dizertační práce je chemická a fyzikálně-chemická příprava, a studium samouspořádání a interakcí s vnějším biologickým prostředím takovýchto nanočástic citlivých na vnější podněty (se zaměřením na změny pH, redoxpotenciálu, koncentraci vápníku a teploty, zejména pak na systémy citlivé na několik podnětů současně), konkrétní zaměření bude brát v úvahu zájmy studenta. Studované nanočástice budou určeny pro diagnostiku a cílenou personalizovanou terapii nádorových a infekčních onemocnění. Klíčovou součástí dizertační práce bude využití pokročilých charakterizačních metod, například statického, dynamického a elektroforetického rozptylu světla, maloúhlového rozptylu rentgenového záření a neutronů, isotermální titrační kalorimetrie a fluorescenční korelační spektroskopie. Optimalizované nanočástice budou poté poskytnuty spolupracujícím biologickým pracovištím k testování pro reálné aplikace.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Nanonosiče citlivé na reaktivní formy kyslíku: Inovativní inteligentní nanoléčiva

Jäger Alessandro, Mgr. PhD.
Pro využití nanoléčiv v biomedicínských aplikacích je značnou výhodou pokud jsou přizpůsobeny tak, aby byla odbouratelná v reakci na určité vnější podněty. Takovým podnětem může být enzymatické odstranění chránících skupin, změna pH, světlo nebo nově přítomnost reaktivních forem kyslíku (ROS) v nádorovém mikroprostředí. V této dizertaci bude využita nerovnováha buněčného mikroprostředí (změna pH, produkce ROS) v patologicky změněné tkáni pro řízenou degradaci a aktivaci polymerních nanonosičů na bázi blokových kopolymerů. S využitím jednoduchosti a efektivity samouspořádání amfifilních blokových kopolymerů v roztoku bude vyvinuto několik polymerních nanonosičů léčiv (PNM), tj. polymerních micel, polymerních nanočástic a polymerosomů, které budou vykazovat odpověď vyvolanou odbouráváním za přítomnosti fyziologicky významných změn pH nebo koncentrace ROS. Nanonosiče budou připraveny mikrofluidní nanoprecipitací. Tato technika umožňuje produkci částic s kontrolovatelnou velikostí a úzkou distribucí velikostí, způsobem škálovatelným a reprodukovatelným s definovaným tvarem a povrchovou chemií. PMN budou charakterizovány pomocí standardních technik rozptylu (DSL / SLS / ELS, SAXS a SANS) a mikroskopickými technikami (SEM, TEM a Cryo-TEM). Účinnost PMN bude hodnocena v biologických modelech in vitro a in vivo.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Optimalizace termosetových kompozitů tvorbou samouspořádaných struktur s využitím modifikovaných uhlíkových nanodestiček

Kelnar Ivan, Ing. CSc. ( kel...@imc.cas.cz)
Výzkum zlepšení parametrů vláknových kompozitů na bázi epoxidů eliminací nedostatečnýchparametrů matrice a mezilamelárních porušení. Toho bude dosaženo využitím unikátních vlastností uhlíkových nanodestiček (CN) s cílenou modifikací pro duální vyztužení a tvorbu efektivní hierarchické mezifázové vrstvy. Cílem je využití polymery a oligomery roubovaných CN pro generaci samouspořádaných tuhých/elastických struktur pro modifikaci matrice a tvorbu tuhé houževnaté mezifázové vrstvy v průběhu reakcí indukované fázové separace. Bude zkoumána rovněž tvorba těchto přírodním materiálům podobných struktur reakcemi a interakcemi vhodně funkcionalizovaných komponent a přímou úpravou vláken. Cílem je poznání zákonitostí tvorby organizovaných struktur, vztahu struktura/vlastnosti a deformačního mechanismu včetně vytvoření odpovídajícího modelu.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Polymerní materiály pro pokročilé aplikace: struktura, vlastnosti a zpracování

Starý Zdeněk, Ing. Ph.D. ( s...@imc.cas.cz)
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.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Polymerní memristory

Pfleger Jiří, RNDr. CSc. ( pfl...@imc.cas.cz)
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Polymerní nosiče léčiv pro experimentální léčbu

