Příprava, studium vlastností a potenciální využití vybraných nanokovů (Au, Ag, Cu)

Abstract

Kovové nanočástice, jako jsou nanočástice mědi, zlata a stříbra, se stávají předmětem intenzivního výzkumu díky svým antibakteriálním účinkům a široké škále aplikací v medicíně a průmyslu. Do popředí zájmu se dostává testování jejich baktericidity právě pro jejich potenciální uplatnění v boji proti patogenním organismům. Toto téma nabývá na významu v kontextu narůstající antimikrobiální rezistence na antibiotik a vzniku multirezistentních kmenů spojených s nárůstem mortality. Výzkum provedený v rámci této disertační práce se zaměřuje na přípravu a charakterizaci výše uvedených kovových nanočástic a testování jejich antimikrobiálních účinků standardními metodami využívanými pro testování antibakteriální účinků (diluční a disková difúzní metoda). Důležitým faktorem je stabilita připravených kovových nanočástic, která ovlivňuje jejich chování v biologických systémech a má vliv na jejich potenciální terapeutické aplikace. Vlastnosti nanočástic, jako jsou velikost, tvar a funkcionalizace jejich povrchu, hrají klíčovou roli při zkoumání jejich interakce s biologickými systémy. Testování antimikrobiálních účinků nanočástic klasickými metodami proto naráží na komplexní problém související s chováním nanočástic v testovacím prostředí. Na tento problém jsme se zaměřili při testování stability stříbrných nanočástic v médiích používaných pro testování ekotoxicity. Byla testována stabilita připravených nanočástic v závislosti na vlastnostech testovacího média. Popis chování kovových nanočástic v různém prostředí je aktuální i pro hodnocení jejich potenciální ekotoxicity. V kontextu léčby kostních nádorů, resp. osteosarkomu nabývá v současnosti na významu cílená léčba, která může využívat funkcionalizaci nanočástic za účelem optimalizace jejich distribučních a efektorových vlastností. Proces uptake nanočástic v cílových buňkách je zásadní pro jejich terapeutický účinek a vyžaduje podrobné pochopení mechanismů interakce mezi nanočásticemi a biologickými strukturami. Pro tento účel byly připraveny nanočásticové systémy zlata různých velikostí (5 nm, 50 nm) a funkcionalizovány signálními peptidy (CPP, NLS) a zkoumán uptake nádorovými buňkami osteosarkomu. Výsledky práce naznačují, že nanočástice kovů mají potenciál představovat revoluční přístup v různých zdravotnických aplikacích včetně onkologické léčby, avšak vyžadují další zkoumání zaměřená na jejich bezpečnost a efektivitu.