Ústav chemie a biochemie

Transkript

1 Ústav chemie a biochemie Témata pro postgraduální studium Program Chemie, Obor Zemědělská chemie strana 1

2 Ústav chemie a biochemie Ústav chemie a biochemie 100 zaměstnanců Více než 350 m 2 laboratoří Přístrojové vybavení na světové úrovni Součástí Středoevropského Technologického Institutu (CEITEC)

3 Ústav chemie a biochemie Vybavení Ústav chemie a biochemie - vybavení Zařízení pro chov zvířat a kultivaci buněk In vivo zobrazovací systém Hmotnostní spektrometry Kapilární elektroforéza s UV-Vis a laserem indukovanou fluorescenční detekcí Gelová elektroforéza (1D a 2D systémy) Fluorescenční a konfokální mikroskop Vysokoúčinná kapalinová chromatografe s elektrochemickou, UV-Vis a hmotnostní detekcí Automatický pipetovací robot Stacionární elektrochemické analyzátory a elektrodová pole Zařízení pro klinickou biochemii

4 Ústav chemie a biochemie Hlavní vědecké zaměření Ústav chemie a biochemie hlavní vědecké zaměření Prostředí Pokročilé materiály Metalomika Bioanalytické nástroje Zdraví

5 Představení laboratoří Ústavu chemie a biochemie strana 5

6 Laboratoř nádorové biologie a nanomedicíny Mgr. Zbyněk Heger, Ph.D. (heger@mendelu.cz) Témata pro postgraduální studium strana 6

7 Laboratoř nádorové biologie a a nanomedicíny Mezinárodní tým laboratoře se zabývá studiem mechanismů účastnících se nádorových procesů, se zvláštní pozorností na nádory prostaty, prsu a neuroblastomů. V laboratoři je dále studováno využití nanomateriálů v medicíně, a to zejména proteinových klecí v cílené protinádorové terapii. Experimentálně je laboratoř zaměřena na in vitro práci s maligními i nemaligními buněčnými liniemi a přesahem do práce s in vivo experimentálními modely a klinickými vzorky.

8 Laboratoř nádorové biologie a nanomedicíny Laboratoř nádorové biologie a nanomedicíny Publikace v prestižních impaktovaných časopisech jako ACS Chemical Neurosciences, ACS Applied Materials and Interfaces, Journal of Molecular Medicine, Frontiers in Molecular Neurosciences, Nanomedicine, Scientific Reports, Plos One, Tumor Biology, The Prostate a další.

9 Laboratoř nádorové biologie a nanomedicíny Témata: Aktivní cílení nanokonstruktů s cílem zmírnění nežádoucích účinků chemoterapie Studium interakcí nanočástic s vnitřním prostředím Vztah isoforem metalothioneinu k chemoresistenci nádorových onemocnění Význam fosforylace v maligním potenciálu nádorových buněk Vliv polymerních modifikací na biokompatibilitu pokročilých nanomateriálů Preclinical study of novel therapeutics in cancer cell lines strana 9

10 Laboratoř biomarkerů a průtokových technik RNDr. Ondřej Zítka, Ph.D. (zitkao@seznam.cz) strana 10

11 Laboratoř biomarkerů a a průtokových technik Laboratoř se zabývá bioanalytickou chemií v oblasti nízkomolekulárních sloučenin a proteinů pomocí moderních analytických metod. Studovány jsou zejména nízkomolekulární biomárkery a antioxidanty. Dále se nově zaměřujeme na implementaci senzorů do fluidních zařízení pro účely miniaturizace a automatizace. Výzkumné směry laboratoře: Separace a detekce biomárkerů pro diagnostiku (antioxidanty, aminokyseliny) Hmotnostní spektrometrie pro proteomiku a MALDI imaging Průtokové a fluidní technologie s využitím magnetických částic pro automatizované analýzy s využitím elektrochemické detekce

12 Laboratoř biomarkerů a průtokových technik Laboratoř biomarkerů a průtokových technik MALDI imaging tkáňových řezů Zachycení biomárkeru na magnetické částice a mikrofluidní detekce (control) PC Sample /rinsing buffer inlet Detector (CHI Cell) Switching valve Syringe Pump waste Přístrojové vybavení MALDI MS Separace proteinů Separace aminokyselin HPLC-MS (biomárkery) HPLC-ED (antioxidanty) 3D tisk - technologie

