Projektová činnosť

Medzinárodné

Azobenzénové deriváty ako potenciálne terapeutiká pre Alzheimerovu chorobu
Azobenzenes as potential Alzheimer\’s theranostic agents
Program: Mobility
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bednáriková Zuzana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2024
ANOMATY – Interakcie amyloidných fibríl a nanočastíc pre biomedicínske, biochemické a inžinierske aplikácie
Interactions of nanoparticles with amyloid fibrils: from therapy to nanomaterials
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Napriek tomu, že tvorba amyloidných fibríl je spojená s patogenézou mnohých ľudských ochorení, amyloidné fibrilymajú potenciál byť využité aj na prípravu nových materiálov. Existuje veľké množstvo experimentálnych štúdiítýkajúcich sa interakcií nanočastíc (NPs) s amyloidmi s rôznym výsledkom, pričom niektoré NPs sa iba viažu naamyloidné fibrily, iné ich disociujú. Projekt, ktorý zahŕňa niekoľko najmodernejších komplementárnych výpočtovýcha experimentálnych metodík, má za cieľ využiť dvojakú povahu NPs v komplexe s amyloidnými fibrilami preaplikácie v nanomedicíne (terapia amyloidóz) a chemickom inžinierstve (hybridné nanomateriály pre vylepšeniekatalytickej aktivity NPs). Na štúdium použijeme Au-, Ag- a Pd- nanočastice s rôznymi fyzikálno-chemickýmivlastnosťami a amyloidné fibrily vytvorené z lyzozýmu, inz ulínu a α-laktalbumínu. Ďalším cieľom je systematickéštúdium sklonu globulárnych proteínov k tvorbe amyloidných fibríl s kontrolovanými vlastnosťami. Údaje oštrukturálnych a fyzikálno-chemických vlastnostiach fibríl môžu navyše vyplniť prázdne miesta vo veľkej skladačkebiológie akou je patogenéza amyloidóz.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2023
Stabilita a agregácia globulárnych proteínov v prítomnosti biokompatibilných iónových kvapalín
Stability and aggregation of globular proteins in the presence of biocompatible ionic liquids
Program: Mobility
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2022
– – Štúdium amyloidnej agregácie proteínov in vitro a v mozgomiešnom moku
Study of the protein amyloid aggregation in vitro and in cerebrospinal fluid
Program: Medziústavná dohoda
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Štúdium amyloidnej agregácie proteínov in vitro a vo vzorkách mozgomiešneho moku ľudí trpiacich na amyloidné ochorenie, ktoré obsahujú proteíny agregované in vivo. Odskúšanie zavedené testu v mozgomiešnom moku dementných a nedementných ľudí.
Doba trvania: 13.7.2015 – 31.12.2020
CHINMEDAMY – Identifikácia a mechanizmus účinku malých molekúl využívaných v tradičnej čínskej medicíne na liečbu Alzheimerovej choroby
Discovery and Mechanism of Small Molecule Compounds from Traditional Chinese Medicine for treatment of Alzheimer \’s Disease
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2019
NGP-NET – Neglobulárne proteíny – od sekvencie ku štruktúre, funkcii a aplikácii v molekulárnej fyziopatológii
Non-globular proteins – from sequence to structure, function and application in molecular physiopathology
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Neglobulárne proteíny (NGPs) zahŕňajú rôzne molekulové javy, ktoré odporujú tradičnej paradigme sekvencia – štruktúra – funkcia proteínu. NPGs obsahujú prirodzene neusporiadané úseky, tandemové úseky, domény agregácie, sekvencie s nízkou komplexnosťou a transmembránové domény. Aj keď stále viac dôkazov naznačuje, že NGPs hrajú ústrednú úlohu v mnohých ľudských ochorení, o ich funkcii vieme veľmi málo. Lepšiemu pochopeniu úlohy NGPs v ľudskej fyziopatológii bránil málo systematický výskum v tejto oblasti. Projekt si kladie za úlohu vytvoriť pan-európsku sieť vedeckých skupín, ktoré sa venujú NGPs s cieľom lepšej koordinácie a posilnenia výskumu v tejto oblasti. V rámci projektu bude na základe dohody zainteresovaných odborníkov vytvorená nová klasifikácia NGPs Prezentovaná bude pomocou novovytvorených webových stránok, spoločných stretnutí, vedeckých dielní zameraných na tematiku NGPs.
