Nabídka stáží z chemie

2.1/2 Syntéza odsiřovacích katalyzátorů

Anotace: Ve skupině katalýzy na sulfidech se zabýváme aktuálním problémem odsiřovaní kapalných paliv na nosičových katalyzátorech. Odsiřovací katalyzátory se tradičně připravují impregnací nosiče roztokem soli přechodového kovu (Mo, W, Co apod.).Ve skupině byla vyvinuta nová původní metoda syntézy těchto katalyzátorů nazvaná suspenzní impregnace, při které reaguje vodná suspenze oxidů a hydroxidů přechodových kovů s nosičem. Student bude s touto metodou seznámen a připraví své vzorky katalyzátorů nanesením například oxidu molybdenového a hydroxidkarbonátu kobaltnatého na extrudované nosiče aktivního uhlí a aluminy. Důležitým parametrem nosičových katalyzátorů je jejich specifický povrch. Student proto naměří specifický povrch nosičů a připravených katalyzátorů jednoduchou průtokovou metodou fyzisorpce dusíku. Zhodnotí, jak se změnil povrch (případně i další texturní vlastnosti) původního nosiče nanesením sloučeniny přechodového kovu. Na spolupracujících pracovištích se student seznámí se základy dalších technik užívaných při studiu odsiřovacích katalyzátorů jako jsou rentgenová difrakční analýza či elektronová mikroskopie. Práce je vhodná pro zájemce o pestrou experimentální práci v laboratoři.
Lektor: Mgr. Luděk Kaluža, Ph.D.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i., Oddělení katalýzy a reakčního inženýrství, Praha 6 - Suchdol

2.7/2 Speciační analýza arsenu v biologickém materiálu metodou analytické atomové spektrometrie využitím generování těkavých sloučenin

Anotace: Stopová analýza se zabývá stanovením prvků ve velmi nízkých koncentracích, stopová speciační analýza pak ještě navíc určuje, v jaké chemické formě (anorganicky či organicky vázaný, mocenství) se daný prvek ve vzorku vyskytuje. Naše laboratoř se dlouhodobě zabývá stanovením stopových koncentrací tzv. hydridotvorných prvků (např. As, Se, Sb, Bi, Pb a Sn) - tj. analytů, které lze chemickou reakcí (redukcí tetrahydridoboritanem sodným) převést na těkavý hydrid. Ten je ze vzorku uvolněn a veden proudem plynu do detektoru, v našem případě atomizátoru atomového absorpčního spektrometru. Výhodou je vysoká účinnost vnášení analytu do atomizátoru a tím i vynikající citlivost. Uchazeč se seznámí se základními principy atomové absorpční spektrometrie. Experimentální práce bude zaměřena na stopovou speciační analýzu arsenu v biologickém materiálu s prekoncentrací a separací hydridů vymrazováním v kapalném dusíku. Námi vyvinutá metoda speciačního stanovení stopových koncentrací arsenu je v současnosti používána na partnerském pracovišti v USA zabývajícím se studiem metabolismu a toxicitou jednotlivých sloučenin arsenu v lidském organismu.
Lektor: Mgr. Tomáš Matoušek, Ph.D.
Ústav analytické chemie, v.v.i., Praha 4 - Krč

2.8/2 Ultrastopové stanovení cínu a olova technikou atomové absorpční spektrometrie s generovaním hydridů a prekoncentrací v křemenných atomizátorech

