Sylabus
FUNKČNÍ POLYMERY A POLYMERNÍ SYSTÉMY VE FARMACII.
Základní pojmy. Základní typy syntetických i přírodních makromolekul vhodných pro přípravu polymerních léčiv a lékových forem, interakce polymerů s živým organismem, možnosti eliminace polymerů z živého organizmu, principy biodegradace hydrofobních i hydrofilních polymerních materiálů a možnosti jejich cílené přípravy.
Polymery pro řízené uvolňování léčiv. Dělení systémů pro řízené uvolňování léčiv podle chemické povahy, místa aplikace a funkce. Základní polymerní systémy umožňující řízené uvolňování léčiv a možnosti ovlivňování rychlosti tohoto uvolňování. Principy přípravy a funkce systémů umožňujících protrahované působení léčiv připravených na bázi polymerních olejů a mastí, polymerních potahovaných částic a kapslí, matricových systémů a materiálů umožňujících imobilizaci buněk. Systémy s řízeným uvolňováním léčiv přes polymerní membránu a jejich použití pro přípravu transdermálně aplikovatelných náplastí. "Chytré" systémy pro řízené uvolňování léčiv reagující na podněty přicházející z organizmu, jako je např. měnící se koncentrace různých látek a enzymů (uvolňování insulinu v závislosti na koncentraci glukózy v krvi), změny pH prostředí nebo změny teploty. Mikročástice, nanočástice, micely a liposomy jako systémy pro uvolňování léčiv i jako systémy pro cílený transport léčiva k orgánům a nebo specifickým buňkám v živém organismu. Vodorozpustné polymerní nosiče pro cílenou dopravu léčiv, protinádorová léčiva a principy EPR efektu (enhanced permeation and retention) při léčbě rakoviny polymerními léčivy. Terapie pomocí systémů ADEPT (antibody dependent enzyme prodrug therapy) a nové poznatky získané při vývoji syntetických polymerů jako nosičů genové informace (genová terapie pomocí IPEC komplexů, modifikované virální systémy).
FUNKČNÍ POLYMERY A ORGANICKÉ MOLEKULÁRNÍ SYSTÉMY PRO ELEKTRONIKU A FOTONIKU.
Elektricky vodivé polymery a polymerní kompozitní materiály, supravodivost, antistatické polymery, organické elektrochemické články, iontová vodivost. Generace, transport a záchyt nosičů náboje v polymerech. Elektronové excitace v polymerech (exciton, soliton, polaron). Polymerní solární články, polymery pro xerografii a laserové tiskárny. Polymerní elektrety pro elektroakustické měniče, piezo- a pyroelektrické látky, organické tranzistory řízené elektrickým polem (FET).
Polymery ve fotonice. Polymerní světlovody, nelineární optické jevy v polymerech, elektro-optické modulátory, rychlá holografie, optické paměti, optické zdvojovače, fázově konjugovaná zrcadla, fotorefraktivní materiály. Polymerní elektroluminiscenční diody a lasery, elektrochromní displeje a "chytrá okna", elektrické a optické polymerní senzory.
Příprava aktivních struktur. Pi- a sigma-konjugované polymery, donor-akceptorové molekulární systémy, komplexy s přenosem náboje, ion-radikálové soli. Polymerní tenké vrstvy, uspořádané a amorfní organické struktury, kapalné krystaly, sendvičové struktury. Příprava polymerních tenkých vrstev (metoda Langmuira-Blodgettové, "doctor-blading", rotační nanášení, chemisorpce, molekulární epitaxe, plazmová a elektrochemická polymerace) a metody jejich charakterizace (STM, TEM, AFM, XPS).
Základní myšlenky molekulární elektroniky. Anizotropní mezimolekulární interakce, jednodimenzionální molekulární systémy, molekulární tranzistor, dioda a diodové pole, molekulární spínač, paměti z hierarchických molekulárních struktur.
Anotace
Kurz je určen studentům vyšších ročníků magisterského studia a studentům doktorského studia. Seznamuje se základními typy polymerů pro farmaceutické, elektronické a optické aplikace, ve kterých polymer tvoří hlavní funkční složku.
Vysvětluje základní pojmy a biochemické, biologické či fyzikální principy jevů a na příkladech aplikací objasňuje vztah mezi molekulární strukturou a funkčními vlastnostmi polymeru. Ukazuje současné trendy a možné cesty dalších aplikací např. v genové terapii či molekulární elektronice.