Web stránka projektu: http://www.cost.eu/COST_Actions/bmbs/BM1405
Doba trvania: 27.7.2015 – 25.3.2019
Účinok malých molekúl a nanočastíc na amyloidnú agregáciu poly/peptidov
Effect of small molecules and nanoparticles on amyloid aggregation of poly/peptides
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na štúdium samo-zbaľovania proteínov do štruktúry amyloidných agregátov, ktoré sú jedným z charakteristických znakov Alzheimerovej choroby, ako aj iných amyloidných ochorení. Vzhľadom na to sa v celom svete venuje veľká pozornosť identifikácii látok, ktoré sú schopné ovplyvniť amyloidnú agregáciu proteínov s cieľom vyvinúť účinnú liečbu amyloidných ochorení. Hlavnými cieľmi projektu je stanovenie podmienok, pri ktorých dochádza k nesprávnemu zbaleniu proteínov, určenie cytotoxicity amyloidných agregátov a pomocou in vitro a in silico metód identifikovať látky (nízkomolekulové látky, nanočastice), ktoré budú schopné inhibovať agregáciu proteínov. Bilaterálna spolupráca umožní obom stranám navzájom využiť svoje znalosti a skúsenosti v oblasti agregácie proteínov a dovolí tak získať komplexné dáta, ktoré umožnia lepšie porozumieť mechanizmu amyloidnej agregácie. Použitie prístrojového vybavenia oboch inštitúcií poskytne pre členov výskumného tímu veľmi dobrý základ pre publikovanie výsledkov v renomovaných časopisoch a ich prezentáciu na konferenciách. Okrem toho, spoločný výskum predstavuje výbornú príležitosť pre mladých členov výskumného tímu naučiť sa nové techniky vo veľmi dobre vybavených laboratóriách na NTU a na SAV, a taktiež pracovať s v rámci medzinárodnej výskumnej skupiny.
Doba trvania: 11.1.2016 – 31.12.2018
Amyloidná agregácia proteínov na hybridných povrchoch
Amyloid aggregation of proteins in hybrid interfaces
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Cieľom projektu je štúdium mechanizmu agregácie amyloidogénnych proteínov vyvolanej interakciou s rozličnými povrchmi. Hlavný dôraz je kladený na charakterizáciu agregácie proteínov spôsobenú interakciou proteínu s pevným rozhraním, ktoré má rozdielne geometrické a chemické vlastnosti. Budeme skúmať úlohu povrchových síl a rozmeru nanočastíc, ako aj činidiel, ktoré urýchľujú alebo inhibujú amyloidnú fibrilizáciu proteínov. Okrem toho sa budeme zaoberať vplyvom polarity rozhrania, drsnosťou substrátu, ako aj geometrickými obmedzeniami. Porovnáme morfologické vlastnosti amyloidných agregátov vytvorených v roztoku a na pevnom rozhraní.
Doba trvania: 11.1.2016 – 31.12.2017
ChinherbAD – Využitie multitargetových nízkomolekulových látok z tradičných čínskych bylín pri liečbe Alzheimerovej choroby
The multitarget low molecular compounds from traditional Chinese herbs in treatment of Alzheimer´s disease
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Alzheimerova choroba (AD) je smrteľné neurodegeneratívne ochorenie, pri ktorom dochádza ku viacerým patologickým javom ako sú napr. zápalové procesy neurónov, zníženie hladiny neurotransmitera acetylcholínu či tvorba amyloidných depozitov – amyloidných plakov z Abeta peptidu a neurofibrilárnych klbiek obsahujúcich abnormálne posttranslačne modifikovanú formu proteínu tau. V súčasnosti neexistuje účinná liečba AD a žiadny zo súčasne klinicky testovaných liekov nemá schopnosť úplne zastaviť, podstatne oddialiť alebo zvrátiť progresívne dôsledky tohto ochorenia. Celosvetovým záujmom je preto čo najviac urýchliť vývoj nových liekov proti AD. V súčasnej dobe sa javí stratégia tzv. „multi-targetových“ ligandov, ktoré sú schopné interagovať s viacerými procesmi zodpovednými za patogenézu ochorenia, veľmi atraktívnou formou efektívnej terapie AD. Hlavným cieľom tohto projektu je preskúmať multitargetové vlastnosti zlúčenín extrahovaných z tradičných čínskych bylín ako potenciálnych terapeutík pre liečbu AD. Použitím in vitro, in vivo a in silico metód budeme študovať schopnosť týchto zlúčenín ovplyvniť zápalové procesy, schopnosť inhibovať acetylcholínesterázovú aktivitu a amyloidnú agregáciu Abeta peptidu. Bilaterálna spolupráca umožní obom výskumným skupinám spojiť svoje odborné znalosti a skúsenosti v oblasti štúdia patológie Alzheimerovej choroby. Komplementárny prístup dovolí získať komplexnejšie údaje, ktoré by mohli viesť k navrhnutiu alternatívnych spôsobov liečby tohto neurodegeneratívneho ochorenia. Okrem toho, projekt umožní vzájomné využitie zariadení a prístrojov oboch inštitúcií. Pre mladých členov tímu poskytuje možnosť naučiť sa nové techniky v dobre vybavených laboratóriách Ústavu experimentálnej fyziky Slovenskej akadémie vied a Východočínskej univerzity vedy a technológie, a tiež pracovať v medzinárodnom vedeckom tíme.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2017