Anotace: Spektrometrické techniky využívají vzájemného působení záření (světla) a vzorku, přičemž ze změny vlastností záření umožňují určit jak charakter, tak i množství látek ve zkoumaném vzorku. Atomová absorpční spektrometrie určuje na základě změny intenzity záření po průchodu vzorkem množství stopových prvků v něm obsažených. Je díky své jednoduchosti, rychlosti a nízké ceně jednou z nejrozšířenějších technik stopové prvkové analýzy. Naše laboratoř se dlouhodobě zabývá stanovením stopových koncentrací tzv. hydridotvorných prvků (např. As, Se, Sb, Bi, Pb a Sn) - tj. analytů, které lze chemickou reakcí (redukcí tetrahydridoboritanem sodným) převést na těkavý hydrid. Ten je ze vzorku uvolněn a veden proudem plynu do křemenného atomizátoru, kde je detegován. Výhodou je vysoká účinnost vnášení analytu do atomizátoru a tím i vynikající citlivost. Uchazeč se nejprve seznámí se základy atomové absorpční spektrometrie. Experimentální práce bude zaměřena na vývoj metody stanovení ultrastopových koncentrací (řádově ng/ml) olova či cínu metodou atomové absorpční spektrometrie s generováním hydridů i praktické aplikace. Dostatečně nízkého detekčního limitu pro ultrastopové stanovení bude dosaženo jednoduchým prekoncentračním krokem – záchytem hydridu analytu v křemenném atomizátoru.
Lektor: RNDr. Jan Kratzer, Ph.D.
Ústav analytické chemie, v.v.i., Praha 4 - Krč

2.11/2 Příprava funkcionalizovaných fosfonátů kovů

Anotace: Funkcionalizované fosfonáty kovů tvoří podmnožinu hybridních anorganicko-organických materiálů. Některé mají vrstevnatou strukturu a lze je využít v chemii interkalátů. Náplní práce bude příprava funkcionalizovaných fosfonátů kovů. Základem práce bude syntéza vhodně substituovaných organických fosfonových kyselin (esterů) a jejich purifikace. Ověření identity a čistoty těchto intermediátů bude prováděno chromatografickými metodami (TLC, HPLC), 1H, 13C, 31P NMR spektry a elementární analýzou. Identifikace finálních fosfonátů kovů pak bude prováděna rovněž termogravimetrickou analýzou, práškovou rentgenovou difrakcí a energiově disperzní rentgenovou fluorescenční mikroanalýzou.
Lektor: Ing. Jan Svoboda, Ph.D.
Společná laboratoř chemie Univerzity Pardubice a Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i., Pardubice

2.12/2 Suchá fermentace biomasy a biodegradabilního odpadu

Anotace: Studie možnosti zpracování rostlinné biomasy a biologicky rozložitelného komunálního odpadu zaměřená na energetické využití bioplynu k výrobě elektrické energie.
Lektor: Ing. Klára Kondriková, Ph.D.
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Zlín

2.13/2 Detekce složení bioplynu pomoci difúzní spalovací cely

Anotace: Využití analyzátoru hořlavých plynů při měření malých průtoků plynů během anaerobního rozkladu v laboratorních podmínkách.
Lektor: Ing. Klára Kondriková, Ph.D.
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně,  Zlín

2.14/2 Měření malých průtoků plynů v průběhu anaerobní fermentace

Anotace: Možnosti detekce množství bioplynu generovaného anaerobním rozkladem různých substrátů v laboratorním reaktoru.
Lektor: Ing. Klára Kondriková, Ph.D.
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Zlín

2.20/2 Porovnání kvality balené a vodovodní vody: Elektroforetické stanovení dusitanů a dusičnanů

Anotace: Cílem projektu je porovnání kvality různých vzorků balené a vodovodní pitné vody z hlediska obsahu dusitanů a dusičnanů. Stanovení bude prováděno pomocí kapilární elektroforézy. Ačkoliv je elektroforetická separace dusitanových a dusičnanových iontů poměrně složitý problém, s pomocí některých aditiv do základního elektrolytu jí lze docílit. V tomto případě bude jako aditiva použito fluoridu propan-1,3-bis(tripropylfosfonia). Aplikace jmenovaného činidla pro elektroforetické separace anorganických aniontů je novinkou a bude v nejbližší době publikována v časopise Electrophoresis. Experimenty budou prováděny na přístroji, který je součástí vybavení řady analytických laboratoří u nás i ve světě, řešitel projektu bude mít tedy možnost seznámit se s obsluhou špičkového zařízení používaného například ve farmaceutické nebo forenzní analýze.
Lektor: Mgr. Tomáš Křížek
Univerzita Karlova v Praze, PřF, Katedra analytické chemie - UNESCO laboratoř elektrochemie životního prostředí, Praha

