Projektová činnosť

Národné

Iónové kvapaliny a hlboko eutektické zmesi ako modulátory stability a agregácie proteínov
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2025
Objasnenie počiatočných štádií amyloidnej agregácie proteínov – od mechanizmu k terapii
Unraveling the early events of protein amyloid aggregation – from mechanism to therapy
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Štruktúrne zmeny poly/peptidov podmieňujúce tvorbu amyloidných agregátov sú spojené s doteraznevyliečiteľnými ochoreniami, ako napr. Alzheimerova choroba alebo diabetes typu II. Všeobecné mechanizmytvorby amyloidných fibríl a ich charakterizácia sú pomerne dobre známe, avšak počiatočné štádiá fibrilizáciepoly/peptidov ostávajú stále neobjasnené. Projekt je zameraný na pochopenie mechanizmov, ktoré vedú ktvorbe pre-fibrilárnych (čiastočne ro/zbalených intermediátov, nukleačných jadier, oligomérov) a fibrilárnychamyloidných agregátov vybraných globulárnych a prirodzene rozbalených proteínov. Zameriame sa na štúdiumkinetiky tvorby pre-fibrilárnych štruktúr, ich morfológie a cytotoxicity za rôznych experimentálnych podmienok a vprítomnosti vybraných interakčných partnerov (malé molekuly, nanočastice). Získané výsledky prispejú klepšiemu pochopeniu počiatočných mechanizmov tvorby amyloidnej agregácie a identifikácii inhibítorov sterapeutickým potenciálom pre amyloidné ochorenia.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
MULTIHIT – Multifunkčné inhibítory poly/peptidov spojených s Alzheimerovou chorobou
Multi-target inhibitors of poly/peptides associated with Alzheimer´s disease
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.7.2019 – 1.6.2023
Nové metódy v štatistickej a korelačnej analýze parametrických modelov povrchov a ich distribúcií
Novel statistical and correlation methods in analysis of parametric models of surfaces and their distributions.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Marek Jozef, PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021
Samousporiadanie poly/peptidov do amyloidných agregátov – mechanizmus, inhibícia a cytotoxicita
Self-assembly of poly/peptides into amyloid aggregates – mechanism, inhibition and cytotoxicity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Amyloidné supramolekulárne komplexy vytvárané poly/peptidmi patria medzi najrozšírenejšie prirodzene sa vyskytujúce systémy podliehajúce procesu samozbaľovania. Tento proces ovplyvňujúci ich funkciu sa spája s viac ako 30 závažnými amyloidnými ochoreniami medzi ktoré patrí aj Alzheimerova choroba a diabetes mellitus.Doteraz nie je známy presný mechanizmus amyloidného samousporiadania poly/peptidov a neexistuje účinná liečba amyloidných ochorení. Cieľom projektu je štúdium mechanizmu amyloidnej agregácie polypeptidov s rozdielnou natívnou štruktúrou a identifikácia inhibítorov samozbaľovania poly/peptidov, keďže inhibícia tvorby amyloidných štruktúr predstavuje jeden z možných terapeutických prístupov pri amyloidózach. Zameriame sa aj na určenie korelácie medzi morfológiou amyloidných agregátov a ich cytotoxicitou ako aj medzi štruktúrnymi vlastnosťami efektívnych inhibítorov a ich anti-amyloidnou aktivitou.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
Inhibitors of protein amyloid aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Amyloidná agregácia výrazne ovplyvňuje vlastnosti poly/peptidov, ktoré sa organizujú do vysoko usporiadaných amyloidných agregátov. Zohráva významnú úlohu pri závažných ochoreniach(napr. diabetes typu II, Alzheimerova choroba) a predstavuje tiež vážne obmedzenia pre aplikáciu liečiv na báze peptidov. Doteraz nie je známy podrobný mechanizmus vzniku amyloidného samousporiadania, nedostatočné sú údaje o efektívnom spôsobe jeho redukcie. Hlavným cieľom projektu je štúdium a objasnenie procesuamyloidnej agregácie proteínov a identifikácia aktívnych látok (nízkomolekulárne látky, nanočastice), ktoréefektívne inhibujú amyloidné samousporiadanie. Takéto látky predstavujú základ pre rozvoj terapeutík vhodných na liečenie amyloidných ochorení. Bude určená korelácia medzi vlastnosťami aktívnych látok a ich anti-amyloidnou aktivitou. Pomocou experimentálnych a matematických metód určíme väzobné miesta aktívnych látok a navrhneme model mechanizmu viazania aktívnych látok.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2016