MACOSYS – Magneticky aktívne anizotrópne kompozitne systémy
Magnetically active anisotropic composite systems
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Projekt je venovaný základnému výskumu anizotrópnych materiálov citlivých na magnetické pole. Cieľovými materiálmi sú kompozitné systémy nazývane feronematika (nematické kvapalné kryštály dopované sférickými, tyčinkovitými, retiazkovitými magnetickými nanočasticami alebo uhlíkovími nanorúrkami funkcionalizovanými magnetickými časticami) a previazané kvapalno-kryštalicke polyméry (elastomery) dopovedané nanočasticami.Ciele projektu sú:- štúdium optickej a dielektrickej odozvy týchto materiálov na nízke magnetické polia- preskúmať aké podmienky ovplyvňujú túto odozvu (naložené magnetické pole, ukotvenie molekúl kvapalného kryštálu na nanočastice) – prispieť k lepšiemu pochopeniu hlavných problémov vo feronematikach: procesy agregácie- zvýšiť posun magnetickým poľom indukovaného prechodu z izotrópnej do nematickej fázy v novom type feronematik- pripraviť nove typy kvapalnych kryštálov s bananovými atyčinkovými molekulami- pripraviť mezogenické previazané kompozitné systémy citlivé na magnetické pole.- teoretický popis štruktúrnych prechodov vo feronematikách- realizácia počítačových simulácii na modelovanie procesov vo feronematikách.
Doba trvania: 1.9.2013 – 31.8.2016
Amyloidná agregácia proteínov na hybridných povrchoch
Amyloid aggregation of proteins in hybrid interfaces
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2015
Štúdium amyloidnej agregácie in vitro a v mozgomiešnom moku
Study of the amyloid aggregation in vitro and in cerebrospinal fluid
Program: Medziústavná dohoda
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Predmetom spolupráce je štúdium amyloidnej agregácie in vitro a vplyvu nanočastíc na amyloidné agregáty in vitro, vyvinutie testu s nanočasticami aplikovanými in vitro k vzorkám mozgomiešneho moku ľudí, ktorý obsahuje proteíny agregované in vivo, odskúšanie zavedeného testu v mozgomiešnom moku dementných a nedementných ľudí.
Doba trvania: 1.10.2010 – 31.12.2014
AMYTOX – Štúdium amyloidogénnych proteínov a ich cytotoxicity
Investigation of the amyloidogenic proteins in relationship with their cytotoxic effect
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2014
LYSACELL – Štúdium amyloidnej agregácie lyzozýmu in vitro a analýza vplyvu agregácie na prežívanie buniek
Investigation of the lysozyme amyloid aggregtiion using in vitro assays and analysing its effects on cell viability and proliferation
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum tvorby proteínových amyloidných agregátov, ktoré sú sprievodným znakom mnohých závažných chorôb. Amyloidóza je choroba, ktorá je spojená s poruchami zbaľovania proteínov, pri ktorej bežne rozpustný proteín podlieha konformačnej zmene, ktorá vedie ku vzniku abnormálnych amyloidných fibríl lokalizovaných v amyloidných depozitoch. Napríklad, prítomnosť depozitov tau proteínu je charakteristická pre neurodegeneratívne choroby ako je Alzheimerova choroba, depozity lyzozýmových fibríl sa zase vyskytujú pri systémovej lyzozýmovej amyloidóze.Jedným z cieľov projektu je charakterizovať podmienky spôsobujúce konformačné zmeny proteínov, ktoré vedú k vzniku amyloidných agregátov. ďalej sa zameriame na štúdium vplyvu amyloidných štruktúr (rozpustných aj nerozpustných) na prežívanie a rast buniek a na analýzu ich vplyvu na fázy bunkového cyklu a apoptické procesy. Značnú pozornosť budeme venovať identifikácii molekúl a molekulových komplexov schopných efektívne inhibovať alebo deštruovať amyloidnú polymerizáciu a budeme študovať ich toxicitu.