2.21/2 Voltametrické stanovení herbicidů v životním prostředí

Anotace: Herbicidy patří mezi velmi kontroverzní látky a v očích laické veřejnosti se jejich užívání jistě netěší žádné oblibě. V moderním světě, kde budou muset různé módní vlny a iracionální antipatie ustoupit tvrdé realitě rostoucí lidské populace a nutnosti ji uživit, se však zřejmě ani v budoucnosti bez využívání pesticidů lidstvo neobejde. Střední cestou mezi těmito protichůdnými stanovisky je uvědomovat si všechna rizika i výhody spojené s využíváním těchto látek. K dosažení tohoto stavu je zapotřebí tří kroků – vyvíjet účinné látky co nejúčinnější na cílový organismus a co nejméně nebezpečné pro všechny ostatní, znát velmi dobře toxikologické vlastnosti každé používané látky a vědět kolik a jakých látek je skutečně používáno, a jaký je jejich další osud v životním prostředí. Poslední cíl jistě není možné splnit bez použití vyspělých metod analytické chemie. Potenciální účastník v tomto projektu se na vyvíjení právě takovýchto metod zaměří. Současná analytická chemie zná velmi mnoho vyspělých technik schopných stanovit obsahy škodlivých látek v životním prostředí a voltametrické metody jsou jedněmi z nich. Mezi výhody voltametrie patří rychlý průběh analýzy, nízké náklady na pořízení i provoz potřebné instrumentace a schopnost spolehlivě stanovovat velmi nízké koncentrace zkoumaných látek. Projekt bude konkrétně spočívat ve vypracování metody stanovení  vybraného herbicidu pomocí moderních voltametrických technik na některé z nově vyvinutých elektrod, jejichž použití je v naší laboratoři již dobře zavedeno. Tyto metody budou případně porovnány s jinými v praxi běžně používanými metodami, např. spektrofotometrickými či chromatografickými. I když se bude jednat o původní vědeckou práci, nebudou na případného zájemce o tento projekt kladeny přehnané nároky.  Používané přístoje jsou snadno ovladatelné pomocí počítače a mají velmi přívětivé a intuitivní uživatelské rozhraní. Všichni členové našeho týmu mají s postupy potřebnými při vyvíjení takovéto metody množství zkušeností a jsou kdykoliv ochotní poskytnout radu nebo pomoc.
Lektor: Mgr. Vít Novotný
Univerzita Karlova v Praze, PřF, Katedra analytické chemie - UNESCO laboratoř elektrochemie životního prostředí, Praha

2.22/2 Po stopách Jaroslava Heyrovského: Využití rtuťových a amalgámových elektrod v analýze biologicky aktivních organických látek

Anotace: 10. prosince 2009 uplynulo 50 let od udělení Nobelovy ceny prof. Jaroslavu Heyrovskému za „objev a rozvinutí polarografické analytické metody“. V současné době je v laboratořích celosvětově používána a dále vyvíjena řada počítačově řízených metod odvozených od původní Heyrovského polarografie. Dalším nosným směrem rozvoje současné elektroanalytické chemie je vývoj nových elektrodových materiálů, který do jisté míry souvisí s rostoucí (byť neopodstatněnou) merkurofobií u nás a v mnoha západních zemích. Ta komplikuje používání klasických rtuťových elektrod, které i téměř 90 let po svém zavedení do analytické chemie patří stále k nejspolehlivějším a nejcitlivějším senzorům. Možnou alternativu ke rtuťovým elektrodám představují netoxické amalgámové elektrody, jejichž hlavní výhodou široký potenciálový rozsah v katodické oblasti, srovnatelný se rtuťovými elektrodami. Proto jsou vhodné ke stanovení redukovatelných anorganických a organických analytů, mezi něž patří mnohá léčiva, pesticidy a další potenciální polutanty životního prostředí. Předmětem projektu bude vývoj voltametrické metody stanovení vybrané redukovatelné organické sloučeniny dle zájmu studenta s využitím rtuťových a amalgámových elektrod. Při řešení projektu se student seznámí s principem klasické polarografie a moderních voltametrických metod, používanými netradičními elektrodovými materiály a problematikou obecných postupů používaných při vývoji analytických metod. K dispozici je zázemí přístrojově nadprůměrně vybavené laboratoře s mnoha studenty bakalářského, magisterského a doktorského programu analytické chemie, zkušenostmi s vedením středoškolských studentů a kontakty na vědecká pracoviště u nás a v zahraničí.
Lektor: RNDr. Karolina Pecková, Ph.D.
Univerzita Karlova v Praze, PřF, Katedra analytické chemie - UNESCO laboratoř elektrochemie životního prostředí, Praha

