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: 21
2023
-
Možnosť rozlíšenia klinicky významných kvasiniek pomocou Ramanovej spektroskopie
Rok: 2023, druh: Další prezentace na konferencích
-
Možnosť sledovania citlivosti mikroorganizmov voči antimikrobiálnym látkam pomocou Ramanovej spektroskopie
Rok: 2023, druh: Další prezentace na konferencích
-
Možnosti sledování účinnosti antimikrobiálních látek pomocí Ramanovy spektroskopie
Rok: 2023, druh: Konferenční abstrakty
-
Rapid Identification of Pathogens Causing Bloodstream Infections by Raman Spectroscopy and Raman Tweezers
Microbiology Spectrum, rok: 2023, ročník: 11, vydání: 3, DOI
-
Rapid identification of pathogens in blood serum via Raman tweezers in combination with advanced processing methods
Biomedical Optics Express, rok: 2023, ročník: 14, vydání: 12, DOI
-
SERS-Tags: Selective Immobilization and Detection of Bacteria by Strain-Specific Antibodies and Surface-Enhanced Raman Scattering
Biosensors, rok: 2023, ročník: 13, vydání: 2, DOI
-
Sledovanie účinnosti antimikrobiálnych látok pomocou Ramanovej spektroskopie
Rok: 2023, druh: Konferenční abstrakty
2022
-
Identification of microbes from human body fluids by Raman spectroscopy
Rok: 2022, druh: Další prezentace na konferencích
-
Možnosť využitia Ramanovej spektroskopie pri identifikácii mikroorganizmov z telesných tekutín
Rok: 2022, druh: Další prezentace na konferencích
-
Raman Spectroscopy - A Novel Method for Identification and Characterization of Microbes on a Single-Cell Level in Clinical Settings
Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, rok: 2022, ročník: 12, vydání: April 2022, DOI