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

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

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ S VYUŽITÍM MIKROSKOPIE ATOMÁRNÍCH SIL

Mikroskopie atomárních sil (AFM) se řadí mezi moderní zobrazovací techniky, které poskytují obraz v subnanometrickém rozlišení. Na rozdíl od ostatních technik ji lze použít i v kapalinách, které imitují přirozené prostředí, což je obzvlášť výhodné při studiu biologických vzorků. Od roku 1986 se vyvinula v univerzální nástroj, který kromě výškového zobrazení poskytuje mapy elastických a viskoeleastických vlastností. Naše práce má za úkol představit nové techniky zabývající se studiem mechanických vlastností buněk - Peak Force Tapping a Stiffness tomography. Oba přístupy reprezentují jedinečný způsob práce se silovými křivkami, které jsou základem pro určení mechanických vlastností

In vitro cytotoxicity analysis of doxorubicin-loaded/superparamagnetic iron oxide colloidal nanoassemblies on MCF7 and NIH3T3 cell lines

Katerina Tomankova,1 Katerina Polakova,2 Klara Pizova,1 Svatopluk Binder,1 Marketa Havrdova,2 Mary Kolarova,2 Eva Kriegova,3 Jana Zapletalova,1 Lukas Malina,1 Jana Horakova,1 Jakub Malohlava,1 Argiris Kolokithas-Ntoukas,4 Aristides Bakandritsos,4 Hana Kolarova,1 Radek Zboril2 1Department of Medical Biophysics, Institute of Translation Medicine, Faculty of Medicine and Dentistry, 2Regional Centre of Advanced Technologies and Materials, Departments of Physical Chemistry and Experimental Physics, Faculty of Science, 3Department of Immunology, Faculty of Medicine and Dentistry, Palacky University, Olomouc, Czech Republic; 4Department of Materials Science, University of Patras, Patras, Greece Abstract: One of the promising strategies for improvement of cancer treatment is based on magnetic drug delivery systems, thus avoiding side effects of standard chemotherapies. Superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles have ideal properties to become a targeted magnetic drug delivery contrast probes, named theranostics. We worked with SPIO condensed colloidal nanocrystal clusters (MagAlg) prepared through a new soft biomineralization route in the presence of alginate as the polymeric shell and loaded with doxorubicin (DOX). The aim of this work was to study the in vitro cytotoxicity of these new MagAlg–DOX systems on mouse fibroblast and breast carcinoma cell lines. For proper analysis and understanding of cell behavior after administration of MagAlg–DOX compared with free DOX, a complex set of in vitro tests, including production of reactive oxygen species, comet assay, cell cycle determination, gene expression, and cellular uptake, were utilized. It was found that the cytotoxic effect of MagAlg–DOX system is delayed compared to free DOX in both cell lines. This was attributed to the different mechanism of internalization of DOX and MagAlg–DOX into the cells, together with the fact that the drug is strongly bound on the drug nanocarriers. We discovered that nanoparticles can attenuate or even inhibit the effect of DOX, particularly in the tumor MCF7 cell line. This is a first comprehensive study on the cytotoxic effect of DOX-loaded SPIO compared with free DOX on healthy and cancer cell lines, as well as on the induced changes in gene expression. Keywords: DOX/SPIO nanocarriers, superparamagnetic iron oxide nanoparticles, doxorubicin, in vitro cytotoxicity&nbsp