Synthesis and characterization of multifunctional polymeric nanomaterials containing boron compounds

• Thesis title in Czech: Příprava a charakterizace multifunkčních polymerních nanomateriálů s obsahem bóru
• Thesis title in English: Synthesis and characterization of multifunctional polymeric nanomaterials containing boron compounds
• Key words: řízená polymerace, RAFT, blokové kopolymery, asociace, samoskladba micely, rozptyl, fluorescenční spektroskopie
• English key words: controlled polymerization, RAFT, polymer synthesis, block copolymers, micelles, light scattering, self-assembly, fluorescence spectroscopy, antibacterial
• Academic year of topic announcement: 2022/2023
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Physical and Macromolecular Chemistry (31-260)
• Supervisor: Ing. Mariusz Marcin Uchman, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 07.10.2022
• Date of assignment: 10.10.2022
• Advisors: prof. RNDr. Pavel Matějíček, Ph.D.

Guidelines

MC260P142 Polymer Synthesis, MC260P85 Fluoroscence spectroscopy in biological research, MC260P124 Physical Chemistry of Macromolecules, MC260P125 NMR Spectroscopy of condensed state, MC260P126 Polymer Physics and Rheology, and a MC280P85 Scientific Writing course

Preliminary scope of work

Cílem projektu je syntéza definovaných amfifilních blokových kopolymerů s navázanými sloučeninami bóru pomocí živých a řízených polymerací (RAFT, ATRP, ROP, ROMP, atd.) Výsledné systémy budou mít požadovanou funkci (citlivost na pH, teploty a koncentraci peroxidu vodíku a diolů). Architektura blokových kopolymerů bude ověřena pomocí metod SEC, NMR, MALDI TOF MS, apod. Výsledné nanostruktury budou charakterizovány kombinací rozptylových, mikroskopických, spektroskopických a kalorimetrických technik. U metalakarboranových systémů bude testována jejich antimikrobiální aktivita.

Preliminary scope of work in English

Aim of the project is to synthetize well-defined amphiphilic boron containing block copolymers with desired function (pH, hydrogen peroxide, temperature, diols responsive) via living/control polymerization techniques (RAFT, ATRP, ROP, ROMP, etc.). The architecture of block copolymers will be controled by standard techniques of SEC, NMR, MALDi TOF, etc. The amphiphilic block copolymers will be used for preparation of self-assembled nanostructures in solution. The nanostructures will be characterized by a combination of scattering, microscopic, spectroscopic and calorimetric techniques. Interaction of block copolymers micelles with membrane models (phospholipid vesicles/liposomes) will be investigated by ITC, DSC and/or fluorescence spectroscopy to fully understand the potential of amphiphilic metallacarborane-containing copolymers as antibacterial agents.