Vývoj a implementácia algoritmov a metód na štúdium vláknitých objektov použitím spracovania obrazu a matematického modelovania
Development and implementation of algorithms and methods for the study of fiber like objects using image processing and mathematical modeling
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Demjén Erna, PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je vývoj metód a algoritmov na štúdium vláknitých objektov. Vláknité objekty je možné definovať ako tenké, pozdĺžne štruktúry s približne kruhovým prierezom, ktoré sa môžu vzájomne dotýkať, pretínať a vytvárať klastre. Umelé simulované obrázky spolu s reálnymi obrázkami z experimentov (napr. amyloidné fibrily skenované pomocou atómového silového mikroskopu) budú študované metódami spracovania obrazu, strojového učenia a matematického modelovania.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
MICRO_NUI – Interaktívny zber a spracovanie obrazov v mikroskopii použitím prirodzeného užívateľského rozhrania
Interactive methods of image acquisition and processing in microscopy using natural user interface
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc.
Anotácia: Komunikácia s počítačmi prostredníctvom prirodzeného užívateľského rozhrania (NUI) sa v poslednom období výrazne presadila vo viacerých oblastiach. Našim cieľom je použiť špecifické NUI zariadenia ako Microsoft Kinect, dotykový tablet, snímač mozgových potenciálov a pod. na ovládanie moderných mikroskopických zariadení ako sú optická pinzeta a optický skalpel. Cieľom je vývoj nových a modifikácia existujúcich algoritmov z oblasti počítačového videnia a analýzy obrazu, ktoré umožnia nielen rozpoznávanie mikroskopických častíc, ale aj automatizovanú resp. poloautomatickú manipuláciu s nimi. Dôležitou súčasťou tohto procesu je aj vhodná vizualizácia v mono resp. stereo móde, ktorá predstavuje spätnú väzbu pri interaktívnych algoritmoch
Doba trvania: 1.7.2012 – 31.12.2015
Interaktívne algoritmy spracovania obrazu založené na minimalizácii energetickej funkcie a metóde "Graph-cuts".
Interactive Image Processing Algorithms Based on Energy Minimization and "Graph-cuts" Method
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je rozšíriť možnosti metódy Graph-cuts z hľadiska interaktívneho zadávania zárodočných regiónov (seeds) . Operátor pri bude mať k dispozícii sadu rôznych nástrojov zobrazovaných ako adaptívne kurzory rôzneho tvaru, ktorú sa budú sami prispôsobovať charakteru obrázku. Uvedená metodika bude v rôznych formách použitá nielen pri segmentácii jednotlivých obrazov, ale aj pri off-line analýze videozáznamu pohyblivých objektov. Upravený algoritmus bude vykonávať 3D rekonštrukciu na základe série pohľadov snímaných pod rôznym uhlom pomocou plánovaného prototypu Molekulového Fluorescenčného Tomografu.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
Amyloidná agregácia proteínov
Amyloid aggregation of proteins
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Amyloidná agregácia proteínov je charakteristická pre niekoľko ľudských chorôb, ktoré sa označujú spoločným názvom amyloidné ochorenia (diabetes typu II, Alzheimerova choroba, priónové ochorenia), predstavuje tiež vážne obmedzenia pre farmaceutické a biotechnologické využitie proteínov. Predkladaný projekt je orientovaný na charakterizáciu intramolekulárnych a intermolekulárnych interakcií nenatívnych stavov proteínov, ktoré vedú ku ich samovoľnému usporiadaniu do amyloidných agregátov s cieľom prispieť k určeniu spoločných mechanizmov, ktoré sú pre tvorbu amyloidných štruktúr nevyhnutné. Významným cieľom projektu je identifikácia aktívnych látok (nízkomolekulárne látky, nanočastice, molekulárne komplexy), ktoré budú schopné redukovať množstvo proteínu v agregovanej forme. Takéto látky predstavujú základ pre rozvoj terapeutík vhodných na liečenie amyloidných ochorení.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
Analýza fluorescenčného obrazu nepravidelných buniek s cieľom nedeštruktívnej kvantifikácie DNA
Fluorescent image analysis of irregularly shaped cells for purposes of non-destructive DNA contents quantification
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc.
