Advanced stimuli-responsive giant vesicles – towards the mimicking of essential cell functions

Provider

Ministry of Education, Youth and Sports

Programme

—

Call for proposals

SMSM2023LU001

Main participants

Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

MSMT-1445/2024-9

Project name in Czech

Nové mikročásticové vezikulární systémy reagující na vnější podněty – cesta k napodobení základních buněčných funkcí

Annotation in Czech

Buňky jsou základním stavebním kamenem a funkční jednotkou všech známých živých organismů. Není proto překvapením, že s rychlým rozvojem buněčné biologie vzniká mnoho výzev, které směřují k napodobování nebo snaze o vylepšování jejich vlastností. V rámci tohoto jsou, mimo jiné, vytvářeny umělé buňky (artificial cells, AC) které ve srovnání s živými buňkami mohou nabízet dílčí výhody, jako je snadnější manipulace s nimi, řízená modifikace nebo jejich další začleněn do tkání. Lze je poté použít jako biomimetické systémy ke studiu a pochopení vlastností biologických buněk, ke zkoumání dynamiky buněk s využitím redukce buněčné složitosti, a především ke zkoumání nových možných aplikací a náhrad živých buněk tam, kde to je nezbytné. V tomto rámci jsou velké unilamelární vezikuly (giant unilamellar vesicles, GUV) nejslibnějšími kandidáty, protože mohou být syntetizovány z lipidů a/nebo amfifilních blokových kopolymerů tak, aby odpovídaly rozměrům eukaryotických buněk a v základech napodobovaly jejich strukturu a funkci. Jejich dvojvrstva může být tvořena pomocí syntetických lipidů nebo polymerů na bázi lipidů navržených tak, aby reagovaly na různé biologické stimuly. To umožňuje začlenění a zapouzdření biologických látek jako jsou proteiny, enzymy nebo receptory do vnitřního objemu částic, což usnadní simulaci takových biologických procesů, jako jsou zachycení bakterií nebo patogenních virů, podpora komunikace mezi buňkami atp. Pro konstrukci GUV je v současné době používáno jen málo lipidů a polymerů. Příprava nových lipidů a amfifilních blokových kopolymerů, které reagují na rovnovážné nebo nerovnovážné buněčné mikroprostředí (změny pH, koncentrace reaktivních forem kyslíku, změny teploty atp.) má proto vysoký potenciál k pokroku v přípravě umělých buněk. Částice GUV jsou typicky vytvářeny rehydratací tenkého filmu, elektroformací, emulzní centrifugací nebo speciálními metodami polymerizace.

R&D category

ZV - Basic research

OECD FORD - main branch

10406 - Analytical chemistry

OECD FORD - secondary branch

—

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

CB - Analytical chemistry, separation

Realization period - beginning

Mar 1, 2024

Realization period - end

Dec 31, 2027

Project status

Z - Beginning multi-year project

Latest support payment

—

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP24-MSM-LU-R

Data delivery date

Feb 8, 2024

Total approved costs

6,755 thou. CZK

Public financial support

6,755 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK