|
Léčiva a biomateriály (FCHI)
Doktorský program,
Fakulta chemicko-inženýrská
Studijní program Léčiva a biomateriály směřuje zejména do oblastí medicinální chemie; analýza léčiv a studium struktury pevných farmaceutických substancí; výzkum a studium vlastností anorganických a polymerních materiálů pro biomedicínské aplikace; farmaceutické procesní inženýrství; aplikovaná informatika pro farmaceutický průmysl. Studijní program vznikl za podpory projektu Národní plán obnovy pro oblast vysokého školství na období 2022-2024, financovaného ze zdrojů EU. UplatněníAbsolventi se uplatňují především v základním i aplikovaném výzkumu léčiv a lékových forem, farmaceutických technologií a biomateriálů na univerzitních pracovištích, v ústavech AVČR, ve výzkumných a technologických centrech v České republice i v zahraničí. Dále nacházejí práci i ve výzkumných pracovištích a vývojových, analytických či kontrolních laboratořích příslušných průmyslových podniků či státní správy, případně zastávají vyšší řídící funkce související s výzkumem a vývojem. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2026/27Analýza krevních derivátů pro diagnostiku závažných onemocnění trávicí soustavy
AnotaceMezi závažná onemocnění trávicí soustavy patří například karcinomy jater, jícnu, žaludku, slinivky, střev a konečníku. Časná diagnostika mnohých z nich je však v současné době velmi omezená a konvenční klinické přístupy nedosahují požadované spolehlivosti. Tato práce se zaměřuje na hledání nových cest využívajících pokročilé spektroskopické metody (především vibrační a chiroptické spektroskopie) při analýze krevních derivátů (typicky krevní plazmy z tekuté biopsie) pacientů a kontrolních jedinců pro identifikaci nových diagnostických markerů těchto onemocnění. Spektroskopické, případně omické, přístupy jsou navíc velmi šetrné pro pacienta. Práce bude realizována ve spolupráci se špičkovými klinickými pracovišti pražských fakultních nemocnic. Analýza tkání metodami vibrační spektroskopie pro diagnostiku nádorových onemocnění
AnotaceMetody vibrační spektroskopie (především Ramanova a infračervená) patří mezi účinné nástroje strukturní analýzy a stále častěji je studován jejich potenciál v oblasti klinické diagnostiky některých závažných onemocnění (nádorových či neurodegenerativních). Předmětem této disertační práce bude vývoj instrumentace a algoritmů umožňujících chemickou analýzu tkání s cílem nalézt spolehlivé spektrální markery pro diagnostiku některých závažných onemocnění, například karcinomu tlustého střeva či karcinomu plic. V součinnosti s klinickými pracovišti (např. Všeobecnou fakultní nemocnicí Praha) budou testovány unikátní Ramanovy mikrosondy, které by umožnily in vivo analýzu tkáňových vzorků bez nutnosti jejich odběru. Rovněž budou analyzovány tkáňové vzorky z biopsií. Částicová informatika
AnotaceLéčivé látky se typicky vyrábějí ve formě krystalů. Vlastnosti těchto krystalů se však mohou dramaticky lišit, když se berou v úvahu různé polymorfy nebo vícesložkové pevné formy léčiva (např. soli nebo kokrystaly). Cílem tohoto projektu je charakterizovat povrchové vlastnosti krystalů léčiva s využitím krystalové struktury. V rámci projektu se student zapojí do přípravy různých pevných forem léčiv a jejich charakterizace pomocí monokrystalického XRD s následným řešením krystalové struktury. Získané informace budou použity k predikci vlastností povrchu krystalu z hlediska molekul přítomných na povrchu, hydrofobnosti/hydrofilnosti povrchu, intermolekulárních interakcí mezi molekulami umístěnými na povrchu krystalu a ke korelaci těchto dat s vlastnostmi vytvořených krystalů (např. stabilita za zvýšené teploty nebo vlhkosti, rozpustnost nebo rychlost rozpouštění). Dále bychom rozšířili informace o krystalové struktuře o predikci interakce krystal-krystal a jejich vztah k tekutosti krystalu nebo predikci objemových vlastností krystalů (např. tvrdost) a její vztah k tabletovatelnosti prášku. Studium struktury a identifikace farmaceuticky významných a psychoaktivních látek metodami vibrační a chiroptické spektroskopie
AnotacePráce je zaměřena na vývoj metod strukturní analýzy farmaceuticky významných a psychoaktivních molekul a nových nástrojů pro odhalování drog a padělků léčiv s využitím metod vibrační (infračervené a Ramanovy) a chiroptické (cirkulární dichroismus, Ramanova optická aktivita) spektroskopie. Student bude analyzovat nejen čisté látky (mnohdy chirální povahy), ale též reálné vzorky ze záchytů, především z oblasti anabolických steroidů, disociativních anestetik a syntetických drog. Budou též sledovány specifické projevy přítomnosti chirálních nečistot a matric. Analýza struktury a interpretace spekter bude podpořena metodami molekulárního modelování. Práce bude realizována ve spolupráci s Kriminalistickým ústavem Policie České republiky a za podpory grantových projektů Ministerstva vnitra ČR. Využití inter- a intramolekulárních interakcí při modelování systémů léčivo-polymer
AnotaceMezičásticové interakce hrají významnou roli při procesu tvorby micel, stabilizaci nanočástic při srážení antirozpouštědlem, stabilizaci molekul léčiva v přesyceném roztoku při rozpouštění léčiva nebo při procesu výběru vhodných polymerů pro přípravu amorfních pevných disperzí. V této práci bychom rádi využili kvantovou mechaniku a molekulární dynamické simulace k řešení výše uvedených problémů. První studovaný systém bude obsahovat výběr vhodných polymerů pro přípravu amorfního tuhého roztoku (ASS) s vybraným léčivem při maximalizaci dlouhodobé stability ASS. Kromě toho plánujeme studovat interakci vybraných polymerů s léčivem ve vodním prostředí, abychom maximalizovali rozpustnost léčiva a zabránili vysrážení léčiva z přesyceného roztoku. Druhý studovaný systém se bude skládat z molekul povrchově aktivních látek (syntetických i přírodních) ve vodním prostředí, kde plánujeme studovat vliv koncentrace molekul povrchově aktivních látek, délky hydrofobních a hydrofilních řetězců, přítomnosti iontové síly nebo teplotních změn na tvorbu micel/svinutí molekul povrchově aktivní látky. Zvláštní pozornost bude věnována tomu, když se do tohoto systému přidá léčivo, přičemž cílem bude porozumět solubilizaci molekul léčiva v micelách povrchově aktivní látky. Získané výsledky budou porovnány s dostupnými experimentálními daty obsahujícími rozpustnost léčiva v polymeru, časový vývoj koncentrace léčiva v přesyceném roztoku stabilizovaném polymerem nebo měření permeace molekul léčiva v přítomnosti povrchově aktivních látek a polymerů. Simulace budou vycházet z kvantově-chemických výpočtů typu COSMO-RS, aby umožnily první a relativně rychlý kvalitativní odhad Hansenových parametrů rozpustnosti a mohly tak sloužit při prvotním screeningu vhodných polymerů. V dalším kroku budou použity molekulárně dynamické simulace k simulaci afinity polymer-lék v reálném systémovém uspořádání (ideálně včetně základních experimentálních znalostí). |
Aktualizováno: 15.2.2022 15:51, Autor: Jan Kříž