Anotácia: Súčasné nedeštruktívne metódy merania obsahu DNA v živých bunkách sú založené buď na denzitometrickej analýze statických fluorescenčných obrázkov, alebo na dynamickom snímaní zábleskovej krivky pri lineárnom prelete bunky pred detektorom prietokového cytometra. Obe metódy sú málo presné pri bunkách s nepravidelným jadrom, akými sú napr. ľudské spermie. Predkladaný projekt je založený na kombinácii oboch prístupov, t.j. kontrolovaného rotačného pohybu imobilizovanej spermie v priehľadnej kapiláre a snímanie emitovaného svetla CCD kamerou. Séria obrazov reprezentujúca pohľad na spermiu pod rôznymi uhlami umožní realizovať jej 3D model, ktorý by mal umožniť porovnávať sploštené bunky snímané za rozličných podmienok a tak objektivizovať merania DNA. Automatizácia experimentu umožňujúca analyzovať viacero spermii fixovaných za sebou v kapiláre by mala umožniť rutinné nasadenie tejto aparatúry napr. v centrách asistovanej reprodukcie miesto drahých a málo presných cytometrov. Takýmto spôsobom by bolo možné zabrániť oplodneniu spermiou, ktorá predstavuje riziko genetických ochorení.
Doba trvania: 1.6.2008 – 31.12.2010
Metódy segmentácie postupnosti obrazov pomocou aktívnych kontúr a ich využitie v biomedicíne
Methods of images sequence segmentation using active contours and their exploitation in biomedicine
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc.
Anotácia: Projekt rieši problematiku segmentácie postupnosti obrazov predstavujúcich buď sériové optické rezy získanékonfokálnym mikroskopom, alebo časovú postupnosť obrazov získanú videokamerou. Hlavným prostriedkomtakejto segmentácie je model aktívnej kontúry, pričom v projekte je navrhnutá vlastná modifikácia založená namodeli prúdovodiča. Algoritmy segmentácie budú overené na troch aplikáciách ktorými sú: 3D rekonštrukciakrvného riecišta mikrokapilár mozgu, určenie počtu chromozómov v spermii pomocou analýzy jej tvaru amonitorovanie mobility miniprasiat trpiacich Huntingtonovou chorobou. Všetky aplikácie majú priamu väzbu naexistujúce projekty riešené na spolupracujúcich pracoviskách.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
Agregácia proteínov a identifikácia inhibítorov agregácie
Protein aggregation and identification of aggregation inhibitors
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na získanie nových poznatkov týkajúcich sa zbaľovania a agregácie proteínov s dôrazom na skutočnosť, že existencia proteínových depozitov je jedným z hlavných znakov mnohých veľmi vážnych chorôb. Agregácia proteínov je problémom aj v biomedicínskom a biotechnologickom využití proteínov. Projekt sa zaoberá skúmaním súvislostí medzi rôznymi konformačnými stavmi proteínov a ich tendenciou agregovať. Pre tento účel budú použité proteíny spojené s chorobami (lyzozým, tau) ako aj modelové proteínové systémy (cytochróm c, myoglobín, polyaminokyseliny). Hlavný dôraz bude daný na identifikáciu inhibitorov proteínovej agregácie, pričom sa zameriame hlavne na nízkomolekuláme látky.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009