13 Laboratoř biomarkerů a průtokových technik Témata: Průtokové systémy s elektrochemickou detekcí pro analýzu biomolekul strana 13

14 Laboratoř bioanalýzy a zobrazování Mgr. Markéta Vaculovičová, Ph.D. (marketa.vaculovicova@mendelu.cz) strana 14

15 Laboratoř Laboratoř sensorů bioanalýzy a zobrazování a zobrazování Zaměření: bioanalytická chemie elektromigrační separační techniky vývoj miniaturizované instrumentace (lab on chip) fluorescenční zobrazování Zobrazení prsního nádoru pomocí štěpitelné fluorescenční sondy, poskytující signál po štěpení specifickými proteiny pouze v nádoru Video: Využití fluorescenčních nanomateriálů (kvantových teček) o různých vlastnostech ve zobrazování nádor Video: ex vivo fluoresccenční zobrazování tlukoucího srdce potkana Vývoj miniaturizovaného stavebnicového systému pro elektroforetickou analýzu biomolekul

16 Laboratoř sensorů a zobrazování Laboratoř bioanalýzy a zobrazování Monitorování distribuce kovů ve tkáních mozek prasete trpícího Huntingtonovou chorobou Úspěchy skupiny: Ocenění prestižním grantem Brno PhD talent (Ing. Tereza Vaněčková, 1. ročník PhD) 2. místo na mezinárodní konferenci Mendelnet 2016 (Ing. Tereza Vaněčková, 1. ročník PhD) Publikace v časopisech: Řez včelou Nádor myši léčené platinovými cytostatiky Analyst, Microchimica Acta, Analytical Methods, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, atd. Zahraniční spolupráce s možností pracovních pobytů: University of Tasmania (Prof. Mirek Macka, separační techniky-hplc, CE)

17 Laboratoř mikrobiologie a enzymologie Témata: Vývoj a použití cell-based biosezorů Molekulově imprintované polymery univerzální platforma pro bioanalytické aplikace strana 17

18 Laboratoř anorganických a bioanorganických syntéz Doc. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D. (pavel.kopel@mendelu.cz) strana 18

19 Laboratoř anorganických a a bioanorganických syntéz syntéz Úspěchy/dosažené zajímavé výsledky: kvantové tečky, magnetické částice, nanomateriály, peptidy, komplexy Milosavljevic, V.; Haddad, Y.; Rodrigo, M.A.M.; Moulick, A.; Polanska, H.; Hynek, D.; Heger, Z.; Kopel, P.; Adam, V. The zinc-schiff base-novicidin complex as a potential prostate cancer therapy. PLoS One 2016, 11. Kopel, P.; Wawrzak, D.; Langer, V.; Cihalova, K.; Chudobova, D.; Vesely, R.; Adam, V.; Kizek, R. Biological activity and molecular structures of bis(benzimidazole) and trithiocyanurate complexes. Molecules 2015, 20, Hlavata, L.; Striesova, I.; Ignat, T.; Blaskovisova, J.; Ruttkay-Nedecky, B.; Kopel, P.; Adam, V.; Kizek, R.; Labuda, J. An electrochemical DNA-based biosensor to study the effects of CdTe quantum dots on uv-induced damage of DNA. Microchim. Acta 2015, 182,

20 Laboratoř anorganických a bioanorganických syntéz Laboratoř anorganických a bioanorganických syntéz

21 Laboratoř anorganických a bioanorganických syntéz Témata: Nanotransportéry na bázi uhlíku s protinádorovou aktivitou Grafenoxidové nanočastice v kombinaci s komplexy pro cílený transport Biologická aktivita nanočástic v lipozomech Příprava kvantových teček pro biosenzory strana 21

