1) Biopolymery a identita materiálu. Chemická struktura, architektura řetězce, molekulová hmotnost, distribuce molekulových hmotností, disperzita, původ, čistota a variabilita materiálu.

2) Biopolymery a vodné prostředí. Hydratace, konformace polymerního řetězce, polyelektrolyty, pH, iontová síla, protiionty, rozpustnost a změny interakcí v závislosti na prostředí.

3) Biopolymery a mezimolekulární interakce. Elektrostatické interakce, vodíkové vazby, hydrofobní efekt, asociace, komplexace, polyelektrolytové komplexy a samoorganizace.

4) Biopolymery a polymerní sítě. Síťování, gel point, hydrogely, bobtnání, hustota sítě, velikost sítě, viskoelasticita, stress relaxation a transport látek v síti.

5) Biopolymery a buněčné mikroprostředí. Extracelulární matrix, buněčná adheze, integriny, mechanotransdukce, tuhost, viskoelasticita, 2D a 3D prostředí, transport, degradace a remodelace matrix.

6) Biopolymery a racionální návrh materiálu. Funkční specifikace, volba polymeru a materiálové architektury, chemická modifikace, kompromisy mezi vlastnostmi, funkční okno, strategie charakterizace, experimentální důkaz a vztah mezi tvrzením a mechanismem.

Mezimolekulární interakce I (elementární interakce, interakční potenciál, kovalentní vs. nekovalentní interakce, interakce nabitých, polárních a nepolárních částic, van der Waalsovy interakce, H vazba).

Supramolekulární chemie vody (historie, anomálie vody, molekula vody, struktura ledu a kapalné vody, voda v organismu).

Supramolekulární chemie živých soustav (membránový potenciál, membránový transport, iontové a vodní kanálky, tetrapyrolové cykly, supramolekulární rysy fotosyntézy a respirace, (enzymová katalýza, neurotransmitery a hormony, nukleové kyseliny, další příklady přírodního self-assembly).