2.28/2 Hmotnostní spektrometrie proteinů a peptidů

Anotace: Práce bude zaměřena na studium proteinů a peptidů významných z technologického, potravinářského či zdravotního hlediska (izolovaných převážně z rostlinného materiálu) včetně jejich posttranslačních modifikací prostřednictvím kombinace separačních technik a MALDI hmotnostní spektrometrie. Práce bude zahrnovat optimalizace vybraných analytických přístupů pro izolaci proteinů a peptidů, jejich separaci a následnou MALDI analýzu.
Lektor: Ing. Jiří Šalplachta, Ph.D.
Ústav analytické chemie AV ČR, v.v.i., Brno

2.34/2 Příprava ferrocenových sloučenin

Anotace: Od objevu ferrocenu v roce 1951, přitahují sloučeniny obsahující ferrocenovou skupinu zájem především pro své unikátní vlastnosti, které později vedly až k jejich úspěšnému využití jako bioaktivní látky (včetně léčiv), materiály s danými vlastnostmi a převedším ligandy pro koordinační chemii a katalýzu. Projekt je zaměřen na přípravu ferrocenových sloučenin, které najdou podobné aplikace a jejich testování.
Lektor: Doc. RNDr. Petr Štěpnička, Ph.D.
Univerzita Karlova v Praze, PřF, Katedra anorganické chemie, Praha

2.35/2 Spektrofotometrické stanovení alergizujícího niklu v předmětech přicházejících do styku s pokožkou

Anotace: Jsou šperky opravdu bezpečné? Nenachází se třeba ve špercích ze stánkového prodeje látky, které by mohly uškodit? Alergická reakce na kov je v lidské populaci stále častější. V nerezavějící oceli bývá jednou z přísad nikl, který může mít potenciálně alergizující účinky. Alergie na nikl se projevuje nejen např. obarvením pokožky, ale může se vyskytnout také zarudnutí pokožky, otoky a dokonce i boláky. V rámci projektu budou porovnány dvě analytické metody pro stanovení obsahu Ni v oceli. Obsah niklu bude stanovován spektrofotometricky v komplexu s diacetyldioximem po oddělení Ni od železa a pomocí atomové absorpční spektrometrie (AAS). Obě tyto instrumentální metody jsou založeny na absorpci elektromagnetického záření určité vlnové délky vzorkem. Spektrofotometrie ve viditelné oblasti se zabývá absorbancí světla molekulami, AAS využívá absorpce záření volnými atomy. V závěru projektu bude diskutována vhodnost použitých metod nejen z hlediska citlivosti, ale rovněž vzhledem k možným nežádoucím vlivům ostatních složek vzorku na stanovení. Na pracovišti je odpovídající vybavení a mnoho milých studentek a studentů bakalářského, magisterského a doktorského stupně studia s kontakty na tuzemská i zahraniční vědecká pracoviště.
Lektor: Mgr. Václav Červený
Univerzita Karlova v Praze, PřF, Katedra analytické chemie, Praha

2.36/2 Kontrola čistoty kapalně-krystalických materiálů pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC)

