Laboratoř molekulární biologie a virologie

Domů   Publikace

Fotobiologie materiálů na bázi klastrů Mo₆I₈ a porfyrinových trámců

Molekulární klastry založené na motivu Mo₆I₈ s variabilními vnějšími ligandy a porfyrinové trámce sdílejí schopnost katalyzovat produkci vysoce reaktivního singletního kyslíku po osvětlení světlem nebo ozáření rentgenovými paprsky. Lze z nich připravit rozpustné molekuly, nanovrstvy nebo nanočástice, které mohou po osvětlení nebo ozáření zabíjet rakovinné buňky nebo patogenní bakterie. Naše skupina testuje biologické vlastnosti těchto nových materiálů ve spolupráci s Dr. Kamilem Langem a Dr. Kaplanem Kirakci z Ústavu anorganické chemie AV ČR. V našem zařízení pro práci s tkáňovými kulturami pěstujeme normální a rakovinné buňky lidského původu a osvětlujeme je speciálními světelnými zdroji nebo ozařujeme rentgenovými paprsky. Naše hypoxická komora nám umožňuje pracovat s nízkou fyziologickou hladinou kyslíku. Pomocí konfokálního mikroskopu nebo strukturní iluminační super-rezoluční mikroskopie (SIM) můžeme určit buněčnou akumulaci a lokalizaci studovaných sloučenin nebo nanočástic. Nanočástice jsou také specificky cílené na rakovinné buňky pomocí molekulárního rozpoznávání. Slibné materiály jsou dále testovány na myších modelech ve spolupráci s Dr. Milanem Reinišem z Ústavu molekulární genetiky AV ČR. Antibakteriální vlastnosti sloučenin, vrstev a nanočástic jsou stanovovány pomocí našeho mikrobiologického vybavení s použitím modelových kmenů bakterií relevantních pro klinickou praxi. Bakterie jsou kultivovány ve formě biofilmu, přirozeně se vyskytující mnohobuněčné struktury se zvýšenou fyzikální a chemickou odolností.

Podpora

• Biomateriály obsahující oktaedrické molybdenové klastry jako radiosensitizátory singletového kyslíku, GA18-05076S, Grantová agentura ČR

Publikace

1. Kirakci K., Nguyen T.K.N., Grasset F., Uchikoshi T., Zelenka J., Kubát P., Ruml T., Lang K.: Electrophoretically Deposited Layers of Octahedral Molybdenum Cluster Complexes: A Promising Coating for Mitigation of Pathogenic Bacterial Biofilms under Blue Light. ACS Appl Mater Interfaces, 2020. IF 8,758
2. Kirakci K., Demel J., Hynek J., Zelenka J., Rumlová M., Ruml T., Lang K..: Phosphinate Apical Ligands: A Route to a Water-Stable Octahedral Molybdenum Cluster Complex. Inorg Chem 58:16546–16552, 2019. IF 4,850
3. Kirakci K., Zelenka J., Rumlová M., Cvačka J., Ruml T., Lang K.: Cationic octahedral molybdenum cluster complexes functionalized with mitochondria-targeting ligands: photodynamic anticancer and antibacterial activities. Biomater Sci 7:1386-1392, 2019. IF 5,831
4. Kirakci K., Zelenka J., Rumlová M., Martinčík J., Nikl M., Ruml T., Lang K.: Octahedral molybdenum clusters as radiosensitizers for X-ray induced photodynamic therapy. J Mater Chem B 6:4301-4307, 2018. IF 5,047
5. Hynek J., Zelenka J., Rathouský J., Kubát P., Ruml T., Demel J., Lang K.: Designing Porphyrinic Covalent Organic Frameworks for the Photodynamic Inactivation of Bacteria. ACS Appl Mater Interfaces 10:8527-8535, 2018. IF 8,456
6. Buzek D., Zelenka J., Ulbrich P., Ruml T., Krizova I., Lang J., Kubat P., Demel J., Kirakci K., Lang K.: Nanoscaled porphyrinic metal-organic frameworks: photosensitizer delivery systems for photodynamic therapy. J Mater Chem B 5:1815-1821, 2017. IF 5,047