Doba trvania: 3.1.2011 – 31.12.2012
PROtein interactions monitored by multi-parameter Field Effect Transistors
Program: 7RP
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 1.1.2010

Národné

Viaczložkové ligandy ako modulátory cieľov spojených s patogenézou Alzheimerovej choroby
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.7.2023 – 30.6.2027
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
NANOVIR – Nanočastice pre riešenie diagnosticko-terapeutických problémov s COVID-19 (NANOVIR)
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Závišová Vlasta, PhD.
Anotácia: Projekt NANOVIR prispeje k zvýšeniu účasti slovenských výskumných inštitúcií v medzinárodných výskumných projektoch zameraných na boj proti pandémii vyvolanej ochorením COVID-19 formou podpory bilaterálnej medzinárodnej vedeckej spolupráce s Aix-Marseille University, Francúzsko. Predmetom výskumu projektu je riešenie diagnosticko-terapeutických problémov ochorenia COVID-19 s využitím magnetických nanočastíc. Projekt sa zaoberá prípravou, vývojom a ladením vlastností magnetických nanočastíc pre efektívnejšiu izoláciu vírusovej RNA z balastu komplexnej klinickej vzorky. Magnetické nanočastice budú povrchovo a štruktúrne modifikované tak, aby sa dosiahla ich lepšia účinnosť pri separácii. Kvalita pripravených nanočastíc bude overená izoláciou vírusovej RNA pre detekciu rôznych RNA vírusov metódou RT-qPCR. Súčasne bude vyvinutý aj postup na kontrolu kvality odoberaných sterov s využitím izolácie bunkovej DNA a jej detekcie vo vzorke s PCR dôkazom celulárneho génu. Druhou výskumnou aktivitou projektu NANOVIR je pohľad na pandémiu COVID-19 z terapeutického hľadiska, keď core-shell magnetické nanočastice obalené pórovitou SiO2 budú použité ako nosič antivirotík Remdesivir, Favipiravir alebo Pacritinib a bude sledovaný vplyv takýchto systémov s predlženým účinkom na viabilitu a metabolickú aktivitu buniek v in vitro prostredí ako aj v živom organizme v in vivo prostredí. Projekt je riešený v spolupráci partnerských výskumných inštitúcií žiadateľa, UPJŠ a partnerov, UVLF a ÚEF SAV na území Košického samosprávneho kraja (KSK) a prispeje k tvorbe konzorcií pre riešenie multidisciplinárnych problémov medzi prioritnými oblasťami a k rozvoju existujúcich univerzitných vedeckých parkov a výskumných centier pri UPJŠ, UVLF a ÚEF SAV vo väzbe na priority RIS3 SK. Projekt predpokladá rozšírenie výskumnej a inovačnej infraštruktúry a kapacít na rozvoj excelentnej vedy a príspevok k hospodárskemu rastu v RIS3 špecializácii Zdravie obyvateľstva a zdravotnícke technológie.
Web stránka projektu: https://websrv.saske.sk/uef/veda-a-vyskum/projekty-v-ramci-opvai/nanovir/
Doba trvania: 3.3.2021 – 30.6.2023
BIOVID-19 – Vývoj biomodelov pre zlepšenie hodnotenia účinnosti liekov a látok, ktoré majú potenciál pri liečbe COVID-19 (BIOVID-19)
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina, CSc.
Anotácia: Napriek tomu, že štúdie s vakcínami proti COVID-19 sú v súčasnosti dobre rozpracované, stále existuje naliehavá potreba nájsť ďalšie terapeutické možnosti a tonajmä s cieľom postihnúť komplikácie vyplývajúce z vírusovej infekcie, najmä dysregulovanú imunitnú odpoveď a systémové komplikácie spojené s progresiouCOVID-19. Testovanie terapeutických možností je však značne obmedzené, pretože doposiaľ žiadny zvierací model plne nereprodukuje kľúčové znaky závažnejformy ochorenia COVID-19. Cieľom projektu je preto vyvinúť animálny model pre zlepšenie hodnotenia účinnosti liekov identifikovaných ako látky, ktoré majú potenciál pri liečbe COVID-19. Využijeme na to súčasné poznatky o tomto ochorení, ale hlavne nálezy získané zo vzoriek pacientov, ktorí umreli v priamej súvislostis infekciou COVID-19. Na vyvinutom modeli otestujeme aktuálne najvhodnejšiu liečbu. CEM SAV má bohaté skúsenosti s vývojom a charakterizáciou nových modelov.