Anotace: Studium kapalně-krystalických materiálů je širokým oborem, který zahrnuje chemii, fyziku, elektroinženýrství i biologii. Kapalně-krystalické materiály jsou kromě materiálů určených pro aplikace (elektrooptické zobrazovače – displeje v hodinkách, kalkulačkách, palubních deskách, atd.) užitečné i v materiálové vědě. Jsou často pokládány za modelové materiály při studiu vlastností kondenzovaných systémů a vztahů mezi strukturou molekul a fyzikálními vlastnostmi látek. Pro měření fyzikálních vlastností je potřebné zabezpečit co nejvyšší čistotu daného kapalně-krystalického materiálu. Pro stanovení obsahu příměsí a nečistot v kapalně-krystalických materiálech se využívá HPLC s dělením na normální fázi nebo reverzní fázi. Pro fotocitlivé kapalně-krystalické materiály se stanovuje poměr E-Z izomerů, složité a těžko dělitelné směsi kapalně-krystalických látek se separují pomocí preparativní HPLC. HPLC separace a analýzy kapalně-krystalických materiálů jsou realizovány na sestavě vysokotlakých kapalinových chromatografů v analytickém a semipreparativním měřítku se spektrofotometrickými detektory Chrom UVD 250 (Watrex) a LCD 2084 (Ecom). Nejpoužívanější analytické a semipreparativní chromatografické kolony jsou Silica jako normálni fáze a C18 jako reverzní fáze.
Lektor: Mgr. Terézia Vojtylová
Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Praha

2.37/2  Sledování poškození DNA v podmínkách oxidačního stresu metodou elektroforézy jednotlivých buněk

Anotace: Oxidační stres znamená, že v organismu převažují prooxidanty nad antioxidanty. Často bývá průvodním jevem mnohých onemocnění. Důsledkem tohoto stavu je poškození buněčných membrán, proteinů a nukleových kyselin. Oxidační stres bude generován experimentálně v kulturách lidských buněk. Sledovat budeme různé prooxidanty a antioxidanty a jejich vzájemné působení na jadernou DNA. Cílem práce je stanovení poškození DNA v jednotlivých buňkách elektroforetickou metodou, jinak nazývanou kometová analýza.
Metoda je založena na elektroforéze jaderné DNA buněk, imobilizovaných v agarózovém gelu. Elektroforéze předchází lýza buněčných membrán a denaturace DNA. Jádra buněk s poškozenou DNA mají po elektroforéze tvar komety: kruhovitou „hlavu“ reprezentující nepoškozenou DNA a protáhlý „ohon“, jehož délka a intenzita závisí na míře poškození DNA a velikosti fragmentů. Komety budeme vizualizovat obarvením DNA a seznámíme se při tom s různými způsoby barvení nukleových kyselin. Analýza výsledků pak bude probíhat mikroskopováním skel s obarvenými kometami pomocí kamery připojené k mikroskopu a vyhodnocováním obrazu pomocí speciálního software (LUCIA, L.I.M., Praha), určeného pro analýzu obrazu.
Stážista se seznámí se zásadami práce v biochemické laboratoři a zacházení s chemikáliemi, naučí se připravovat roztoky a plánovat experiment. Při vlastní výzkumné práci nahlédne pod pokličku pěstování buněčných kultur a prakticky se seznámí se základními principy elektroforézy, mikroskopování a analýzy obrazu. Samotná práce v laboratoři bude podpořena i teoretickými informacemi, důležitými pro pochopení problematiky vzniku a eliminace oxidačního stresu a identifikace jeho markerů u různých patologických stavů.
Lektor: Mgr. Milena Matejovičová, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Lékařská fakulta, Biochemický ústav, Brno

2.38/2  Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) a možnosti jejího využití ve výzkumu a klinicko-biochemické praxi

Anotace: Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) je velice flexibilní separační metoda umožňující snadno měnit separační podmínky (princip separace a detekce) a  tím i analyzovat široké spektrum látek. V klinicko-biochemické praxi je HPLC běžně využívána pro sledování hladiny různých léků, metabolitů, vitaminů, hormonů, apod. Na pracovišti se výše uvedená metoda používá ke sledování vitaminů (A, E, B6 a jeho metabolitů), markeru lipoperoxidace (malondialdehydu), rizikového faktoru aterosklerózy (homocysteinu), některých léčiv a jejich metabolitů pro posouzeni způsobu a rychlosti metabolizace a dalších endogenních látek sledovaných také v rámci výzkumných projektů. Cílem stáže bude teoretické a praktické seznámení s přípravou vzorků pro analýzu a s vlastní metodikou HPLC a jejími různými modifikacemi, zpracováním získaných dat a konkrétním uplatněním HPLC v biomedicínském výzkumu, včetně seznámení s biochemickým pozadím sledovaných látek.
Lektor: RNDr. Josef Tomandl, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Lékařská fakulta, Biochemický ústav, Brno

