Využití in vivo modelu Danio rerio pro studium akutní toxicity a biologických účinků nanočástic

Mgr. Zuzana ŠANDEROVÁ

Doctoral thesis

Using in vivo model Danio rerio for studying of acute toxicity and biological activity of nanoparticles

Abstract:

Nanotechnology is gaining popularity due to its unique properties and potential applications in various industries, such as biomedicine, textiles, energy, cosmetics, and others. Along with this, the need for testing new nanoparticles is growing, both in terms of the possibility of their use and in terms of hazard assessment. The in vivo biological model Danio rerio is currently a very popular, useful, and promising tool for various analyses in this field. The aim of this study is to utilise the model organism Danio rerio to investigate the in vivo toxicity and biological activity of various nanoparticles, as well as their potential uses in biomedicine, nanomedicine, and ecology. This work presents in vivo research on nanoparticles, covering acute toxicity, biological activity, biodistribution, accumulation, and elimination from the organism. The thesis summarises in vivo studies of dendrimer in terms of biological activity, embryotoxicity, and biodistribution and investigates its potential in biomedicine, specifically targeted drug delivery. Further includes studies of newly synthesised agents for tuberculosis treatment and cerium nanoparticles for water purification. It also presents an upgraded version of the FET acute toxicity test on Danio rerio embryos through the development of a new millifluidic semi-automated device for massive testing of substances.

Abstract:

Nanotechnologie se dostávají do popředí zájmu díky svým unikátním vlastnostem a potenciálu využití v různých odvětvích jako je biomedicína, textilní průmysl, energetika, kosmetika a další. Spolu s tím ale také roste potřeba testování nových nanočástic, a to jak z hlediska možnosti jejich využití, tak z hlediska hodnocení rizik. In vivo biologický model Danio rerio je v této oblasti velmi oblíbeným, užitečným a slibným nástrojem pro různé analýzy. Cílem této studie je prostřednictvím modelového organismu Danio rerio hodnotit in vivo toxicitu a biologickou aktivitu různých nanočástic, jakož i jejich potenciál využití v biomedicíně, nanomedicíně a ekologii. Tato práce představuje in vivo výzkum nanočástic zahrnující akutní toxicitu, biologickou aktivitu, biodistribuci, akumulaci a eliminaci z organismu. Práce shrnuje in vivo studie dendrimeru z hlediska biologické aktivity, embryotoxicity a biodistribuce a zkoumá jeho potenciál v biomedicíně, konkrétně cílené dopravě léčiv. Dále zahrnuje studium nově syntetizovaných látek pro léčbu tuberkulózy a nanočástic ceru využitelných v hydropurifikačních procesech. Představuje také vylepšenou verzi FET testu - testu akutní toxicity na embryích Danio rerio - prostřednictvím vývoje nového milifluidního semiautomatického zařízení pro masivní testování látek.

Keywords

Nanočástice, Danio rerio, FET test, biomedicína, nanotoxicita

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 7. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jan Malý, Ph.D., Mgr. Jan Malý, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Nanotechnology / Applied Nanotechnology