Web stránka projektu: https://websrv.saske.sk/uef/veda-a-vyskum/projekty-v-ramci-opvai/biovid-19/
Doba trvania: 29.6.2021 – 30.6.2023
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
DIAGNAD – DIAGNAD
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: V rámci projektu sa bude realizovať nezávislý výskum a vývoj nových diagnostických látok pre Alzheimerovu chorobu na báze vysokoafinitných prírodných látok značených rádioizotopmi alebo nanočasticami. Cieľom je aj rozšíriť poznatky v málo rozvinutej oblasti diagnostiky Alzheimerovej choroby (ACH) a lepšie pochopiť mechanizmy vedúce k vzniku a vývoju tohto progresívneho a neliečiteľného ochorenia.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2022
LEAPSynPD – Inhibícia agregácie α-synukleínu pomocou LEA proteínov: nový prístup pre liečbu Parkinsonovej choroby
Inhibition of α-Synuclein Aggregation by LEA Proteins: A New Approach for Parkinson’s Disease Treatment
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Intracelulárne proteínové agregáty zložené hlavne z α-synukleínu (α-Syn) sú patologickým znakom Parkinsonovej choroby (PD), ktorá je jednou z najrýchlejšie rastúcich neurologických porúch na svete. V súčasnosti neexistuje žiadna účinná liečba, preto je potrebné preskúmať nové prístupy k vývoju novej terapie. Budeme študovať potenciál LEA proteínov (LEAP) inhibovať agregáciu α -synukleínu s cieľom štrukturálne charakterizovať interakcie LEA proteínov s α -synukleínom a identifikovať top LEAP kandidátov s významným anti-agregačným potenciálom.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.1.2022
Nadmolekulárne komplexy proteínov – konformačné prechody, stabilita a agregácia
Supramolecular complexes of proteins – conformational transitions, stability and aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Anotácia: Agregácia proteínov a ich samo-usporiadanie do nadmolekulárnych komplexov je súčasťou mnohýchbiologických procesov. Vznik fibrilárnych agregátov – amyloidov je sprievodným javom rôznych ochorení. Amyloidné fibrily sa zúčastňujú aj fyziologických procesov v bunke a testujú sa aj ako potenciálne biomateriály. Projekt je zameraný na štúdium vplyvu dvoch tried kosolventov na amyloidnú agregáciu štruktúrne odlišnýchpolypeptidov – globulárneho lyzozýmu a prirodzene neusporiadaného Aß peptidu. Cieľom projektu je nájdenie vzťahu medzi vlastnosťami kosolventov a ich účinku na konformáciu a stabilitu polypeptidov, na kinetiku tvorby amyloidných agregátov a morfológiu amyloidných fibríl. Určenie týchto vzťahov je dôležité pre pochopenie všeobecného mechanizmu amyloidnej agregácie a môže napomôcť pri navrhovaní nových liečiv proti amyloidným ochoreniam, pri identifikácii štruktúrnych motívov fibríl zodpovedných za patologický účinok, ako aj pri biotechnologickom využití amyloidných fibríl ako nových materiálov.
Doba trvania: 1.1.2018 – 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
DIAGNAD – Výskum a vývoj látok pre diagnostiku Alzheimerovej choroby
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
MICROMANIP – Obrazová analýza mikroskopických častíc pri automatizácii optických manipulačných techník aplikovateľných v mikro/nanorobotike.
Image analysis of microscopic particles in the automation of optical manipulation techniques applicable in mikro/nanorobotics.
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc.
Anotácia: Mikromanipulácia pomocou laserových optických pascí predstavuje progresívny prostriedok základného výskumu v oblasti fyzikálnych, chemických i biomedicínskych vied. Určitá analógia medzi optickou mikromanipuláciou a robotikou evokuje využitie algoritmov z oblasti umelej inteligencie (počítačového videnia, strojového učenia, plánovanie trajektórií a pod). Podľa niektorých autorov, použitie týchto metód v kombinácií s fyzikálnymi modelmi viedlo k výraznému zvýšeniu efektívnosti oproti klasickej optimalizácii (až 1000 násobne v prípade SVM klasifikátora vopred natrénovaného na základe Lorenz-Mie modelu rozptylu svetla). Cieľom projektu je použiť podobnú filozofiu na experimentálne úlohy riešené na našom pracovisku ako napr. triedenie a fúzia buniek, meranie ich fyzikálnych vlastností a pod. Pomocou aparatúry na dvojfotónovu polymerizáciu plánujeme výrobu mikrorobotických nástrojov ovládaných pascami optickej pinzety, napr. mikrorobotickú ruku (gripper). V zmysle kontinuity s našim predchádzajúcim projektom chceme vylepšiť interaktívne ovládanie optickej pinzety NUI prostriedkami (polohou prstov, gestami, pohľadom, hlasom) a to nielen lokálne, ale aj na diaľku cez sieťové pripojenie.