2.39/2  Studium přírodních látek, polyfenolů a lignanů

Anotace: Polyfenoly a lignany jsou přírodní látky, které jsou součástí obranných mechanismů rostlin. Vzhledem k jejich vysoké koncentraci v rostlinách jsou polyfenoly běžnou součástí lidské potravy. Zvýšený příjem rostlinných polyfenolů je dáván do souvislostí se snížením výskytu řady závažných nemocí jako je rakovina nebo kardiovaskulární choroby. Předpokládá se, že na protektivním účinku polyfenolů se podílí zejména jejich schopnost zhášet reaktivní radikály, jsou však studovány také další mechanismy včetně ovlivnění buněčného cyklu a buněčné smrti. Cílem práce bude izolace polyfenolů z rostlinného materiálu s ohledem na jejich antioxidační aktivitu a schopnost potlačit růst nádorových buněk.
Lektor: Mgr. Jiří Slanina, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Lékařská fakulta, Biochemický ústav, Brno

2.40/2  Polymerní biomateriály pro náhrady a regeneraci tkání Í

Anotace: Tkáňové inženýrství je odvětvím medicíny, spojujícím poznatky biologie, medicíny, fyziky a chemie, jehož cílem je obnovit nebo nahradit tkáně a orgány poškozené onemocněním, zraněním, nebo vrozenou anomálií. K dosažení takového cíle je třeba vyvinout  velmi přesně definované polymerní matrice (scaffoldy). Tyto matrice by osídlujícím buňkám měly zajišťovat dočasnou či trvalou podporu pro migraci, růst a stimuly následných buněčných pochodů např. pro diferenciaci kmenových buněk do buněk zralé tkáně. Pro tyto aplikace je potřeba aby polymerní materiály byly biodegradovatelné, umožňovaly připravit trojrozměrné porézní struktury s požadovanou architekturou pórů a vykazovaly specifické povrchové vlastnosti. Trojrozměrné, polymerní matrice lze připravit např. na bázi biodegradovatelných polymerů hydroxykyselin, jako jsou polylaktid (PLA), polyglykolid (PGA), nebo poly(-aminokyselin). Kromě modifikací povrchu zavedením nespecifických funkčních skupin, např. hydroxylových, aminových a karboxylových, se pozornost soustřeďuje na zavedení specifických peptidových struktur, zejména charakteristických fragmentů adhesivních proteinů mezibuněčné hmoty. Náplní práce je příprava polymerních nosičů (scaffoldů) s biologicky aktivními funkčními skupinami a sledování  jejich interakce s živými buňkami a tkáněmi.
Lektor: Ing. Jana Svobodová
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i., Praha 6

2.41/2  Fotoaktivovatelné sloučeniny pro chemii a biologii

Anotace: Vývoj tzv. „molekul v kleci“, tj. sloučenin, které účinkem světla spouštějí svoji aktivitu. Fotochemické chování těchto synteticky nebo biologicky zajímavých sloučenin bude studováno pomocí kinetických, spektroskopických a analytických metod, včetně laserové zábleskové fotolýzy. Student se seznámí i s moderní organickou syntézou. URL: www.sci.muni.cz/photochemistry
Lektor: prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie, Brno

