Projekt: NanoBioSep - Nanočásticemi modifikované monolitické materiály pro bioanalýzu
Školitel: Ing. František Foret, CSc.
Hostitelská instituce: Ústav analytické chemie AV ČR
Země původu: Česká republika
Země vědeckého působení: USA
Délka projektu: 24 měsíců
Panel: Chemie
Abstrakt:
Navrhovaný projekt reaguje na požadavky vývoje nové instrumentace pro analýzu biologických vzorků. Během tohoto projektu budou vyvinuty nové postupy pro syntézu nanočástic kovů a oxidů kovů o definovaných velikostech, krystalických strukturách a různých povrchových ligandech. Připravené nanočástice budou využity pro přípravu nové generace chromatografických sorbentů charakterizované lepšími retenčními vlastnostmi, nižšími nespecifickými interakcemi a výrazně vyšší stabilitou ve srovnání s komerčně dostupnými produkty. Projekt bude rovněž zaměřen na studium interakci biologicky významných látek s připravenými nanomateriály. Vyvinutá technologie bude v souladu s moderními trendy v oblasti analytické chemie převedena do miniaturizovaného formátu za účelem připravit plně automatizovaný systém pro rychlé a levné analýzy komplexních biologických vzorků.
Průběžné publikovatelné shrnutí projektu
Cílem tohoto projektu je vývoj metod pro syntézy nanočástic oxidů kovů a jejich imobilizací na povrch monolitických substrátů s úmyslem připravit nové typy chromatografických materiálů vyznačujících se zlepšenými retenčními vlastnostmi, sníženou nespecifickou interakcí a výrazně vyšší stabilitou.
• Během prvního roku řešení projektu jsem se zaměřila na syntézu nanočástic oxidů železa a jejich začlenění do monolitických materiálů na bázi organických polymerů, které byly připraveny ve formě kapilárních kolon nebo pipetovacích špiček. Připravené materiály byly charakterizovány různými technikami jako jsou dynamický rozptyl světla nebo skenovací elektronová mikroskopie, a úspěšně využity pro fosfoproteomickou analýzu.
Rovněž jsem se podílela na řešení projektu, který je zaměřen na vývoj nové instrumentace pro on-line spojení kapilární elektroforézy s hmotnostní spektrometrií. Navrhli jsme a vyrobili nový typ hybridního kapilárního/mikrofluidního zařízení, které bylo využito pro CE/MS analýzy proteinů, peptidů a oligosacharidů.
Ve spolupráci s oddělením Ústavu analytické chemie AV ČR, v. v. i. zabývajícím se separacemi v kapalné fázi jsme se zaměřili na vuyžití nově vyvinutého zařízení pracujícího na principu izoelektrické fokuzace v rozbíhavém toku pro separaci peptidů. Potenciál tohoto zařízení pro preparativní separace byl demonstrován izolací vysoce purifikovaného kaseinomakropeptidu, který je využíván jako doplněk stravy u pacientů trpících fenylketonurií.
• Získané výsledky byly prezentovány na mezinárodních konferencích (HPLC2011, Budapešť, Maďarsko; CECE2011, Brno, Česká republika a HPLC2012, Anaheim, USA) a publikovány ve vědeckých časopisech s vysokými impaktními faktory (Electrophoresis, Journal of Separation Science, Proteomics, Analytical and Bioanalytical Chemistry). Poster nazvaný „Nanoparticle-modified monolithic pipette tips for selective enrichment of phosphopeptides“ a prezentovaný na HPLC2012 v Anaheimu získal ocenění pro nejlepší poster (z více než 400 posterů prezentovaných na této konferenci).
• V roce 2011 jsem obdržela Prémii Otto Wichterleho, což je významné ocenění pro mladé vědecké pracovníky udělované Akademií věd České republiky.
• Během minulého roku se mi podařilo vybudovat spolupráci s vědeckými pracovišti v Brně i zahraničí (Maďarsko, USA), které lze doložit výsledky prezentovanými na konferencích nebo společnými vědeckými publikacemi.