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

Bureš, Zdeněk

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

Disertační práceopen access

dc.contributor.advisor	Vlček, Miroslav
dc.contributor.author	Bureš, Zdeněk
dc.contributor.referee	Fiala, Zdeněk
dc.contributor.referee	Ryšková, Lenka
dc.contributor.referee	Slovák, Václav
dc.date.accepted	2025-04-02
dc.date.accessioned	2025-05-19T06:33:55Z
dc.date.issued	2025
dc.date.submitted	2024-12-23
dc.description.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.	cze
dc.description.abstract-translated	Metallic nanoparticles, such as copper, gold, and silver nanoparticles, are becoming the subject of intensive research due to their antibacterial effects and a wide range of applications in medicine and industry. The testing of their bactericidal properties is coming to the forefront of interest precisely because of their potential use in combating pathogenic organisms. This topic is gaining importance in the context of increasing antimicrobial resistance to antibiotics and the emergence of multi-resistant strains associated with increased mortality. The research conducted within this dissertation focuses on the preparation and characterization of the aforementioned metallic nanoparticles and the testing of their antimicrobial effects using standard methods employed for testing antibacterial effects (dilution and disk diffusion methods). An important factor is the stability of the prepared metallic nanoparticles, which affects their behavior in biological systems and influences their potential therapeutic applications. The properties of nanoparticles, such as size, shape, and surface functionalization, play a key role in examining their interaction with biological systems. Testing the antimicrobial effects of nanoparticles using classical methods thus encounters a complex problem related to the behavior of nanoparticles in the test environment. We focused on this problem when testing the stability of silver nanoparticles in media used for ecotoxicity testing. The stability of the prepared nanoparticles was tested depending on the properties of the test medium. Describing the behavior of metallic nanoparticles in different environments is also relevant for assessing their potential ecotoxicity. In the context of bone tumor treatment, specifically osteosarcoma, targeted therapy is currently gaining importance, which can utilize the functionalization of nanoparticles to optimize their distribution and effector properties. The uptake process of nanoparticles in target cells is crucial for their therapeutic effect and requires a detailed understanding of the mechanisms of interaction between nanoparticles and biological structures. For this purpose, gold nanoparticle systems of different sizes (5 nm, 50 nm) were prepared and functionalized with signaling peptides (CPP, NLS) and the uptake by osteosarcoma tumor cells was examined. The results of the work suggest that metallic nanoparticles have the potential to represent a revolutionary approach in various medical applications, including cancer treatment, but require further research focused on their safety and efficacy.	eng
dc.description.defence	Zasedání zahájil předseda zkušební komise pro obhajobu disertační práce prof. Ing. Petr Mošner, Dr. a konstatoval, že jednání je přítomno 5 členů komise, včetně dvou oponentů. Následně komise odhlasovala, že obhajoba disertační práce může proběhnout bez přítomnosti oponenta doc. RNDr. Václava Slováka, Ph.D. Dále předseda představil členům komise MUDr. Ing. Zdeňka Bureše ze studijního programu P0531D130013 „Chemie a technologie anorganických materiálů“, který předložil k obhajobě disertační práci s názvem: „Příprava, studium vlastností a potenciální využití vybraných nanokovů (Au, Ag, Cu)“. Seznámil též členy komise s doporučením školitele prof. Ing. Miroslava Vlčka, CSc. a stanoviskem vedoucího školicího pracoviště k předložené práci. Následně pak doktorand seznámil komisi s předmětem a výsledky své disertační práce. Po prezentaci výsledků disertační práce doktoranda následovalo projednání oponentských posudků. Oponenti MUDr. Lenka Ryšková, Ph.D. a prof. Ing. Zdeněk Fiala, CSc. přednesli své posudky. S posudkem, doc. RNDr. Václava Slováka, Ph.D. seznámil komisi a přítomné předseda komise. Aspirant následně odpověděl na jejich dotazy a připomínky. Všichni tři oponenti doporučili disertační práci k obhajobě. Prof. Drašar diskutoval možnost poučení se z intoxikace kovů vznikající při zpracování nerostů? Jaká je reprodukovatelnost výsledků studia nanočástic s biologickými materiály? Jaká je stabilita dvojvrstvy nanočástic při interakci s prostředím? Prof. Fiala se tázal, zda-li byly vyzkoušeny i nekovové nanočástice. Jaké je vysvětlení vzniku tyčinek? Diskutujte homogenita struktury na základě analýzy SEM a TEM? Jaký je Váš náhled na využití umělé inteligence ve studované problematice? Po skončení veřejné rozpravy proběhlo neveřejné zasedání, na základě kterého předseda komise konstatoval, že tři přiložené publikace doktoranda souvisejí s předloženou disertační prací a jeho podíl na uvedených publikacích je nepochybný. Po uvážené debatě přistoupila komise k hlasování. Z přítomných 5 členů komise se 5 vyjádřilo pro výsledek obhajoby „splněno“ a udělení vědecké hodnosti doktor (Ph.D.) MUDr. Ing. Zdeňkovi Burešovi. Předseda komise poté seznámil doktoranda s výsledkem hlasování komise, poděkoval členům komise i oponentům za jejich účast na obhajobě a ukončil jednání komise.	cze
dc.description.department	Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	170 s.
dc.identifier	Univerzitní knihovna (studovna)	cze
dc.identifier.signature	D40782
dc.identifier.stag	49941
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/84554
dc.language.iso	cze
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	bez omezení	cze
dc.subject	kovové nanočástice	cze
dc.subject	nanočástice mědi	cze
dc.subject	nanočástice zlata	cze
dc.subject	nanočástice stříbra	cze
dc.subject	antibakteriální účinky kovových nanočástic	cze
dc.subject	testovaní baktericidity	cze
dc.subject	stabilita kovových nanočástic	cze
dc.subject	vlastnosti nanočástic	cze
dc.subject	kostní nádory	cze
dc.subject	cílená léčba	cze
dc.subject	funkcionalizace nanočástic	cze
dc.subject	buněčné linie	cze
dc.subject	osteosarkom	cze
dc.subject	uptake nanočástic	cze
dc.subject	metallic nanoparticles	eng
dc.subject	copper nanoparticles	eng
dc.subject	gold nanoparticles	eng
dc.subject	silver nanoparticles	eng
dc.subject	antibacterial effects of metallic nanoparticles	eng
dc.subject	bactericidal testing	eng
dc.subject	stability of metallic nanoparticles	eng
dc.subject	properties of nanoparticles	eng
dc.subject	bone tumors	eng
dc.subject	targeted therapy	eng
dc.subject	functionalization of nanoparticles	eng
dc.subject	cell lines	eng
dc.subject	osteosarcoma	eng
dc.subject	nanoparticles uptake	eng
dc.thesis.degree-discipline	Chemie a technologie anorganických materiálů	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.
dc.thesis.degree-program	Chemie a technologie anorganických materiálů	cze
dc.title	Příprava, studium vlastností a potenciální využití vybraných nanokovů (Au, Ag, Cu)	cze
dc.title.alternative	Preparation, study of the properties and potential applications of selected nanometals (Au, Ag, Cu)	eng
dc.type	disertační práce	cze
dspace.entity.type	Publication