Prof. Zdeněk Fiala v magazínu UK Forum ****************************************************************************************** * ****************************************************************************************** Datum vydání: 25. ledna 2023 Zdroj: Forum, Magazín Univerzity Karlovy [ URL "https://www.ukforum.cz/rubriky/veda/8694-n uzasne-i-nebezpecne"] Autorka: Jitka Jiřičková Foto: Vladimír Šigut NanoBio zkoumá nanomateriály – úžasné i nebezpečné Oceňujeme na nich jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti, ale zatím jen málo víme o jej dopadech. Proto se vědci z Lékařské fakulty v Hradci Králové UK, Univerzity Pardubice a Fa Hradec Králové rozhodli pro mezioborovou spolupráci ve výzkumu nanomateriálů a jejich účin organismy – v projektu NanoBio [ URL "https://projekt-nanobio.cz/"] . Jedním z iniciátorů byl Zdeněk Fiala z LF HK UK.  Jak se to seběhlo? „Zhruba před sedmi lety jsme se bavili s mými bývalými spolužáky, prore Pardubice Jiřím Caklem a ředitelem tamního Centra materiálů a nanotechnologií [ URL "https fcht/cemnat.html"]  Miroslavem Vlčkem, o tom, že ruku v ruce s vývojem a výrobou stále nov musí na scénu přicházet i odpovídající formy hodnocení jejich potenciální nebezpečnosti pr a životní prostředí,“ vzpomíná profesor Zdeněk Fiala z Ústavu preventivního lékařství LF H rodil čtyřletý výzkumný projekt NanoBio [ URL "https://www.lfhk.cuni.cz/Veda,-zahranici/Gr NANOBIO/"] , v němž se sešli toxikologové, materiáloví inženýři, fyziologové, biologové, c   Know-how, co může škodit Zmíněné centrum pardubické univerzity se věnuje vývoji nových nanomateriálů, tamní katedra a biochemických věd se zase zabývá povrchovou modifikací a biofunkcionalizací nanomateriál metod pro stanovení toxicity a biokompatibility takto upravených látek. A konečně Lékařská Králové UK řeší hodnocení rizik cytotoxických a genotoxických, nemocnice zkoumá nebezpečí (nežádoucí vlivy na funkce imunitního systému). Na základě všech těchto poznatků pak vědci experimentálně ověřených metod pro testování vlivu nanomateriálů na člověka; soubor metodi k dispozici všem laboratorním pracovištím, která o ně projeví zájem.   Některé poznatky, na něž v rámci NanoBio výzkumníci přišli, překvapily i jejich zahraniční například z renomovaného pracoviště molekulární a translační medicíny na Trinity College [ www.tcd.ie/"]  v Dublinu, jež patří ve výzkumu nanočástic k evropské špičce. „Při práci s  je jeden z nejpevnějších materiálů vůbec, jsme museli respektovat skutečnost, že povrch na často kontaminován zlomky mikroorganismů, které vyvolávají imunitní odpověď. Ta pak bývá č připisována nanočásticím samotným, a dochází tak ke zkreslení výsledků testů. Ty pak induk reakci, kterou irští kolegové považovali za důkaz poškození imunitního systému nanočástice dokázali, že nejde o reakci na grafen, ale na to, čím je kontaminovaný,“ vysvětluje Zdeněk     „Správný“ obal sníží toxicitu Za dobu, kdy výzkumy nanočástic probíhají, experti zjistili, že jejich toxicitu lze výrazn modifikací jejich povrchu (obalením netoxickým materiálem), přičemž uvnitř si atributy zac kovové nanočástice (například železo, nikl, kobalt) mají zase speciální vlastnost – superp Za normálních okolností má soubor takových částic nulovou magnetizaci, avšak za přítomnost magnetického pole vzniká silný magnetický a termální účinek. Tohoto jevu se využívá v onko Feromagnetické nanočástice jsou koncentrovány v místě nádoru s následnou aktivací magnetic tepelný účinek, a pokud je teplota udržována nad terapeutickým prahem 42 stupňů Celsia po třiceti minut, dojde ke zničení nádoru.   Jiným příkladem využití nanočástic v medicíně mohou být i magnetické nosiče chemoterapeuti Proč? Nevýhodou většiny chemoterapií je totiž jejich celotělové působení. U magneticky cíl ovšem účinná látka upevněna k magnetickému nanočásticovému nosiči. Vzniklý komplex je vpra řečiště a silným vnějším magnetickým polem následně naměřován do postižené tkáně. Tam pak enzymatickému uvolnění vysokých koncentrací cytotoxické látky, a následně i léčbě.   Splnit úkol... a zmizet Oba uvedené příklady využití nanočástic v medicíně však mají, žel, i své negativní stránky sice splní „svůj úkol“, jenže z těla jen tak nezmizí. Navíc, právě například při léčbě rak k opakovaným aplikacím, čímž se množství nanočástic v organismu neustále zvyšuje a může bý toxických projevů i u nanočástic s primárně velmi nízkou toxicitou. Z tohoto důvodu je po nanočástice co nejrychleji z těla odstranit. A právě na to se chtějí hradečtí vědci zaměři svých výzkumů.   „Díky výstupům projektu NanoBio máme v rukou poměrně efektivní nástroj odhadu nebezpečnost s jehož pomocí se v nejbližší době chceme soustředit na oblast nově vyvíjených nano-kandid medicínské aplikace v oblastech diagnostiky a terapie. Kritéria vhodnosti nových nanostruk jsou aplikační funkčnost, nízká toxicita a rychlá postaplikační eliminace z lidského organ profesor Zdeněk Fiala. prof. Ing. Zdeněk Fiala, CSc. Vystudoval chemii v Pardubicích, profesorský titul získal v oborech hygiena, preventivní l a epidemiologie na Fakultě vojenského zdravotnictví Univerzity obrany v Brně. Od roku 1986 jako pedagog a výzkumný pracovník na Lékařské fakultě UK v Hradci Králové, kde v letech 20 zastával funkci přednosty Ústavu hygieny a preventivního lékařství. Nyní je zástupcem před preventivního lékařství. Zahraniční zkušenosti získal během pobytů v norském Oslu nebo na univerzitě.