dizertační práce

Makro -a mikroreologie hydrogelů a jejich vztah k transportu nosičů léčiv

Text práce 12.46 MB

Autor práce: Ing. Martin Kadlec, Ph.D.

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc.

Oponenti: prof. Ing. Marián Lehocký, Ph.D., Ing. Adam Strachota, Ph.D.

Abstrakt:

Předložená dizertační práce se zabývá studiem makro a mikroreologických vlastností hydrogelových systémů s inkorporovanými strukturami, které mohou věrohodně modelovat systém extracelulární matrice (ECM) s nanonosičem léčiva. Hlavní myšlenka a primární motivace v této vědecko-výzkumné oblasti studia pramenila z otázky potenciální korelace viskoelastických vlastností hydrogelových materiálů jako celku (makroúroveň) s těmi, které byly získány lokálně (mikroúroveň), tedy jestli, a případně do jaké míry, spolu souvisí mechanické vlastnosti modelů ECM a pohyb nanonosičů v nich. V rešeršní části práce jsou kromě teoretických možností uskutečnitelnosti matematického propojení transportu částic s makroreologií také části věnující se volbě materiálů vhodných pro tuto závěrečnou práci. Hydrogelovou matricí byl na tomto základě zvolen agarózový hydrogel jakožto jednoduchý polysacharidový systém, dále také komerčně dostupný gelový systém Geltrex s komplexním složením věrně imitující nativní ECM. Nosičové systémy pak byly modelovány křemičitými nanočásticemi o různých velikostech (10, 30, 100 nm) dále také micelami vzniklých z kladně (CTAB), záporně (SDS) a také nenabitých (Tween 20) tenzidů. Experimentální část je poté rozdělena na dva základní oddíly. První z nich se zabývá komplexní makroreologickou charakterizací pomocí reometrie, druhá část je orientována na charakterizaci mikroreologickou, přičemž pro účely této práce byla konkrétně volena metoda dynamického rozptylu světla (DLS) a také fluorescenční korelační spektroskopie (FCS). Významná část práce je poté věnována vlastní korelaci získaných dat, ať už se jedná o porovnatelnost reometrických testů mezi sebou nebo přímo výstupů z makro a mikroreologických technik. V závěrečné části práce je pak také hodnoceno samotné použití zvolených přepočtů či je diskutován smysl a případná omezení jednotlivých metod studia.

Klíčová slova:

Hydrogely, extracelulární matrice, Geltrex, agaróza, nanočástice, tenzidy, reometrie, dynamický rozptyl světla, fluorescenční korelační spektroskopie.

Termín obhajoby

22.01.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaPznamka

Průběh obhajoby

Předsedkyně komise představila doktoranda a předala mu slovo. Ing. Kadlec je spoluautorem šesti článků v impaktovaných časopisech, v jednom případě je uveden jako první autor. Je také spoluautorem řady konferenčních příspěvků a spoluřešitelem tří projektů. V roce 2023 absolvoval zahraniční stáž ve Slovinsku.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Biofyzikální chemie (DPCP_BCH)

Složení komise

prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
Ing. Adam Strachota, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Vladimír Sedlařík, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Nejdl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Filip Mravec, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Ondřej Sedláček, Ph.D. (člen)

Martin Kadlec se během svého doktorského studia vyznačoval vysokou samostatností a přemýšlivostí. Pravidelně jsme diskutovali postup zejména experimentálních prací, na konzultace přicházel připraven, k diskusi uměl vybírat podstatné části a problémy. Kromě experimentální reologické činnosti rozvinul na našem pracovišti i modelování reometrických dat teoretickými modely, zařídil obstarání a zprovoznění souvisejícího software prof. Wintera. S jeho prací jsem by spokojen, výsledky považuji za významné, byť některé ještě čekají na opublikování; nicméně v samotné disertaci uvedeny jsou. Poněkud pozdější termín odevzdání práce k obhajobě - vzhledem ke standardní době studia - je dán i jeho využíváním k různým fakultním akcím, vyvolaným jeho všestrannými schopnostmi, ochotou a zájmem.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 260,75 kB

Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 323,87 kB

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová