Řešené výzkumné projekty
Výzkumné projekty řešené na Ústavu biochemie
Biomarker(y) predikující odpověď na léčbu bevacizumabem a alternativní terapeutické cíle u metastatického kolorektálního karcinomu
Mgr. Pavla Bouchalová, Ph.D. | 2/2024 - 12/2027
Léčba metastatického kolorektálního karcinomu (mCRC) je založena zejména na inhibici angiogeneze monoklonální protilátkou bevacizumabem v kombinaci s chemoterapií založenou na analozích pyridiminů. Bohužel, u množství pacientů se objevuje primární nebo získaná rezistence na bevacizumab. Cílem tohoto projektu je validace panelu potenciálních markerů zjištěných v pilotní proteomické studii na nezávislém souboru pacientů se záměrem potvrdit klinické použití vybraných markerů a odhalit buněčné signální dráhy vedoucí ke špatné odpovědi na bevacizumab.
Od odpadu ke zdroji - Recyklace popela z čistírenských kalů na rostlinné hnojivo bohaté na fosfáty (PHOS4PLANT)
Mgr. Jiří Kučera, Ph.D. | 5/2024 - 12/2027
Fosfor je nezbytným prvkem pro všechny živé organismy. Celosvětové zásoby fosforu jsou však omezené, a proto se recyklaci fosforu věnuje velká pozornost. Projekt PHOS4PLANT má za cíl optimalizovat procesy spalování čistírenských kalů a získat fosfor z popela pomocí biologického loužení. Pomocí bioelektrochemických procesů a frakčního srážení se z biologického výluhu oddělí těžké kovy a získaný biologicky dostupný fosfor bude aplikován jako hnojivo do půdy s vybranými užitkovými rostlinami.
Minimálně invazivní metody pro personalizovanou farmakoterapii epilepsie (TDM-EPI_DBS+SAL)
Mgr. Marta Pelcová, Ph.D. | 5/2023 – 12/2026
Epilepsie je jednou z nejčastějších neurologických poruch postihujících přibližně 70 milionů lidí. V mnoha případech může být epileptickým záchvatům předcházeno správnou léčbou, která je založena na volbě vhodného antiepileptika (AED) a správné dávce, která by měla být nastavena a pravidelně monitorována. K zajištění stavu bez záchvatů a pro minimalizaci nežádoucích účinků nebo rizika lékových interakcí, které mohou ovlivnit plazmatické hladiny léku, se doporučuje terapeutické monitorování léčiv (TDM). Primárním cílem projektu je vyvinout nové analytické metody pro TDM čtyř nejčastěji používaných AED s využitím alternativních matric a ověřit jejich použití v klinické praxi v rámci nemocniční péče.
Sensory a detektory pro budoucí informační společnost (SENDISO)
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc. | 1/2024 – 6/2028
Projekt "Senzory a detektory pro informační společnost" (SenDISo) propojuje několik odlišných oblastí výzkumu v jeden interdisciplinární ambiciózní výzkumný program. Jeho cílem je vytvořit novou generaci nástrojů, které budou sloužit ve výzkumu v oblasti věd o živé přírodě, a také posunout vpřed aplikace v rychle se rozvíjející lékařské diagnostice, léčbě, monitorování životního prostředí a kontrole kvality v průmyslu.
Nové anti-Stokesové lanthanoidové nanočástice a vícebarevný FRET mechanismy pro jednomolekulové sekvenování DNA
Dr. rer. nat. habil. Hans-Heiner Gorris | 1/2023 – 12/2025
Sekvenování DNA je klíčovou technologií pro vědy o živé přírodě vědy a klinickou diagnostiku, protože umožňuje včasné individuální posouzení rizik různých onemocnění (např. rakoviny), která mají genetickou složku. Naším cílem je vyvinout nový systém vícebarevného rezonančního přenosu energie (FRET) založený na nanočásticích, což v kombinaci s jednotlivými molekulami DNA polymerázy umožní číst sekvence DNA kontinuálně, přesně a paralelně. Tento interdisciplinární projekt bude zahrnovat vývoj nové instrumentace, nových anti-Stokesových luminiscenčních nanomateriálů pro vícebarevný FRET, které lze detekovat bez autofluorescence, a jejich biofunkcionalizace k překonání zásadních omezení nejmodernějších technik sekvenování DNA.
Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
Mgr. Zdeněk Farka Ph.D. | 4/2021 – 3/2024
Navrhovaný projekt rozvíjí metodiku jednomolekulových imunostanovení s využitím luminiscence foton-upkonverzních nanočástic. Mikrofluidika zkracuje dobu analýzy, umožňuje úsporu reagencií, přispívá ke snížení limitů detekce a usnadňuje analýzu mikroskopických vzorků. Projekt přispěje ke zlepšení diagnostiky závažných onemocnění, monitorování průběhu léčby a přináší nové techniky do oblasti buněčné a molekulární biologie.
Elektrochemický imunodetektor pro detekci HMGB1 v séru pacientů s různými formami leukémie: metoda pro rychlé zhodnocení úspěšnosti léčby
doc. RNDr. Petr Skládal, CSc. | 5/2020 - 12/2023
Současný výzkum prokázal, že stanovení hladiny HMGB1 v krevním séru nabízí užitečný prognostický nástroj a potenciální biomarker přežití pacientů s leukémií. Znalost hladiny HMGB1 v krevním séru pacientů trpících leukémií umožní lékařům rycheji zhodnotit úspěšnost léčby, progresi onemocnění a popřípadě navrhnout alternativní strategii léčby.
