Informace o projektu
Pokročilé metody detekce patogenních mikroorganizmů a hodnocení účinku antimikrobiálních látek Ramanovou spektroskopií a dalšími metodami na úrovni molekul v optofluidních systémech
- Kód projektu
- NU21-05-00341
- Období řešení
- 5/2021 - 12/2024
- Investor / Programový rámec / typ projektu
-
Ministerstvo zdravotnictví ČR
- Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2020 - 2026
- Podprogram 1 - standardní
- Fakulta / Pracoviště MU
- Lékařská fakulta
- Spolupracující organizace
-
Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.
- Odpovědná osoba Mgr. Ota Samek, Dr.
Projekt řeší návrh, vývoj a využití fyzikálních metod pro výzkum mikrobiálních patogenů a jejich interakcí s prostředím. Metabolické procesy těchto mikroorganismů jsou regulovány různými vlivy, jako je dostupnost kyslíku, teplota, stáří kultury, přítomnost jiných druhů bakterií, bakteriofágů, biofilmu, nebo koncentrace antibiotik. Mnoho souvislostí na této úrovni zůstává neprozkoumáno, protože chybí techniky, které by umožnily dlouhodobou nedestruktivní chemickou analýzu jednotlivých buněk v striktně regulovaných podmínkách. Porozumění metabolickým změnám v průběhu bakteriálního buněčného cyklu za různých podmínek je přitom zásadní pro určení efektivního postupu léčby infekčních onemocnění, se zaměřením na sepsi. Proto jsou ústředními tématy tohoto projektu návrh, vývoj a testování optofluidních systémů umožňujících bezpečnou a efektivní kultivaci patogenních mikroorganismů v optimálních podmínkách a současné dlouhodobé mikroskopické pozorování, optické zachytávání jednotlivých buněk a jejich automatizovanou Ramanovu, případně fluorescenční spektroskopickou analýzu, měření růstových křivek. Mikrospektroskopická Ramanova analýza mikrobů na úrovni jednotlivých buněk umožní sledovat změny v buněčné respiraci, chemickém složení buněčné stěny, koncentraci proteinů, DNA, RNA, jednotlivých nukleotidů, atd. Tím bude možné hodnotit dynamiku interakce různých kmenů bakterií s antibiotiky za různých podmínek, zejména v bakteriálních konsorciích a biofilmech, za zvýšené teploty, za sníženého přístupu kyslíku, atp. Konkrétním výstupem projektu bude soubor optofluidních zařízení pro systematickou automatizovanou spektroskopickou analýzu bakteriálních kolonií, biofilmů a jednotlivých buněk v suspenzi. Tyto systémy budou následně použity k charakterizaci vybraných sbírkových kmenů patogenních mikroorganismů. Zároveň umožní paralelně validovat výsledky Ramanovy spektroskopické analýzy prostřednictvím hmotnostní spektrometrie, kapilární elektroforézou a dalšími technikami.
Cíle udržitelného rozvoje
Masarykova univerzita se hlásí k cílům udržitelného rozvoje OSN, jejichž záměrem je do roku 2030 zlepšit podmínky a kvalitu života na naší planetě.
Publikace
Počet publikací: 22
2024
-
Effect of essential oils on microbial cultures tracked by Raman spectroscopy
Rok: 2024, druh: Další prezentace na konferencích
-
Mikrofluidní čip a analytická sestava pro charakterizaci a identifikaci mikrobů pomocí optických detekčních metod
Rok: 2024
-
Potenciál využívania Ramanovej spektroskopie v (klinickej) mikrobiológii
Rok: 2024, druh: Konferenční abstrakty
-
RamanSound - Acoustic sorting for Raman tweezers
Rok: 2024, druh: Konferenční abstrakty
2023
-
A compact Raman spectroscopy-based device for rapid identification and characterization of pathogens directly from human body fluids
Rok: 2023, druh: Další prezentace na konferencích
-
Advanced Algorithms for Bacterial Analysis in Body Fluids Using Raman Tweezers
Rok: 2023, druh: Konferenční abstrakty
-
Aspergillus niger as a cell factory for the production of pyomelanin, a molecule with UV-C radiation shielding activity
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, rok: 2023, ročník: 14, vydání: July 2023, DOI
-
Effects of antimicrobials on microbial Raman spectra as the first step for detection of antimicrobialresistance
Rok: 2023, druh: Konferenční abstrakty
-
Identification of staphyloxanthin and derivates in yellow-pigmented Staphylococcus capitis subsp. capitis
Frontiers in Microbiology, rok: 2023, ročník: 14, vydání: September 2023, DOI
-
Mikrofluidní čip pro testy antibiotik na bakteriích
Rok: 2023