Technologie a materiály pro bioaplikace

Text

Skupina Technologie a materiály pro bioaplikace se zabývá přípravou a analýzou zejména vybraných nanočástic a tenkých vrstev. V oblasti nanočástic jde především o liposomy, které byly vzhledem k jejich biokompatibilitě použity pro konstrukci vakcíny proti Lymské borelióze. Unikátnost nové vakcíny proti lymeské borelióze spočívá ve způsobu konstrukce rekombinantních antigenů. Vakcína byla úspěšně testována ve veterinární medicíně  a tvůrci byli nominováni na cenu Česká hlava 2014 a 2018. Za projekt Rekombinantní vakcína proti lymeské borelióze získala I. Kratochvílová spolu s kolegy z Výzkumného ústavu veterinárního lékařství, Univerzity Palackého Olomouc, Ústavu Organické Chemie a Biochemie AV ČR a firmy Bioveta ocenění Nejlepší spolupráce roku 2014 a cenu TAČR 2015 (Obr. 1-2).  Od roku 2016 firma Bioveta vyrábí tuto vakcínu pro veterinární medicínu pod názvem Borrelym. Nyní probíhají experimentální studie a teoretické modelování různých druhů amechanismů chování lipidních konstruktů, specificky vytvořených pro vakcinační konstrukty a nosiče léčiv.

V oblasti nanovrstev jsme použili polykrystalický diamant, připravený metodou depozice z plynné fáze, jako ochranné pokrytí proti vysokoteplotní degradaci obalů jaderného paliva.   Pokrytí obalů jaderného paliva ze Zr slitin 300 nm tlustou polykrystalickou diamantovou vrstvou překvapivě relevantně snížilo korozi povrchu nejen za havarijních, ale i pracovních podmínek, čímž se prodlouží doba standardního použití paliva v reaktoru (Obr. 3).  Řešení tak výrazně snižuje i ekologickou zátěž. Po evropském patentu se podařilo získat i patent americký a tím přístup na trh s největším počtem jaderných reaktorů na světě.  Výzkum byl podpořen rozsáhlými testy ve spolupráci s americkou firmou Westinghouse a zúčastnila se ho řada studentů, jejichž některé bakalářské, diplomové, nebo doktorské práce získaly několik ocenění a výsledky byly publikovány v prestižních časopisech.   V současnosti hledáme nové typicky dvouvrstvé povlaky obalů jaderného paliva, které využívaji specifické chování jak jednotlivých vrstev, tak jejich kombinace v závislosti na technologii nanášení. Nadějnou se zatím ukazuje kombinace magnetonově naprašované Cr vrstvy  a vrstvy nanokrystalického diamantu. 

Schéma  konstruktu vakcíny proti lymeské borelióze
Popis
Schéma  konstruktu vakcíny proti lymeské borelióze
Části obalů jaderného paliva ze Zr slitin, pokryté polykrystalickou diamantovou vrstvou tloušťky 300 nm
Popis
Části obalů jaderného paliva ze Zr slitin, pokryté polykrystalickou diamantovou vrstvou tloušťky 300 nm

V rámci spolupráce s Fakultou elektrotechnickou ČVUT a Všeobecnou fakultní nemocnicí 1 LF UK řešíme projekt AZV NW24-08-00048 “Zobrazení meiotického vřeténka při metodách asistované reprodukce v rámci vyšetření kvality oocytu a a ploidie embrya s využitím umělé inteligence (studie SMART)”.   Strojové učení používáme k predikci ploidie embrya ze snímků oocytů v polarizovaném světle a časosběrného videa vyvíjejícího se embrya.