Characterization of plant RLP-RLK complex at the plasma membrane and actions following pathogen perception
Mgr. Adam Janotík | 1/2022 - 12/2022
Perception of microbial-associated molecular patterns (MAMPs) (also called elicitors) is essential for the induction of effective plant resistance. Actions on the plasma membrane and steps following pathogen perception will be described in this project. Description of plant-pathogen interaction can be utilized to a targeted selection of resistant varieties further breeding for resistance to selected pathogens.
Inovace pěstební technologie čiroku pro využití ve výživě přežvýkavců jako adaptační opatření vedoucí ke stabilizaci produkce objemných krmiv v podmínkách měnícího se klimatu ČR
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D. | 1/2022 - 12/2025
Cílem projektu bude vyhodnotit využití odrůd čiroku pěstovaných rozdílnou agrotechnikou v různých půdně-klimatických podmínkách ve výživě přežvýkavců v měnících se podmínkách prostředí. Důraz bude kladen na technologie sklizně, proces konzervace píce, užitkovost dojného skotu i emise metanu.
Laserová spektroskopie v imunostanovení a zobrazování s nanometalickými značkami
doc. RNDr. Petr Skládal CSc. | 1/2022 – 12/2024
Spektrokopie laserem buzeného plazmatu (angl. LIBS), která se prosazuje mezi konkurenčními technikami díky své rychlé víceprvkové odezvě i při analýze rozměrných nebo početných bio-vzorků; vše s vysokým rozlišením a zachováním citlivosti. V tomto projektu hodláme provést studii proveditelnosti využití metody LIBS v oblasti imunostanovení. Pro tuto studii jsme zvolili modelové vzorky potravinových patogenů a zhoubného bujení, které budeme značit kovovými nanočásticemi a jejich kombinacemi s ohledem na možnost multiplexování.
Nove přístupy pro studium afinitních interakcí založené na kapilární elektroforéze
prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc. | 1/2019 – 6/2022
Hlavním cílem tohoto projektu je vývoj nových, na kapilární elektroforéze založených přístupů pro studium afinitních interakcí plazmatických bílkovin s léčivy, které jsou charakterizovány vysokou průchodností, plnou automatizací a nízkou spotřebou vzorku. Projekt přitom bude zaměřen na dva přístupy ̶ kapilární elektroforézu-frontální analýzu (CE-FA) a afinitní kapilární elektrochromatografii (ACEC). V případě CE-FA půjde o vývoj plně automatické varianty s on-line mícháním vzorků v kapiláře a zvýšením universálnosti na málo rozpustné či detekovatelné analyty pomocí citlivější detekce (MS a C4CD) a on-line prekoncentrace.
Detekce rakovinných biomarkerů pomocí imunostanovení s magnetickou prekoncentrací (MB-ULISA)
Bc. Dorota Sklenárová | 3/2022 – 2/2023
Cieľom tohto projektu je vyvinúť imunostanovenie kombinujúce MBs a UCNPs pre detekciu rakovinových a srdcových biomarkerov. V prvej fáze bude potrebné zistiť vhodné podmienky pre konjugáciu MBs a optimalizovať jednotlivé kroky stanovení – voľba reagencií, pufrov, koncentrácií MBs, porovnanie rôznych metód blokovania atď. V druhej fáze bude na základe získaných informácií vyvinuté stanovenie zamerané na PSA a cTn. Nakoniec bude metóda optimalizovaná pre analýzu reálnych vzoriek krvného séra.
Optimalizace výroby biogenní kyseliny sírové pro (bio)loužicí procesy v odvětví odpadu
Mgr. Jiří Kučera, Ph.D. | 1/2022 – 12/2022
Hlavním cílem projektu OPTIMO je prokázat vysoký potenciál acidofilních sirných bakterií pro úspornou a účinnou výrobu kyseliny sírové ze síry. Takto vyrobená biogenní kyselina sírová se poté využije k regulaci pH pro zabezpečení kyselého prostředí během (bio)loužení kovů z druhotných surovin. Ekonomicky atraktivní kovy se poté získají (bio)elektrochemicky z kyselých výluhů.
Proteotypová klasifikace renálního karcinomu ve vztahu k prognóze a terapeutické odpovědi
doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D.| 5/2019 – 12/2023
Renální karcinom přestavuje závažné onkologické onemocnění s celosvětově nejvyšší incidencí v České republice, přičemž spolehlivé molekulární prognostické a prediktivní biomarkery nejsou dosud k dispozici. Pro jejich vyhledávání a validaci zavedeme novou metodiku digitálního biobankingu založenou na získávání proteinových fingerprintů (proteotypů) pomocí hmotnostní spektrometrie. Očekáváme, že nalezené patterny, potenciální biomarkery, resp. potenciální terapeutické cíle pomohou přispět k zefektivnění terapie pacientů s nádory ledvin.
Nové směry v bioanalytických přístupech pro personalizovanou farmakoterapii schizofrenie
Mgr. Marta Pelcová, Ph.D. | 3/2019 – 6/2022
Předkládaný projekt podpoří zásadní a neodmyslitelnou spolupráci oboru bioanalytické chemie a klinické psychiatrie s farmakologickou interpretací dat. Projekt tak s využitím nejmodernějších metod analýzy a interpretací naměřených hodnot umožní klinickým psychiatrům lépe individualizovat léčbu pacientům s psychotickými poruchami a nabídne tuto individualizaci péče pro širší okruh pacientů, což s využitím konvenčního odběru plné krve doposud nebylo možné.