Imunohistochemie (IHC) a imunocytochemie (ICC) patří mezi hojně užívané metody pro mikroskopickou identifikaci a diagnostiku rakovinných buněk v histologických preparátech a buněčných kulturách. Tradičně jsou používány enzymové případně fluorescenční značky, v obou těchto případech je však maximální dosažitelný kontrast značení nízký. Pro zlepšení kontrastu je možné využít např. foton-upkonverzní nanočástice (UCNPs) vykazující anti-Stokesovu luminiscenci. Při ní jsou dva nebo více fotonů infračerveného záření přeměněny na jeden foton ve viditelné oblasti, což umožňuje eliminovat interference optického pozadí. Výsledný kontrast značení je tak určen především schopností specifické vazby značek na biomarkery a mírou jejich nespecifických interakcí s ostatními složkami biologického vzorku. Tyto dva parametry jsou spojeny s povrchovou modifikací nanočástic, což ji činí jedním z kritických faktorů při vývoji metod značení pro IHC a ICC.

Cílem této bakalářské práce bude vývoj a optimalizace metody značení buněk pomocí UCNPs pro vysokokontrastní ICC. Budou připraveny UCNPs s různými povrchovými modifikacemi (různé linkery, navázaný streptavidin případně protilátka), které budou následně charakterizovány po stránce fyzikálních parametrů (metodami transmisní elektronové mikroskopie, dynamického rozptylu světla a analýzy trajektorie nanočástic) a také funkčnosti (pomocí modelového imunostanovení v mikrotitrační destičce). Následně budou konjugáty využity pro značení klinicky relevantního biomarkeru (např. HER2) v rámci ICC experimentu s buněčnými liniemi. Po optimalizaci budou jednotlivé metody modifikace UCNPs srovnány především s ohledem na dosažený poměr signálu ku pozadí. Nakonec bude nejvhodnější metoda konjugace využita s UCNPs o různé emisní vlnové délce pro multiplexní detekci několika biomarkerů (např. HER2 a ER).