Chytil Petr, Mgr. Ph.D. ( chy...@imc.cas.cz)
Tématem doktorského projektu je příprava a studium vlastností nových polymerních nosičů léčiv umožňujících jejich řízené uvolňování pouze v nemocné tkáni. Navázáním specifických ligandů lze nasměrovat transport polymerního nosiče s léčivem do cílové tkáně/buňkám, a tak zvýšit účinnost léčby často obtížně léčitelných onemocnění. Téma je vhodné pro absolventy chemických a farmaceutických oborů. Nabízíme zajímavou a pestrou práci v mladém dynamickém kolektivu na špičkovém akademickém pracovišti.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Polymerní sondy for navigovanou endoskopickou chirurgii pevných nádorů

Etrych Tomáš, RNDr. Ph.D., DSc. ( etr...@imc.cas.cz)
Při chirurgickém odstranění nádorů, a to zvláště u endoskopického odstranění nádorů hlavy a krku, hraje velkou roli schopnost chirurga rozpoznat hranice nádoru, tak aby mohl odebrat nádorovou tkáň kompletně, bez nebezpečí odebrání zdravé tkáně. Disertace se zaměří na vývoj nové zobrazovací metody využitelné pro endoskopickou fluorescenčně naváděnou chirurgii nádorů, a to s využitím směrovaných polymerních sond. Disertace bude založena na polymerních sondách směrovaných k nádorové vaskulatuře s aktivací zobrazovacího signálu přímo v nádorové tkáni. Nová metoda by měla chirurgům jednoznačně zvýraznit hranice solidních nádorů, které mohou následně přesně odstranit. S cílem zvýšit akumulaci nosičů na hranici nádorové tkáně budou využity směrující skupiny. Budou využity fluorescenční sondy s emisí v blízké infračervené oblasti s cílem umožnit dostatečný prostup signálu tkání. Disertační práce se zaměří na návrh struktur, syntézu a studium fyzikálně-chemických a biologických vlastností polymerních sond s aktivovatelným signálem v cílené části organismu. 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. biochemie. V rámci práce se předpokládá úzká spolupráce se spolupracujícími biologickými pracovišti v Čechách i v zahraničí.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Polymerní systémy pro selektivní transport cytostatik a STAT3 inhibitorů do solidních nádorů

Kostka Libor, Ing. Ph.D. ( kos...@imc.cas.cz)
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. Využitím těchto technik lze připravit polymerní nosiče o lineárních, diblokové nebo různě větvené struktuře. 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.). Dále budeme studovat vliv polymerní struktury konjugátu na jeho biologickou účinnost. 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.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Polymery modifikované nanoznačky pro multimodální zobrazování v biologii a lékařství

Horák Daniel, Ing. CSc. ( h...@imc.cas.cz)
Macková Hana, Ing. Ph.D. ( mac...@imc.cas.cz)
Nanočástice se specifickými novými vlastnostmi, např. optickými nebo magnetickými, jsou klíčovými činidly v rychle rostoucí oblasti multimodálního zobrazování v biologickém a preklinickém výzkumu. Hlavní roli při přípravě nanoznaček pro zobrazování hraje nejenom syntéza vhodných částic, ale zejména výběr optimálního polymerního povlaku. Cílem dizertace je návrh a syntéza jak nanočástic a jejich polymerních povlaků s na míru šitými vlastnostmi z hlediska složení, hydrofilnosti, molární hmotnosti a přítomnosti funkcionalit, jako jsou cílující skupiny, farmakofory, atd. Nanočástice budou připravovány srážením kovových solí nebo teplotním rozkladem. Tyto částice, po modifikaci polymerem, musí splňovat určité požadavky, jako je koloidní stabilita ve vodných biologických médiích, biokompatibilita, schopnost směrování, viditelnost ve světelném mikroskopu anebo MRI a účinná internalizace do buněk. Vlastnosti polymery modifikovaných nanoznaček, jako je morfologie (tvar, velikost a distribuce částic), složení, struktura a funkční vlastnosti, budou studovány světelnou a transmisní elektronovou mikroskopií, dynamickým rozptylem světla, difrakcí Roentgenova záření, FTIR spektroskopií, termogravimetrickou analýzou, fotoluminescenčním a magnetickým měřením, atd. Biologická studia budou realizována na spolupracujících biologických pracovištích.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Samoasociující multivrstevnaté filmy jako povlaky biomateriálů pro uvolňování proteinů