2.42/2  Aplikace koordinačních sloučenin v medicíně

Anotace: Syntéza a studium koordinačních vlastností polyamin-makrocyklických ligandů a jejich derivátů obsahující koordinující pendantní ramena je stimulováno využitím jejich komplexů v medicínské praxi. Komplexy iontů kovů ve formě radioizotopů se používají pro diagnostické a terapeutické účely, Gd(III) komplexy jako kontrastní látky v tomografii magnetické resonance (MRI), jiné Ln(III) komplexy pro stanovení koncentrací látek důležitých in vivo (Cu(II), Zn(II), Mg(II), Ca(II), pH, O2, hydrogenuhličitan, mléčnan, citrát, aj.) s využitím luminiscenčních a MRI metod. Ionty kovů jsou vázány ligandy do komplexů, které musí být termodynamicky vysoce stabilní a kineticky inertní, protože volné ionty kovů jsou obecně velmi toxické a nesmí být in vivo uvolňovány do organismu. Ionty kovů jsou komplexovány obvykle tzv. bifunkčními ligandy, které zajišťují konjugaci komplexu přes jinou reaktivní skupinu do biologicky aktivní molekuly (biomolekuly, např. monoklonální protilátka nebo jeho fragment, oligopeptid, cukerná jednotka, steroid, atd.), která zajišťuje vhodnou biodistribuci v těle. Makrocyklické ligandy jsou obecně vhodnější pro tyto aplikace než ligandy s otevřeným řetězcem z hlediska vyšší termodynamické stability a disociační inertnosti jejich komplexů. Jejich nižší reaktivita se dá zvýšit přidáním pendantních ramen na makrocyklický skelet, navíc tato ramena slouží ke konjugaci s biomakromolekulami. Úkolem studentského projektu je výzkum nových bifunkčních chelátů iontů kovů jak z hlediska kinetického tak termodynamického za účelem optimalizace strukturního designu ligandů pro tvorbu vhodných komplexů použitelných pro biomedicinské aplikace. Projekt bude probíhat ve spolupráci s UK Praha a jinými zahraničními pracovišti. Detaily lze nalézt na Webové stránce – viz: http://www.natur.cuni.cz/anorchem/19/Vyzkum.htm
Lektor: doc. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie, Brno

2.43/2  Chemická stavebnice – Supramolekulární chemie

Anotace: Supramolekulární chemie se zabývá studiem interakcí mezi molekulami. V průběhu stáže budou navrženy a syntetizovány molekuly vhodné jako stavební bloky pro konstrukci větších útvarů (komplexů host-guest, asociátů, membrán a pod.) a budou studovány jejich vlastnosti, zvláště s ohledem na jejich vzájemné interakce a interakce s dalšími molekulami. Stážista či stážistka se tak seznámí s možnostmi moderní syntetické chemie, separačních metod (chromatografie: TLC, GC, HPLC) a fyzikálně chemických metod studia struktury látek (IČ, UV-Vis, NMR spektroskopie a pod.).
Lektor: doc. RNDr. Ctibor Mazal, CSc.
Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie, Brno

2.44/2  Syntéza a charakterizace nanomateriálů

Anotace: Nanomateriály jsou pevné látky s velikostí částic pod 100 nm. V současnosti jsou intenzivně studovány z hlediska možnosti řízení jejich chemických a fyzikálních vlastností volbou velikosti a tvaru částic. Cílem práce bude příprava nanoskopických oxidů kovů, které vykazují magnetické vlastnosti, jako jsou např. ferity a granáty. Tyto oxidy budou syntetizovány z příslušných komplexů kovů sonolýzou nebo termolýzou jejich roztoků. Bude zkoumán vliv reakčních parametrů na složení, strukturu, morfologii a množství produktu. Pro iniciace sonochemických reakcí bude použit ultrazvukový procesor. Produkty reakce budou podrobeny termické analýze a bude určena hodnota měrného povrchu vzorků. Ke zjištění fázového složení bude prováděna rentgenová prášková difrakce. Snímky nanočástic skenovací elektronovou mikroskopií budu pořízeny s cílem určit velikost a tvar částic.
Lektor: Doc. RNDr. Jiří Pinkas Ph.D.
Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie, Brno

