Projektová činnosť

Medzinárodné

Hybrid DNA-functionalized fibrils as nanostructured material for bioanalytical applications
Hybrid DNA-functionalized fibrils as nanostructured material for bioanalytical applications
Program: Mobility
Zodpovedný riešiteľ: RNDr., Ing. Šipošová Katarína, PhD.
Doba trvania: 1.1.2024 – 31.12.2025
Hyp4Amy – Ultrazvukom a magneticky indukovaná hypertermia ako liečebná modalita pre amyloidné ochorenia
Ultrasound- and Magnetic-induced Hyperthermia as a Treatment Modality for Amyloid-related Diseases
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr., Ing. Šipošová Katarína, PhD.
Anotácia: Nanočastice (NP), vrátane magnetických, pritiahli značný vedecký záujem vďaka možnosti využitia v rôznych oblastiach vedy a medicíny. V dôsledku toho bolo vyvinutých niekoľko sľubných liečebných postupov, ako je kontrolovaný transport a uvoľňovanie liečiva, foto- a sonodynamická terapia, či tepelná terapia použitím nanočastíc. Nanočastice môžu byť tiež použité ako biosenzory alebo zobrazovacie kontrastné činidlá. Navyše, uplatnenie našli aj v štúdiu amyloidogénnych ochorení. Hoci bolo vynaložené značné úsilie na pochopenie patogenézy a navrhnutia účinnej terapie amyloidných chorôb, doposiaľ neexistuje liečba, okrem symptomatickej. Možný nefarmakologický alternatívny prístup je založený na cielenej eliminácii β-amyloidných štruktúr použitím energie generovanej magnetickými nanočasticami v dôsledku aplikovaného magnetického poľa a/alebo ultrazvuku. Predkladaný projekt je zameraný na základný aj aplikovaný výskum, ktorý pomôže zdokonaliť aplikáciu magnetických nanočastíc pri liečbe ochorení, charakteristických prítomnosťou amyloidných agregátov prostredníctvom tepelných/ultrazvukových procesov, a umožní tomografické monitorovanie deštrukcie amyloidných štruktúr. Navyše, cielený transport a lokalizácia magnetických nanočastíc v mieste určenia a riadená aktivácia terapeutických a zobrazovacích činidiel skracujú čas liečby, pričom sa vyhýbajú nežiaducemu poškodeniu a vedľajším účinkom vyplývajúcim zo systémového podávania. Spolupráca podporí nielen bilaterálnu výmenu poznatkov, technológií a skúseností, ale môže tiež urýchliť prechod medzi biofyzikálnou/biochemickou vedou a klinickými štúdiami.
Doba trvania: 1.1.2024 – 31.12.2025
Innovative water-soluble phytomaterial inhibitors for Alzheimer’s and Parkinson’s disease prevention
Innovative water-soluble phytomaterial inhibitors for Alzheimer’s and Parkinson’s disease prevention
Program: Horizont 2020
Zodpovedný riešiteľ: MUDr. Musatov Andrey, DrSc.
Doba trvania: 1.10.2022 – 28.2.2025

Národné

SelfNano – Programovateľné samo-usporiadanie hybridných DNA-proteín nanosystémov pre kontrolovateľné viazanie a uvoľnovanie biologicky aktívnych látok
Programmable self-organization of hybrid DNA-protein nanosystems for controlled binding and release of biologicals
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr., Ing. Šipošová Katarína, PhD.
Anotácia: Samo-usporiadanie proteínov je proces založený na autonómnych, nekovalentných interakciách medzi rôznymi stavebnými blokmi bez potreby externých zdrojov energie. Možnosť chemickej modifikácie pripojením funkčných ligandov na samostatne sa zostavujúce peptidy alebo proteíny kladie základ pre vývoj nových materiálov s bezprecedentnými štruktúrnymi a funkčnými vlastnosťami. Obzvlášť použitie sekvenčne adresovateľných DNA a teda synergickou kombináciou samo-usporadúvajúcich sa systémov DNA-proteín, môže viesť k vzniku jedinečných a sofistikovaných funkčných hybridných nanoštruktúr. Tieto štruktúry, ktoré sú vysoko programovateľné, vykazujúce pozoruhodné vlastnosti, ponúkajú nové príležitosti na vytváranie materiálov na nanoúrovni. Inšpirovaní jedinečnou schopnosťou proteínov samozostavovať sa do amyloidných vlákien, plánujeme použiť rekombinantný pavúčí proteín eADF4(C16), inzulín, Aβ peptid a lyzozým, aby sme demonštrovali všestrannosť konceptu samo-organizácie fibrilárnych štruktúr do vyššie usporiadaných systémov za pomoci DNA. Budeme skúmať dva dynamické asociačné režimy, teplotne riadenú hybridizáciu krátkych prekrývajúcich sa sekvencií DNA a vysoko špecifickú väzbu DNA-aptamér na ligand, riadenú afinitou ligandu. Vo všeobecnosti predpokladáme použiteľnosť nami navrhovaného systému nanohybridných štruktúr DNA-proteín na konštrukciu nanoštruktúrnych materiálov v biomedicínskom výskume na viazanie a uvoľňovanie biologicky aktívnych činidiel, vytváranie viacerých proteínových usporiadaní pre účinné enzymatické kaskády, ale aj možnosť viazania farbív pre systémy zachytávania žiarenia.
Doba trvania: 1.7.2024 – 30.6.2028