VLIV FOTODYNAMICKÉ TERAPIE NA CYTOMECHANIKU NÁDOROVÉ BUNĚČNÉ LINIE HELA

Během posledních desetiletí byla k zobrazování detailních struktur biologických preparátů používána zejména elektronová mikroskopie (EM). Ačkoliv nám EM poskytuje vysoké rozlišení; zobrazovat vzorky bez fixace a barvení není zcela jednoduché a je tímto limitováno. Jak se ale ukazuje, mikroskopie atomárních sil (AFM) se zdá být vhodným nástrojem nejen pro zobrazení biologických struktur, ale i k jejich manipulaci s nimi v nativním stavu a v přirozeném prostředí. Navíc nám poskytuje přesné morfologické a mechanické informace v reálném čase a v nanorozlišení. Moderní AFM přístroj pracuje s pikonewtonovou silovou interakcí s povrchem preparátu, což nám umožňuje provádět detailní studie mofrologických charakterizací biologického vzorku a popisy interakcí hrot-vzorek. Jako biologický objekt byla vybrána HeLa buněčná linie (nádor děložního hrdla virového původu), která je citlivá vůči fotodynamické terapii za současného využití ftalocyaninového senzitizeru. Pro detekci změn v buněčné kultuře byly použity dva různé mikroskopy atomárních sil: Bioscope Catalyst od firmy Bruker a Ntegra AURA od firmy NT-MDT jako nástroj pro detekci mechanických změn po terapii. Naše práce má za úkol upozornit na jednu z aplikací mikroskopie atomárních sil - mechanickou charakterizaci buněk před a po poškození fotodynamickou terapií, která může mít výhledově velký přínos v diagnostice různých onemocnění

The Phenotypic Spectrum of 47 Czech Patients with Single, Large-Scale Mitochondrial DNA Deletions

BACKGROUND: In this retrospective study, we analysed clinical, biochemical and molecular genetic data of 47 Czech patients with Single, Large-Scale Mitochondrial DNA Deletions (SLSMD). METHODS: The diagnosis was based on the long-range PCR (LX-PCR) screening of mtDNA isolated from muscle biopsy in 15 patients, and from the buccal swab, urinary epithelial cells and blood in 32 patients. RESULTS: A total of 57% patients manifested before the age of 16. We did not find any significant difference between paediatric and adult manifestation in either the proportion of patients that would develop extraocular symptoms, or the timespan of its progression. The survival rate in patients with Pearson Syndrome reached 60%. Altogether, five patients manifested with atypical phenotype not fulfilling the latest criteria for SLSMD. No correlation was found between the disease severity and all heteroplasmy levels, lengths of the deletion and respiratory chain activities in muscle. CONCLUSIONS: Paediatric manifestation of Progressive External Ophthalmoplegia (PEO) is not associated with a higher risk of multisystemic involvement. Contrary to PEO and Kearns-Sayre Syndrome Spectrum, Pearson Syndrome still contributes to a significant childhood mortality. SLSMD should be considered even in cases with atypical presentation. To successfully identify carriers of SLSMD, a repeated combined analysis of buccal swab and urinary epithelial cells is neede

INOVACE PRAKTICKÝCH ÚLOH VE VÝUCE LÉKAŘSKÉ BIOFYZIKY LÉKAŘSKÉ FAKULTY UNIVERZITY PALACKÉHO

Vzhledem k nutnosti zvyšování úrovně vzdělávacího procesu je nezbytné modernizovat výuku i přístrojové vybavení na výukových pracovištích Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci. Kvalita výuky musí odpovídat současným nárokům studentů na vysokou úroveň výuky. Bez moderního přístrojového vybavení ve výukových laboratořích by nebylo možné v rostoucí konkurenci dalších vzdělávacích institucí uspět. Udržitelnost projektu je zajištěna pokračováním výuky v akreditovaných studijních programech na LF UP v Olomouci, výukové texty budou využívány studenty i v dalších ročnících a případné další finanční náklady pro realizaci nových úloh budou hrazeny z provozních prostředků Ústavu lékařské biofyziky. V rámci inovací praktické výuky byly připraveny nové laboratorní úlohy, které jsou zavedeny do praktické výuky předmětů Lékařská biofyzika, biometrie a výpočetní technika pro studijní program Všeobecné lékařství a předmětu Lékařská biofyzika pro studijní program Zubní lékařství. Nezbytnou součástí přípravy nových laboratorních úloh je vytvoření výukových textů, které prostřednictvím podrobného teoretického popisu doplňují praktické demonstrace