2.45/2  Stanovení riboflavinu (vitamínu B2) v pivu metodou CE LIF

Anotace: Riboflavin patří do skupiny vitamínů B, je rozpustný ve vodě a účastní se mnoha metabolických dějů. Jedním ze zdrojů tohoto vitamínu je pivo. Koncentrace riboflavinu v komerčně prodávaných pivech se pohybuje v rozmezí 100 – 300 g.L-1. Riboflavin vykazuje fluorescenci, čehož lze využít k jeho citlivé detekci pomocí laserem indukované fluorescenční detekce (LIF). V tomto projektu navrhujeme využití kapilární elektroforézy (CE) s LIF k separaci a citlivé detekci riboflavinu v pivu. Citlivost je jedním z nejdůležitějších parametrů analytické metody. Neustálé zlepšování detekčních limitů díky dokonalejší instrumentaci či přípravě vzorků dovoluje stanovit biologicky významné látky v nízkých koncetracích, které se vyskytují ve sledovaných potravinách, organismech aj. Příznivý vývoj ceny polovodičových laserů, jmenovitě laserové diody s vlnovou délkou emitovaného záření 405 nm, umožňuje navržení ekonomického stanovení riboflavinu v nM koncentracích pomocí CE LIF. Předpokládáme, že metodu možno použít pro stanovení riboflavinu v pivu bez předešlých úprav, např. bez jakékoli prekoncentrace vzorku.
Lektor: doc. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Přírodovědná fakulta, Ústav chemie, Brno

2.46/2  Příprava nanočástic kovů

Anotace: Úkolem studenta bude seznámit se zvláštnostmi a specifickým chováním nanočástic čistých kovů a jejich slitin vůči běžným materiálů. Důležitou součástí práce bude laboratorní příprava nanočástic kovu (jeden z výběru. Například Ag, Sn, Cu, apod.) dle návodu převzatého z literatury. Paralelně student provede i vlastní literární rešerši, se zaměřením na další možnosti přípravy nanomateriálů kovů a jejich slitin.
Lektor: Doc. RNDr. Jiří Sopoušek, CSc.
Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie, Brno

2.47/2  Cucurbiturily - molekulární soudky

Anotace: Cucurbiturily jsou cyklické molekuly, které se svým tvarem podobají soudku. Uvnitř těchto soudků se mohou na základě supramolekulárních (nekovalentních) interakcí vázat různé organické molekuly. Takovou molekulou může být například léčivo, které je v rámci komplexu s cucurbiturilem lépe rozpustné ve vodě a navíc je zaručeno jeho pomalé uvolňování do roztoku. Student bude mít možnost připravit si jeden se známých derivátů cucurbiturilu a naučí se, jak sledovat tvorbu komplexu mezi cucurbiturilem a zvolenou organickou látkou pomocí metod nukleární magnetické rezonance a ultrafialovo-viditelné spektroskopie. V případě zájmu se bude moci podílet na přípravě nových derivátů cucurbiturilů a sledování jejich interakcí s biologicky aktivními látkami. Podíl organické syntézy a analytických metod bude upraven podle zájmu studenta o dané oblasti chemie.
Lektor: Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D.
Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie, Brno

2.48/2  Voltametrické stanovení biologicky aktivních látek na elektrodách na bázi uhlíku

Anotace: Etické, společenské a ekonomické důsledky různých forem rakoviny zvyšují zájem o monitorování genotoxických látek v našem prostředí. To má za následek rostoucí poptávku po metodách stanovení stopových množství těchto nebezpečných látek ve složitých environmentálních či biologických matricích. Nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím analytické parametry voltametrických a amperometrických stanovení je kvalita elektrody, kde materiál elektrody hraje rozhodující roli. Elektrody na bázi uhlíku ať už se jedná o skelný uhlík nebo nejrůznější pasty z uhlíkového prášku nebo kuliček, jsou jednou z mnoha materiálů vhodných pro využití v této oblasti. Vlastnosti těchto elektrod jsou velice různorodé a jejich použitelnost je možná jak v oxidační tak redukční oblasti. Samotný projekt bude zaměřen na stanovení jedné látky na elektrodě na bázi uhlíku, zahrnující nalezení optimálních podmínek pro její stanovení, proměření kalibračních křivek a zjištění meze detekce.
Lektor: Mgr. Lenka Němcová
Univerzita Karlova v Praze, PřF, Katedra analytické chemie - UNESCO laboratoř elektrochemie životního prostředí, Praha