Popis technologie:

Existuje množství různých nosných systémů, např., liposomy, polymery, porézní silikáty, či porézní nanokrystaly metalo-organických sítí (MOFs, z anglického metalo-organic frameworks). Vedle MOFs se nedávno objevila nová skupina porézních metal-organických materiálů – infinite coordination polymers (ICPs). Oproti ostatním, ICP částice poskytují možnost úprav jejich složení, velikosti a tvaru, a do jisté míry mají také dynamický charakter umožňující jejich strukturní reorganizace v závislosti na změnách vnějších podmínek (rozpouštědlo, pH, teplota, tlak atd.).

Navrhli jsme a syntetizovali množství steroidních ligandů. Jednoduchá kombinace ligandů s vybranými esenciálními či méně toxickými kovy za specifických reakčních podmínek vedla k velkému množství různých, převážně sférických, ICP nanočástic. Velikost částic se pohybuje v rozsahu od 100 nm do 5 μm s malým velikostním rozptylem (s průměrnou velikostí mezi 500 nm až 1 μm) v závislosti na použité soli kovu a reakčních podmínkách. Částice jsou převážně mezoporézní se specifickou povrchovou plochou dosahující až 550 m2/g. Úroveň jejich toxicity byla stanovena jako nízká na lidských hepatocytech a enterocytech. V případě studií s fluorescenčním steroidním ligandem jsme byli schopni sledovat pomocí fluorescenční mikroskopie příjem a akumulaci ligandu v 3D sféroidech hepatocytů. Steroidní částice jsou stabilní ve vodném prostředí, avšak na základě jejich struktury očekáváme, že budou také jednoduše biodegradabilní. Biologické vlastnosti stavebních bloků také předurčují jejich schopnost aktivně a pasivně penetrovat skrze biologické membrány.

Výhody technologie:

Klíčovými výhodami steroidních ICPs v porovnání s jinými porézními nosnými systémy obecně jsou:

• možnost úpravy složení, velikosti a tvaru částic, tedy i jejich fyzikálně-chemických vlastností
• strukturní reorganizace vyvolaná změnami externích podmínek (rozpouštědlo, pH, teplota, tlak atd.)
• možná kontrola pozvolného uvolňování adsorbovaných molekul na základě pomalé desorpce nebo dekompozice nosiče
• nízká toxicita
• biokompatibilita
• možnost povrchových modifikací nesoucí další kontrolu stability, uvolnění molekul hostů, cílení atd.
• nižší produkční cena

Aplikační oblast:

Steroidní ICPs vyvinuté na Masarykově univerzitě mohou najít mnohá uplatnění ve:

• farmaceutickém průmyslu, např. jako bioaktivní cílené nosiče (např. jako komponenty dermálních farmakologických krémů a mastí, nebo pro cílení enterohepatální cirkulace), protizánětlivé a antimikrobiální činidla, antioxidanty, kontrastní činidla pro bio-zobrazování, adjuvanty vakcín atd. Jejich potenciál lze také vidět v podobě nosičů medicinálních potravinových doplňků, např. vitamín E, zinek, nebo látek pozitivně působících na játra – quercetine, hydroxytyrosol, resveratrol, či silibinin atd.
• v potravinářském průmyslu, mohou působit jako antioxidanty, emulgátory, ochranné kapsle živin, různé typy nosičů, či antimikrobiální činidla
• v zemědělství jako nosiče pesticidů a růstových hormonů
• mohou být využity v regenerační a kondiciální kosmetice, např., jako ochranné kapsle a bioaktivní nosiče živin a vitamínů zajišťující jejich stabilitu a pomalé uvolňování, jako chytré náhražky mikroplastů, atd.
• další aplikace mohou sahat do oblastí enantioselektivní katalýzy (nanoreaktory), adsorpčních a separačních médií chirálních látek, nebo pro uskladnění plynů

Komerční příležitost:

• Hledáme partnera pro licencování technologie a její uplatnění v praxi.
• Hledáme investičního partnera k dovyvinutí technologie a pro případné založení spin-off společnosti.

Ochrana duševního vlastnictví:

Patentová přihláška v přípravě