22 Laboratoř mikrobiologie a enzymologie Mgr. Stanislava Voběrková, Ph.D. (stanislava.voberkova@mendelu.cz) strana 22

23 Laboratoř Laboratoř mikrobiologie a enzymologie a enzymologie Výzkumné zaměření: Identifikace a využití mikroorganismů (kontaminace potravin, problematika tvorby biofilmu, degradace polutantů, zlepšení kvality půdy) Studium antibakteriální aktivity různých typů nanomateriálů i pomocí molekulárně biologických metod Produkce a charakterizace enzymů, imobilizace enzymů (PCR analýza, isoenzymy, antibakteriální materiály, nanobiotechnologie, biosenzory, bioremediace) Využití: potravinářství, biotechnologie, odpadové hospodářství

24 Laboratoř mikrobiologie a enzymologie Laboratoř mikrobiologie a enzymologie Úspěchy/dosažené zajímavé výsledky Publikace v impaktovaných časopisech Waste Management, Journal of Polymers and the Environment, Microscience and Microanalysis, Journal of Biotechnology, Microbiological Research, International Journal of Molecular Sciences 2. místo a 3. místo na konferenci MendelNet (Ing. Martina Vršanská) Bioremediace Stabilizace vína, piva, džusů Příprava biosenzorů Vývoj komerčního antimikrobiálního přípravku s využitím selenových nanočástic Spolupráce s University of Cambridge (možnost stáže) nebo např. Úrazovou nemocnicí

25 Laboratoř mikrobiologie a enzymologie Témata: Využití enzymů v environmentálních aplikacích Studium parametrů ovlivňujících tvorbu biofilmu Studium antimikrobiální aktivity nanostrukturovaných povrchů strana 25

26 Laboratoř prvkové a speciační analýzy Ing. Andrea Ridošková, Ph.D. (andrea.ridoskova@mendelu.cz) strana 26

27 Laboratoř Laboratoř prvkové prvkové a speciační a speciační analýzy analýzy Výzkumné zaměření: stopová prvková a speciační analýza environmentálních a biologických materiálů a analýza potravin metodami AAS a HPLC-CV-AFS studium difúzních a kinetických procesů probíhajících v životním prostředí s využitím techniky difuzního gradientu v tenkém filmu DGT, ekotoxikologické studie výzkum biodostupnosti a biodosažitelnosti mikronutrientů a toxických prvků v biotických a abiotických matricích včetně potravin Model DGT pro ryby ve vodním prostředí s obsahem rtuti Atomový absorpční spektrometr ContrAA700, Analytik Jena Atomový absorpční spektrometr Agilent 200 SeriesAA Speciační analýza rtuti LC-CV-AFS AAS pro stanovení rtuti AMA 254, Altec

28 Laboratoř Laboratoř prvkové prvkové a speciační a speciační analýzy analýzy Úspěchy a zajímavé výsledky : 11/2014, 1/2015, 1/2016 podán podnět SZPI a SVS 6 vzorků ryb a rybích výrobků staženo z trhu ČR a EU dle RASFF nadlimitní koncentrace rtuti a kadmia 1. místo na konferenci ISEAC 38 v Lausanne (Švýcarsko) 2014 Absolventi 2015, x Cena rektora Mendelu za diplomovou a bakalářskou práci, 3x Cena děkana AF Mendelu za bakalářskou práci 2. místo studentů SPŠ chemické Brno ve studentské sekci konference Chemie je život a 4. místo v městském kole SOČ (2015) WOS publikace ve spolupráci s ISA Lille Francie IF 2,82; Analytica Chimica Acta IF 4,51

29 Laboratoř prvkové a speciační analýzy Témata: Biodostupné formy kovů v životním prostředí strana 29

30 Laboratoř elektrochemie RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D. strana 30

31 Laboratoř elektrochemie Laboratoř elektrochemie Detekce těžkých kovů v živých organismech a životním prostředí vysoce citlivé metody pro detekci stopových množství těžkých kovů spojitost těžkých kovů s oxidačním stresem, nádorovými onemocněními apod. vývoj vlastních metod detekce a přenosných detekčních systémů

32 Laboratoř elektrochemie Laboratoř elektrochemie Elektrochemie nukleových kyselin elektrochemické sondy pro detekci dědičných chorob nebo rakoviny vývoj DNA/RNA biosenzorů analýza poškození DNA a studium interakcí DNA s protinádorovými léčivy

33 Laboratoř elektrochemie Témata: Tištěné elektrody pro detekci kontaminantů v odpadních a důlních vodách Vývoj pevné elektrody pro rychlé a spolehlivé stanovení hladiny metalothioneinu v reálných vzorcích

