Laboratorium Bionanostruktur

O Grupie

Laboratorium Bionanostruktur prowadzi badania oddziaływań substancji biologicznie czynnych z modelowymi błonami komórkowymi o składzie przypominającym błony komórek nowotworowych oraz zdrowych, przygotowywanymi metodą Langmuira-Blodgett lub samoorganizacji molekularnej.

Działalność badawcza

Opracowaliśmy metody oceny efektywności transportu leków przeciwnowotworowych przez modelowe błony komórkowe oraz badań zmian strukturalnych błon pod wpływem leku.

Badania dotyczą także nowych wielozadaniowych nośników leków (kubosomy, nanocząstki złota, cykliczne oligosacharydy (cyklodekstryny), oraz polimerowe nano- i mikrostruktury domieszkowane cyklodekstrynami). Konstruując nowe nośniki leków mamy na celu: zminimalizowanie efektów ubocznych terapii przeciwnowotworowej na zdrowych tkankach organizmu oraz zmaksymalizowanie ilości dostarczanego leku do komórek chorobowo zmienionych. Realizację powyższych celów osiągamy nie tylko poprzez modyfikacje nośników czynnikami naprowadzającymi do określonych komórek nowotworowych, ale także poprzez wykorzystanie efektu EPR (zwiększonej przepuszczalności przez naczynia krwionośne guzów) oraz różnicy pH pomiędzy tkanka chora i zdrową. Grupa prowadzi badania fizykochemiczne nowo zsyntezowanych nośników leków: kinetyki wiązania oraz uwalniania leku z nośnika oraz sposobów oddziaływania leku z DNA.

Laboratorium Bionanostruktur zajmuje również się procesami przeniesienia ładunku w układach biomolekularnych, biokatalizą i rozpoznaniem molekularnym na granicach faz. Prace te są nakierowane na przygotowanie  nowych czujników i bioczujników elektrochemicznych.do zastosowań medycznych oraz w ochronie środowiska. Przykładem mogą być opracowane w Laboratorium czujniki na neuroprzekaźniki, nadtlenek wodoru oraz tlen, zasilane przez biobaterię, wykorzystującą enzymy jako katalizatory.

Wyposażenie:

•  w pełni wyposażone laboratorium syntezy organicznej oraz potencjostaty (CH, OrigaFlax z modułem impedancji, Autolab) do badań elektrochemicznych, spektroskopem UV-Vis (Cary 60, Agilent Technologies) z 18-kuwetowym termostatowanym podajnikiem (PCB 1500) umożliwiającym np. badanie DNA w temperaturze 37ºC oraz 16-rdzeniowym komputerem z programem „Yasara” do obliczeń metodą dynamiki molekularnej np. układów nośnik leku – lek.
• zestaw do badań techniką  Langmuira-Blodgett  z urządzeniem do przenoszenia warstw na stałe powierzchnie. Aparatura umożliwia tworzenie warstw naśladujących błony biobiologiczneamfifilowych, surfaktantów, lipidów na granicy faz woda-powietrze oraz badanie biologiczne oraz badania oddziaływań z nimi różnych substancji (np. leków, toksyn, enzymów, peptydów). Zestaw zawiera mikroskop Kąta Brewstera  do wizualizacji zmian morfologii warstwy tworzonej na granicy faz woda – powietrze w czasie rzeczywistym (np. obserwacji tworzących się domen czy krystalizacji) oraz elipsometr obrazujący z zerowaniem sygnału wyjściowego, umożliwiający pomiary grubości warstw (na granicy faz oraz na podłożu stałym) i tworzenie map grubości.

Oferta:

• Badania UV-Vis w ściśle zdefiniowanej temperaturze (zakres 10-60 º C – dokładność 0.1º C) w tym próbek biologicznych (DNA)
• Wyznaczanie stałych trwałości kompleksów oraz zależności stałych trwałości kompleksów od temperatury.
• Charakterystyka fizykochemiczna materiałów termo-wrażliwych.
• Badania elektrochemiczne – badania właściwości redoks, wyznaczanie współczynnika dyfuzji, stałych trwałości kompleksów
• Badania napięcia powierzchniowego, właściwości powierzchniowych surfaktantów, lipidów i innych związków o właściwościach amfifilowych
• Synteza i charakterystyka wielkości nanocząstek metalicznych i lipidowych
• Modyfikacja elektrod warstwami aktywnymi katalitycznie wraz z wyznaczaniem aktywności katalityczne

Kierownik zespołu

prof. dr hab. Renata Bilewicz

od 2002 r. jest profesorem zwyczajnym na UW. Współpracuje z Prof. E. Landau na Uniwersytecie w Zurichu i R. Mezzengą (ETH) w ramach projektu SNSF Synergia oraz Polsko-Szwajcarskiego programu współpracy PSPB (2010-2018) w dziedzinie lipidowych ciekłych kryształów. Autorka ponad 200 prac z dziedziny elektrochemii bio- i supramolekularnej, oraz fizykochemii powierzchni międzyfazowych i warstw molekularnych. Jest w Zarządzie Bioelectrochem Soc., przewodniczyła Sekcji Bioelektrochemii International Soc. of Electrochemistry, była sekretarzem PTChem (1994-97r.) i przewodniczącą O/Warszawskiego. Otrzymała Nagrodę III Oddz. PAN, Medal KEN i Medal Polonia Restituta.