Model study of biomolecules bonding to cerium oxide nanoparticles

• Thesis title in Czech: Modelová studie vazby biomolekul na nanočástice oxidu ceričitého
• Thesis title in English: Model study of biomolecules bonding to cerium oxide nanoparticles
• Key words: oxid ceričitý, nanočástice, vazby biomolekul, aminokyseliny, elektronová mikroskopie, fotoemisní spektroskopie, dynamický rozptyl světla
• English key words: cerium oxide, nanoparticles, bonding of biomolecules, amino acids, electron microscopy, photoemission spectroscopy, dynamic light scattering
• Academic year of topic announcement: 2019/2020
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Supervisor: prof. Mgr. Iva Matolínová, Dr.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 10.10.2019
• Date of assignment: 11.10.2019
• Confirmed by Study dept. on: 12.12.2019
• Date and time of defence: 14.07.2020 09:00
• Date of electronic submission: 04.06.2020
• Date of submission of printed version: 04.06.2020
• Date of proceeded defence: 14.07.2020
• Opponents: doc. Mgr. Michael Vorochta, Ph.D.
• Advisors: Ing. Nataliya Tsud, Ph.D.

Guidelines

1) Studium doporučené literatury
2) Seznámení se s principy experimentálních metod a systémů, které budou k řešení práce používány.
3) Příprava roztoku nanočástic oxidu ceru a jejich charakterizace.
4) Funkcionalizace nanočástic CeO2 biomolekulami ve vodném roztoku.
5) Studium interakce biomolekul s povrchem nanočástic CeO2.
6) Vyhodnocení výsledků a sepsání práce.

References

1) Catalysis by Ceria and Related Materials, A. Trovarelli, Imperial College Press, ISBN: 1-86094-299-7.
2) D. Briggs, M.P. Seah: Practical Surface Analysis, vol. 2 - Auger and X-ray Photoelectron spectroscopy, Wiley, 1990, ISBN 0-471-92081-9
3) N. Hashemi Goradel, F. Ghiyami-Hour, S. Jahangiri, B. Negahdari, A. Sahebkar, A. Masoudifar, H. Mirzaei, Nanoparticles as new tools for inhibition of cancer angiogenesis, J. Cell. Physiol. 233 (2018) 2902–2910
4) C.D. Spicer, E.T. Pashuck, M.M. Stevens, Achieving Controlled Biomolecule–Biomaterial Conjugation, Chem. Rev. 118 (2018) 7702–7743
5) Odborná literatura dle zadání vedoucí

Preliminary scope of work

V posledních desetiletích se oxid ceričitý díky svým biokompatibilním a enzymatickým vlastnostem stává slibným materiálem pro biologické aplikace, jako je dodávání léčiv, biosenzory apod.

V rámci této bakalářské práce navrhujeme studovat nanočástice oxidu ceričitého, které budou použity jako substrát pro depozici biomolekul, např. histidinu či glycinu, z roztoku. Nanočástice CeO2(komerčně dostupné či připravené chemickou cestou) budou analyzovány spektrofotometrem metodou dynamického rozptylu světla (DLS), spektrometrem UV-vis a transmisním elektronovým mikroskopem (TEM). Nanočástice funkcionalizované biomolekulami budou po vysušení na vzduchu analyzovány pomocí fotoelektronových spektroskopií s využitím synchrotronového záření (XPS, SRPES, RPES a NEXAFS).

Cílem práce bude studovat způsob interakce biomolekul s povrchem nanočástic CeO2.