Graphene-Based Photodynamic Therapy and Overcoming Cancer Resistance Mechanisms: A Comprehensive Review

Hanna Dilenko, Kateřina Bartoň Tománková, Lucie Válková, Barbora Hošíková, Markéta Kolaříková, Lukáš Malina, Robert Bajgar, Hana Kolářov&#x00E1Department of Biophysics, Faculty of Medicine and Dentistry, Palacky University, Olomouc, Czech RepublicCorrespondence: Kateřina Bartoň Tománková, Department of Biophysics, Faculty of Medicine and Dentistry, Palacky University, Hněvotinska 3, Olomouc, 77900, Czech Republic, Tel +420 733 690 914, Email [email protected]: Photodynamic therapy (PDT) is a non-invasive therapy that has made significant progress in treating different diseases, including cancer, by utilizing new nanotechnology products such as graphene and its derivatives. Graphene-based materials have large surface area and photothermal effects thereby making them suitable candidates for PDT or photo-active drug carriers. The remarkable photophysical properties of graphene derivates facilitate the efficient generation of reactive oxygen species (ROS) upon light irradiation, which destroys cancer cells. Surface functionalization of graphene and its materials can also enhance their biocompatibility and anticancer activity. The paper delves into the distinct roles played by graphene-based materials in PDT such as photosensitizers (PS) and drug carriers while at the same time considers how these materials could be used to circumvent cancer resistance. This will provide readers with an extensive discussion of various pathways contributing to PDT inefficiency. Consequently, this comprehensive review underscores the vital roles that graphene and its derivatives may play in emerging PDT strategies for cancer treatment and other medical purposes. With a better comprehension of the current state of research and the existing challenges, the integration of graphene-based materials in PDT holds great promise for developing targeted, effective, and personalized cancer treatments.Keywords: graphene quantum dots, graphene oxide, cancer research, photosensitizers, drug deliver

High-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry in the identification and determination of phase I and phase II drug metabolites

Applications of tandem mass spectrometry (MS/MS) techniques coupled with high-performance liquid chromatography (HPLC) in the identification and determination of phase I and phase II drug metabolites are reviewed with an emphasis on recent papers published predominantly within the last 6 years (2002–2007) reporting the employment of atmospheric pressure ionization techniques as the most promising approach for a sensitive detection, positive identification and quantitation of metabolites in complex biological matrices. This review is devoted to in vitro and in vivo drug biotransformation in humans and animals. The first step preceding an HPLC-MS bioanalysis consists in the choice of suitable sample preparation procedures (biomatrix sampling, homogenization, internal standard addition, deproteination, centrifugation, extraction). The subsequent step is the right optimization of chromatographic conditions providing the required separation selectivity, analysis time and also good compatibility with the MS detection. This is usually not accessible without the employment of the parent drug and synthesized or isolated chemical standards of expected phase I and sometimes also phase II metabolites. The incorporation of additional detectors (photodiode-array UV, fluorescence, polarimetric and others) between the HPLC and MS instruments can result in valuable analytical information supplementing MS results. The relation among the structural changes caused by metabolic reactions and corresponding shifts in the retention behavior in reversed-phase systems is discussed as supporting information for identification of the metabolite. The first and basic step in the interpretation of mass spectra is always the molecular weight (MW) determination based on the presence of protonated molecules [M+H]+ and sometimes adducts with ammonium or alkali-metal ions, observed in the positive-ion full-scan mass spectra. The MW determination can be confirmed by the [M-H]- ion for metabolites providing a signal in negative-ion mass spectra. MS/MS is a worthy tool for further structural characterization because of the occurrence of characteristic fragment ions, either MSn analysis for studying the fragmentation patterns using trap-based analyzers or high mass accuracy measurements for elemental composition determination using time of flight based or Fourier transform mass analyzers. The correlation between typical functional groups found in phase I and phase II drug metabolites and corresponding neutral losses is generalized and illustrated for selected examples. The choice of a suitable ionization technique and polarity mode in relation to the metabolite structure is discussed as well