Projekty výzkumu - detail

Experimentální léčebné odstranění biofilmu z povrchů kovových a plastových materiálů pomocí nanorobotů

NW24-08-00473

Pumera Martin prof. RNDr., Ph.D.

2024

2027

Ministerstvo zdravotnictví

Obecná forma

Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2024-2030 (NW))

Podle literatury je více než 65% všech infekcí v medicíně zapříčiněno biofilmem[5,6]. V USA je údajně každý rok postiženo více než 12 milionů lidí infekcemi souvisejícími s biofilmem s odhadovanou roční ekonomickou zátěží 6 miliard USD[7] Bakteriální biofilm způsobuje různé infekční komplikace spojené s použitím močových katétrů[8], srdečních chlopní[9], intravenózních katetrů[10], náhrad kloubů[11], cévních štěpů[12], shuntů mozkomíšního moku[13], osteosyntetického materiálu[14], plastových hadiček používaných v umělé plicní ventilaci[15,16] a endotracheálních rourek[16]. Termín mikro/nanoroboti[17] se používá pro označení všech struktur o velikosti nano- až mikronů (300 nm - 300 μm) schopných převést zdroje energie na kinetickou energii[17]. Jsou popsány tři skupiny řízených nanorobotů: a) biohybridní systémy integrující syntetické nanostruktury s mikroorganismy jako motorem nanorobotů[17–20], b) nanoroboty s chemotaxí využívající katalytickou aktivitu k selektivní přeměně chemických pohonných látek na pohyb[17,21–23 ] a c) fyzicky pohánění nanoroboti přeměňující externí energetické vstupy (např. magnetické, ultrazvukové nebo světelné pole) na pohyb na základě geometrie motoru a materiálových provedení[24–27]. Nanoroboti se široce studují v posledních letech v in-vitro aplikacích. Navrhovaný projekt je zaměřen na odstranění biofilmu magneticky a světelně naváděných nanorobotů s vlastní katalytickou aktivitou, zejména peroxidací a také jako "drug-delivery" sytémy nesoucí cíleně antibiotika. V experimentální studii in-vitro plánujeme použít různé typy nanorobotů s různými katalytickými aktivitami. Skupina prof. Pumery se plánuje zabývat modifikacemi nanorobotů a jejich povrchů. Plánujeme experimentálně ověřit schopnost těchto partikulí migrovat podle gradientu světla a magnetického pole s peroxidací nebo uvolňováním antibiotik v cílové tkáni.

https://www.isvavai.cz/cep?ss=detail&h=NW24-08-00473