Kubies Dana, Mgr. Ph.D. ( kub...@imc.cas.cz)
Důležitým faktorem podporujícím integraci biomateriálů s tkání příjemce v biomedicinálních aplikacích je immobilizace biologicky účinných látek na povrch biomateriálu. Metoda postupné depozice vrstev je technikou pro přípravu multivrstevnatých filmů a je založena na elektrostatických interakcích mezi jednotlivými složkami (např. pozitivně a negativně nabité polymery a biopolymery). Technika je také používána k přípravě biokompatibilních povlaků sloužících jako rezervoár bioaktivních látek na povrchu biomateriálů. Cílem projektu je příprava hydrolyticky degradovatelných vrstevnatých povlaků pro postupné uvolňování růstových faktorů z povrchu polymerních biomateriálů a studium jejich fyzikálně-chemických, strukturních a morfologických vlastností. Ve spolupráci s biologickým pracovištěm bude taktéž studována účinnost immobilizovaných růstových faktorů na stimulaci proliferace a differenciace buněk v in vitro podmínkách. Téma je vhodné pro absolventy chemických oborů zejména makromolekulární chemie, fyzikální chemie případně biochemie.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Samouspořádané struktury amfifilních gradientových kopolymerů pro moderní aplikace

Pánek Jiří, Ing. Ph.D. ( p...@imc.cas.cz)
Hrubý Martin, Mgr. Ph.D., DSc. ( h...@imc.cas.cz)
Vědeckým cílem dizertační práce je získání poznatků o vnitřní struktuře, fyzikálně-chemickém a biologickém chování gradientových amfifilních kopolymerů a (nano)struktur vzniklých samoorganizací jejich makromolekul ve vodných roztocích. Pochopení vztahů mezi uvedenými vlastnostmi umožní kritické srovnání s analogickými blokovými kopolymery, přičemž konečným cílem tohoto projektu je využít získané poznatky k vytvoření koncepčně nové generace amfifilů pro (nano)částicové dopravní systémy pro léčiva. Projekt má odpovědět na otázku, zda při výběru polymerní architektury pro biomedicinální aplikace dát přednost gradientovým nebo blokovým kopolymerům. Takové kritické srovnání v současné literatuře zřetelně chybí, navíc širší použití gradientových kopolymerů může podle našich předběžných experimentů přinést průlom do výše uvedených aplikací. Těžištěm práce bude syntéza a charakterizace připravených systémů rozptylovými metodami, časově rozlišeným fluorescenčním zobrazováním, fluorescenční korelační spektroskopií a případně metodami radioizotopového zobrazování s tím, že téma bude upřesněno podle individálního zájmu studenta. Připravené systémy budou poskytnuty biologickým pracovištím, která otestují jejich vlastnosti a interakce s buňkami a organismy pomocí špičkových přístrojů s ohledem na zamýšlené aplikace.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Systémy pro uvolňování růstových faktorů podporujících vaskularizaci polymerních nosičů v bioaplikacích.

Kubies Dana, Mgr. Ph.D. ( kub...@imc.cas.cz)
V oblasti tkáňového inženýrství je vaskularizace polymerních podpůrných skeletů vyvíjených pro náhradu tkání v těle příjemce považována za klíčový krok nutný pro jejich úspěšnou integraci a funkčnost v těle příjemce. V klinické praxi používaná metoda přímé administrace volných růstových faktorů (RF) podporujících vaskularizaci (např. VEGF nebo FGF-2) bohužel nevede k požadovaným výsledkům. Proto je intenzivně studováno využití konstruktů “polymerní nebo přírodní nosič/růstový faktor” pro dosažení kontrolovaného uvolňování růstového faktoru přímo v místě aplikace. Jednou z možností je použití systému, který je založený na mikročásticích obsahujících růstový faktor. Cílem projektu je vypracovat metodiku přípravy mikročástic polyelektrolytů obsahujících provaskularizační růstové faktory, charakterizovat jejich fyzikálně-chemické vlastnosti, účinnost navázání a uvolňování proteinu a jeho biologickou aktivitu. Dále bude práce zaměřena na vypracování metodiky zavedení mikročástic do trojdimenzionálního makroporézního polymerního nosiče. Ve spolupráci s kolegy z biologických pracovišť bude sledován vliv zvoleného přístupu na vaskularizaci v in vivo podmínkách. Téma je vhodné pro absolventy chemických oborů zejména makromolekulární chemie nebo fyzikální chemie, případně biochemie.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Vliv individuální variability krevní plasmy a patofyziologie bílkovin na nespecifickou adsorpci a operabilitu optických biosensorů

