Věda a výzkum Aktuální a velké projekty

Aktuální a velké projekty Vývoj nových fotoaktivovatelných systémů pro biologické studie

Hlavní řešitel Hlavní řešitel: Klán Petr

Doba řešení Doba řešení: 2009—2012

Zadavatel Zadavatel: Grantová agentura ČR

Národní projekt

Předmětem projektu je návrh a vývoj nových fotoaktivovatelných/fotoodštěpitelných systémů pro biologické studie. Jedná se o molekuly, ve kterých přítomnost fotomodifikovatelné skupiny potlačuje jejich chemickou nebo biologickou aktivitu, která je obnovena díky následné fotochemické reakci. Projekt bude zaměřen na vývoj takových systémů, které budou splňovat kritéria pro úspěšné využití v biochemii, biologii nebo fyziologii. Výsledky tohoto výzkumu mohou být velmi žádané – tato oblast patří mezi nejcitovanější v celém oboru organické fotochemie.


Fotoaktivovatelné sloučeniny (tzv. molekuly v kleci; "caged molecules") jsou v současné době v centru vědeckého zájmu, zejména v souvislosti s výzkumem v oblastech biochemie, biologie, fyziologie a organické chemie, jako je např. regulace proteinové nebo enzymové aktivity, organická syntéza na pevné fázi nebo nanotechnologie. Tyto komplexní látky umožňují spuštění studovaných chemických nebo biochemických procesů ve zvoleném čase a prostoru díky fotochemické aktivaci světlem.
Tento projekt je zaměřen na vývoj a studium nových fotoaktivovatelných sloučenin, které by měly co nejvhodnější vlastnosti právě pro biologické "in vitro" studie v buňkách a organizmech. Tyto sloučeniny jsou před použitím neaktivní (tj. jejich využitelná chemo/bio-aktivita je dočasně blokována); ozářením ultrafialovým nebo viditelným světlem je aktivní část molekuly uvolněna a zapojuje se do studované reakce. Načasování této události přímo v buňce v přesně definovaném prostoru (obvykle díky ozáření úzkým paprskem laseru) je největší výhoda této aplikace. V tomto projektu bychom chtěli vyvinout takové systémy, které budou vyhovovat nejpřísnějším požadavkům na biologické a fyziologické aplikace a které by umožnily co nejrychlejší a nejúčinnější aktivaci, bez rizika tvorby toxických a reaktivních vedlejších sloučenin, a to vše ve vodném prostředí. Fotochemické reakce pak budou studovány pomocí laserové zábleskové spektroskopie. Na závěr pak budou vyvinuté systémy studovány v biologických systémech (v buňkách), aby se stanovily meze použitelnosti.
 


Zpět