34 Laboratoř rostlinných stresových markerů Mgr. Olga Kryštofová, Ph.D. strana 34

35 Laboratoř Laboratoř klinické rostlinných biochemie stresových markerů Výzkumné směry: Sledování stresových markerů (ROS, aktivita vybraných enzymů, stresové proteiny) Využití moderních technologií zejména nanomateriálů pro ochranu a léčbu rostlin Sledování reakce vybraných metabolických drah na stresové podměty Sledování transportu léčiv či kontaminantů rostlinou

36 Laboratoř rostlinných stresových markerů Témata: Sledování vlivu stresových faktorů na rostliny (cílem tématu je sledování vlivu kontaminantů jako jsou těžké kovy, nanočástice, světelného a teplotního stresu) Vliv stresových faktorů na obranné mechanismy u rostlin (sledování konkrétní dráhy, která má za úkol snížení stresu např. glutathionová dráha) Optimalizace metod vhodných pro stanovení stresových markerů Využití nanočástic pro fytomedicínu (nosič léčiv, in-vivo imaging) strana 36

37 Laboratoř rostlinné metabolomiky a epigenetiky Ing. Dalibor Húska, Ph.D. (dalihus@gmail.com) strana 37

38 Laboratoř rostlinné metabolomiky a epigenetiky Laboratoř rostlinné metabolomiky a epigenetiky známých/neznámých metabolitů budoucnost ve výživě, medicíně a energetice Sekundární metabolity těžké kovy potogeny sucho salinita Non-coding RNA zásadní význam v růstu, vývoji a interakci s prostředím

39 Laboratoř rostlinné metabolomiky a epigenetiky Metody používané v laboratoři SFE (superkritická fluidní extrakce) SFC (superkritická fluidní chromatografie 2D UHPLC, HPTLC HRMS, DESI, DART, AP MALDI, LC MS/MS Q-RT-PCR, PCR Bioanalyzer DNA, RNA, proteiny - elektroforéza Kultivace rostlin a řas Mikroskopické metody Klonování, Sekvenování, Spektrofotometrie

40 Laboratoř rostlinné metabolomiky a epigenetiky Témata: Charakterizace mirnas u jednobuněčné řasy Scenedesmus quadricauda. Crispr/Cas9 systém pro jednobuněčné řasy strana 40

41 Základní informace o studiu strana 41

42 Podpora Ústav studentů chemie doktorských a biochemie studijních co nabízíme programů atraktivní vědecká témata přístup k nejmodernějšímu vybavení, možnosti jeho využívání práce v mladém kolektivu participace na tvorbě vědeckých publikací aktivní účast na národních i mezinárodních konferencích podpora publikační, výzkumné i projektové činnosti možnost zapojení v národních i mezinárodních projektech možnost navýšení příjmu o pracovní smlouvu a zapojení se tak do výzkumné činnosti ústavu

43 Ústav Ústav chemie chemie a a biochemie Co co požadujeme proaktivní přístup časová adaptabilita schopnost učit se novým věcem a postupům schopnost práce v mezinárodním vědeckém kolektivu

44 Ústav Ústav chemie chemie a biochemie a biochemie Co požadujeme průběh studia První ročník 3 oborové zkoušky 1 impaktovaná publikace 8 jednodenních výukových bloků Druhý ročník praktická výuka laboratorních cvičení zkouška z angličtiny 10 stránek odborného textu Třetí ročník 1 impaktovaná publikace cvičné státnice, cvičná obhajoba regulérní státnice, regulérní obhajoba Během celého studia musí student absolvovat alespoň jednu přednášku v anglickém jazyce (na oborovém semináři, konferenci, workshopu) a v každém ročníku alespoň jednu přednášku v českém jazyce

45 Informace k přijímacímu řízení Informace k přijímacímu řízení na doktorské studium: Přihlášky ke studiu se podávají elektronicky prostřednictvím Univerzitního informačního systému MENDELU. Adresa pro podání elektronické přihlášky: Termín podání přihlášek ke studiu do Přijímací zkouška se koná dne Zápisy ke studiu

46 Děkujeme za pozornost strana 46