Riedel Tomáš, Ing. Ph.D. ( tom...@uhkt.cz)
Raná detekce biomarkerů zvyšuje šanci úspěšné léčby, přežití a kvality života. Zejména optické biosenzory nabízejí řadu výhod pro včasnou diagnostiku: minimálně invazivní přístup, rychlou a citlivou detekci, nízkou spotřebu vzorku. Hlavním nedostatkem optických biosenzorů je, že nedokáží odlišit specifickou odpověď od nespecifické způsobené adsorpcí především proteinů nastávající po kontaktu umělých povrchů s biologickým materiálem (fouling). Důsledkem foulingu může být např. iniciace komplementu či koagulace. To doposud bránilo rozšíření biosenzorů v klinické praxi. Fouling je z principu ovlivněn individuální biologickou variabilitou nebo patofyziologií (např. oxidativní stres, modifikace proteinů) – tyto faktory a jejich vliv jsou však až na výjimky neznámé, přestože pro klinické uplatnění hrají zásadní roli. Tato práce si klade za cíl popsat tyto faktory, jejich vliv, a navrhnout postupy k potlačení nebo eliminaci těchto vlivů pro účely in vitro diagnostiky pomocí optických sensorů.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Využití iontových kapalin pro přípravu polymerních materiálů

Beneš Hynek, Ing. Ph.D. ( ben...@imc.cas.cz)
Projekt bude zkoumat několik rolí iontových kapalin při přípravě zesítěných polymerních materiálů. Výsledky projektu budou především poskytovat základní informace o interakci specifických iontových kapalin na mezifázi s polymerní matricí a s povrchem nanočástic. Teplotně stabilní iontové kapaliny s imidazoliovým či fosfoniovým kationtem lze použít jako aditiva (např. surfaktanty) pro přípravu nanokompozitů. Doktorské téma se zabývá roubováním iontových kapalin na polymerní řetězec a na přípravu nanoplniv s iontově a chemicky vázanými iontovými kapalinami.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Výzkum polymerů a hybridních systémů pro fotoniku a elektroniku

Cimrová Věra, doc, RNDr. CSc. ( cim...@imc.cas.cz)
Práce bude zaměřena na výzkum polymerů a hybridních systémů perspektivních pro aplikace ve fotonice, zejména pro fotovoltaické (solární) články (FVČ) a světlo emitující diody (LED), případně i paměti, senzory a další. Bude se jednat o výzkum vybraných pokročilých polymerů a nybridních systémů (směsí), zvláště v tenkých vrstvách celou řadou spektrálních - optických, elektrických, fotoelektrických - metod (absorpce, fotoluminiscence, elektroluminiscence, fotovodivost, fotogenerace a transport náboje, aj.), dle užšího zaměření mohou být získané poznatky využity pro přípravu a charakterizaci vybraných polymerních fotonických prvků (FVČ, LED, aj.). Práce bude mít převážně experimentální charakter. Mohou se však uplatnit i teoretické znalosti, a to zejména v interpretaci a modelování experimentálních dat. Problematika výzkumu je velice aktuální a je jí ve světě věnována velká pozornost právě s ohledem na zajímavé aplikace. Výhodou polymerů je jejich velká variabilita umožňující spektrální ladění absorpce a emise chemickou cestou přes celou oblast viditelného spektra, a dále i relativně snadná a levná příprava součástek ve srovnání s odpovídajícími anorganickými materiály. V hybridních systémech mohou být nadále zlepšeny požadované vlastnosti.
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v.v.i.

Ústav skla a keramiky

Makromolekulární chemie

Studijní program: Chemie (čtyřletá)

Vulkanizace a kovulkanizace kaučuků

Kuta Antonín, doc. Ing. CSc. ( k...@vscht.cz)
Čadek Drahomír, Ing. Ph.D. ( Dra...@vscht.cz)
Průběh vulkanizace kaučuků není stále zcela jasný. Studování některých dílčích dějů může vést k jeho hlubšímu pochopení. 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.
Aktualizováno: 26.2.2019 18:49, Autor: Jan Kříž

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

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Děkanát FCHT, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi