Laboratorium badań techniką Langmuir-Blodgett

Informacje na temat badań L-B

Laboratorium do badań techniką Langmuir-Blodgett

W laboratorium znajduje się  waga Langmuir-Blodgett (KSV NIMA) o powierzchni 273 cm2, umożliwiająca przeprowadzanie klasycznych eksperymentów Lagmuira na subfazie wodnej oraz transfer monowarstw na podłoża stałe. Dodatkowym wyposażeniem jest moduł do pomiaru potencjału. Aparatura wykorzystywana jest do modelowania błon biologicznych oraz do badania wpływu biomolekuł na modelowe warstewki. W laboratorium prowadzone są zajęcia Pracowni Specjalistycznej Biofizyki Molekularnej oraz Pracowni Specjalistycznej Fizyki Medycznej dla studentów kierunku Biofizyka (I rok studiów II stopnia) oraz Pracowni Specjalistycznej dla studentów kierunku Biotechnologia (II rok studiów I stopnia).

Zastosowanie

 Metoda ta służy do badań w dziedzinie nauk biologicznych i chemicznych jak medycyna, farmacja , biologia i chemia oraz ma zastosowanie do badań z zakresu fizyki fazy skondensowanej (gdy warstwy są przeniesione na podłoże stałe).

Osiągnięcia: 

I temat: Analiza oddziaływań pomiędzy alkilofosfocholinami (APCs), stanowiącymi nową generację leków o działaniu antynowotworowym, a składnikami błon biologicznych w układach modelowych - monowarstwach Langmuira

  1. Wykazanie, że nowej generacji leki antynowotworowe o budowie imitującej fosfolipidy (alkilofosfocholiny, w skrócie APCs) selektywnie wbudowują się w błony komórek zmienionych nowotworowo, natomiast własności biofizyczne błony komórek zdrowych stanowią naturalną barierę dla wnikania APCs do komórki.
  2. Wykazanie, że gangliozydy występujące w nadmiarze na powierzchni komórek zmienionych nowotworowo stanowią cel molekularny dla cząsteczek alkilofosfocholin.
  3. Wykazanie kluczowej roli cholesterolu w procesie wiązania cząsteczek alkilofosfocholin przez lipidy błonowe

 

II temat: próba wyjaśnienia mechanizmu antymalarycznego działania cyklosporyny A

  1. Wykazanie, że aktywność antymalaryczna cyklicznego peptydu -  cyklosporyny  A- zależy od poziomu sfingomieliny w błonach komórkowych.

 

III temat: badanie wpływu oksysteroli na modelowe błony komórek  nerwowych w aspekcie chorób neurodegradacyjnych

  1. Wykazanie, że toksyczne dla organizmu utlenione formy cholesterolu (tzw. oksysterole) mogą wbudowywać się i zastępować cholesterol w błonach biologicznych, prowadząc do zmiany ich właściwości mechanicznych i biofizycznych.

 

Publikacje z badań biofizycznych warstw Langmuira

 

[1] Anita Wnętrzak, Kazimierz Łątka, Monika Marzec, Patrycja Dynarowicz- Łątka.. "Langmuir Monolayer Characteristics of Erucylphosphocholine –A Novel Anti-Tumor Drug". Acta Physica Polonica A 121 (2012) 468-473.

[2] Dynarowicz-Łątka P.,  Wnętrzak A., Broniatowski M., Flasiński M., "Miscibility and phase separation in mixed erucylphosphocholine-DPPC monolayers" Colloid Surf B Biointerfaces 107(2013) 43-57.  DOI 10.1016/j.colsurfb.2013.01.044

[3] Anita Wnętrzak, Kazimierz Łątka, Patrycja Dynarowicz- Łątka. "Interactions of Alkylphosphocholines with Model Membranes - The Langmuir Monolayer Study". Journal of Membrane Biology 246 (6) (2013) 453-466. Doi: 10.1007/s00232-013-9557-4

[4] Anita Wnętrzak, Kazimierz Łątka, Patrycja Dynarowicz-Łątka. "Interactions between Antitumor Alkylphosphocholines and Membrane Sphingolipids in Langmuir Monolayers". Acta Physica Polonica A 125 (2014) 886-890. Doi: 10.12693/APhysPolA.125.886

[5] Anita Wnętrzak, Ewelina Lipiec, Kazimierz Łątka, Wojciech Kwiatek, Patrycja Dynarowicz-Łątka. "Affinity of alkylphosphocholines to biological membrane of prostate cancer- studies in natural and model systems". Journal of Membrane Biology 247 (7) (2014) 581-589. DOI: 10.1007/s00232-014-9674-8

[6] Anita Wnętrzak, Kazimierz Łątka, Katarzyna Makyła-Juzak, Joanna Zemła, Patrycja Dynarowicz-Łątka. "The influence of an antitumor lipid –erucylphosphocholine – on artificial lipid raft system modeled as Langmuir monolayer". Molecular Membrane Biology 32(5-8) (2015) 189-197. http://dx.doi.org/10.3109/09687688.2015.1125537

[7] Dynarowicz-Łątka P., Wnętrzak A., Makyła- Juzak K., , Cyclosporin A in Membrane Lipids Environment: Implications for Antimalarial Activity of the Drug – The Langmuir Monolayer Studies, J Membr Biol  248(6) (2015) 1021-1032. DOI 10.1007/s00232-015-9814-9

[8] A.  Wnętrzak; K. Makyła-Juzak; A. Filiczkowska; W. Kulig; P. Dynarowicz-Łątka. "Oxysterols versus cholesterol in model neuronal membrane. I. The case of 7-ketocholesterol.  The Langmuir monolayer study". Journal of Membrane Biology 250 (2017) 553–564. DOI 10.1007/s00232-017-9984-8

Doktoraty i granty

 

1. dr Anita Wnętrzak, Badanie oddziaływań nowej generacji leków przeciwnowotworowych z grupy alkilofosfocholin z lipidami błonowymi w układach dwu- i trójwymiarowych, 30 stycznia 2014, (biofizyka) wyróżnienie, Promotor: prof. dr hab. Kazimierz Łątka

grant promotorski NCN

Wyróżnienie pracy doktorskiej Pani dr Wnętrzak (jak wyżej).

grant promotorski (NCN) Pani dr Wnętrzak.

2. mgr Anna Filiczkowska - doktorantka 2017-2021

tematyka: Badanie wpływu oksysteroli na błony biologiczne komórek neuronowych przy wykorzystaniu metod monowarstw Langmuira

Współpraca

 

Współpraca z Wydziałem Chemii UJ, Zespół Fizykochemii Zjawisk Międzyfazowych w Zakładzie Chemii Ogólnej kierowanym przez Prof. dr hab. Patrycję Dynarowicz-Łątka.