F7DICHS - Chytré struktury v medicínských aplikacích

Nanočástice díky svým vlastnostem nabízejí rozsáhlé a významné využití v biomedicínských oborech a v medicínských aplikacích. Velikost nanočástic a modifikace jejich povrchů dovoluje vzájemnou interakci mezi molekulami buněk i buněčných povrchů cestou, která nemění jejich chování ani biochemické vlastnosti. Nanočástice mohou být použity buď přímo jako aktivní medium nebo jako nosiče různých léčiv. Nanočásticové struktury splňují náročné podmínky obou forem využití. Takovéto nanostruktury mají výrazné změněné fyzikálně chemické parametry, odlišné od příslušných makrolátek. Příprava a manipulace s chytrými strukturami (nanostruktury) otvírá nebývalé možnosti,v oblasti nanobiomedicínských aplikací.

Standardně probíhá výuka kontaktní formou a předmět je zakončen ústní zkouškou, které předchází písemná příprava. V případě, že počet studentů je menší než 5, může výuka probíhat v podobě řízeného samostudia s pravidelnými konzultacemi. Dále je požadováno vypracování písemné studie studentem na zadané téma z oboru. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je absolvování dvou laboratorních cvičení (doloženo protokolem podepsaným studentem, vedoucím cvičení a garantem předmětu). Protokoly budou archivovány v referátu pro doktorské studium.

Osnova přednášek:

1.Chytré nanostruktury a nanotechnologie.

2.Podstata unikátních vlastnosti nanostruktur.

3.Cesty k nanotechnologickým aplikacím.

4.Nanotechnologické aplikace, limity a možnosti do budoucna.

5.Engineering cílených vlastností a manipulace s nimi pro biomedicínské aplikace.

6.Interakci s jinými soubory molekul pro studium nových „chytrých“ vlastností.

7.Základ konstrukce chytrých materiálů.

8.Nanostruktury v biomedicínských a nanobiomedicínských aplikacích

9.Využití nanočástic pro nosiče léčiv

10.Metody vytváření nanostruktur s cílenými vlastnostmi.

Osnova cvičení (bloková forma výuky po vyučovacích hodinách):

1.Příprava chytrých struktur (nanostruktur) pro biomedicínské aplikace.

2.Příprava malých částic (nanočástic) a jejich kombinací.

Nanočástice díky svým vlastnostem nabízejí rozsáhlé a významné využití v biomedicínských oborech a v medicínských aplikacích. Velikost nanočástic a modifikace jejich povrchů dovoluje vzájemnou interakci mezi molekulami buněk i buněčných povrchů cestou, která nemění jejich chování ani biochemické vlastnosti. Nanočástice mohou být použity buď přímo jako aktivní medium nebo jako nosiče různých léčiv. Nanočásticové struktury splňují náročné podmínky obou forem využití. Takovéto nanostruktury mají výrazné změněné fyzikálně chemické parametry, odlišné od příslušných makrolátek. Příprava a manipulace s chytrými strukturami (nanostruktury) otvírá nebývalé možnosti,v oblasti nanobiomedicínských aplikací.

Povinná:

[1] Prasad, P.N.: Nanophotonics. Wiley Interscience 2004.

[2] Kubátová, J. a kol.: Sborník přednášek NANOTECHNOLOGIE, ESF, program CZ 04.01.03, 2008.

Doporučená:

[1] Fritz Seel: Atombau und chemische Bindung; Eine Einfuhrung in die moderne Teorie der chemischen Bindung auf anschauicher Grundlage.

[2] G.A.Ozin and A.C.Arsenault: NANOCHEMISTRY. The Royal Society of Chemistry 2005 ISBN 0-85404-664-X.

[3] B.Bhushan: SRINGER HANDBOOK OF NANOTECHNOLOGY. Springer-Verlag,Berlin,ISBN 3-540-01218-4.

[4] A.Beiser, Úvod do moderní fyziky, (Academia Praha 1975).

[5] C. P. Poole, Jr., F. J. Owens, Introduction to nanotechnology (Wiley Interscience, John Wiley & Sons, Hoboken, 2003).

[6] A. Fojtík a kol. NANO fascinující fenomén současnosti. COMTES FHT a.s., Dobřany, listopad 2014 ISBN 978-80-260-7135-8.

Modul A