Doba trvania: 1.7.2016 – 30.6.2020
Štúdium stability a agregácie natívne rozbalených proteínov
Study of the intrinsically disordered protein stability and aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Anotácia: Natívne rozbalené proteíny (IDPs) – proteíny, ktoré za fyziologických podmienok nemajú stabilnú usporiadanú štruktúru – sú v strede záujmu najmä pre ich účasť pri neurodegeneratívnych ochoreniach. Pri Alzheimerovej chorobe dochádza k hromadeniu depozitov amyloidných plakov a neurofibrilárnych zhlukov tvorených fibrilamiA-beta a tau proteínu. Vzrastajúce množstvo údajov naznačuje, že práve menšie oligoméry sú toxickejšie než amyloidné fibrily. Predkladaný projekt je orientovaný na štúdium vplyvu vonkajších podmienok (pH, teplota, iónová sila, hydrofobicita) a rôznych látok (denaturanty, osmolyty a polyanióny) na konformáciu A-beta a tauproteínu a kinetiku ich oligomerizácie. Ďalším cieľom je určenie ako veľkosť oligomérov a ich kinetika ovplyvňuje morfológiu vzniknutých amyloidných fibríl.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2017
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
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
METAMYLC – Štrukturalizačné javy v systémoch s nanočasticami
Structuralization phenomena in systems with nanoparticles
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Štrukturalizačné javy hrajú kľúčovú úlohu jednak v základnom ako aj aplikovanom výskume. Predkladaný projekt je zameraný na štúdium vplyvu nanočastíc na štrukturálne javy v rôznych systémoch ako aj štrukturalizácie samotných nanočastíc. Na štúdium týchto efektov budú syntetizované špeciálne druhy nanočastíc. Hlavnym cieľom projektu je štúdium vplyvu nanočastíc na štrukturalizačné javy v dvoch rôznych systémoch a to v kvapalnych kryštáloch a amyloidnych štruktúrach. V prvom systéme, magnetické nanočastice umožňujú zvýšiť citlivosť kvapalných kryštálov na externe magnetické pole. V amyloidnych štruktúrach nanočastice výrazne ovplyvňujú amyloidnu agregáciu proteinov, ktorá je zodpovedná za amyloidne choroby ako sú Alzheimher, Parkinson a Dibetes II. Pripravené nanočastice budú tiež použité pri budovaní 3D štruktúr (tzv. metamaterialov), t.j. systémov s nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami ako je napríklad negatívny index lomu.
Doba trvania: 1.5.2011 – 31.10.2014
Iónové kvapaliny – vplyv na štruktúru a stabilitu proteínov
Ionic liquids – influence on structure and stability of proteins
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Anotácia: V posledných rokoch sa výrazne zvýšil záujem o využitie iónových kvapalín ako progresívnych ekologickejších médii pre proteíny. Iónové kvapaliny majú unikátne vlastnosti – zanedbateľný tlak nasýtených pár, vysoká elektrochemická vodivosť, tepelná a chemická stabilita. Tieto špecifické vlastnosti iónových kvapalín sa využivajú v rozmanitých oblastiach ako je enzymológia, organická a anorganická syntéza či elektrochémia biomakromolekúl. Predkladaný projekt je orientovaný na prípravu biokompatibilných iónových kvapalín na bázeaminokyselín, glycerolu, imidazolu a vyšších alkoholov ako rozpúšťadiel modelových proteínov (cytochróm c,lyzozým, albumín, ribonukleáza). Hlavným cieľom projektu je získať nové poznatky týkajúce sa štruktúry a stability proteínov v tomto unikátnom prostredí a prispieť k pochopeniu mechanizmov interakcie proteínov s iónovými kvapalinami, čo by malo veľký význam z hľadiska využívania iónových kvapalín pri biotechnologickoma farmaceutickom spracovaní proteínov.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
Výpočtové prístupy štúdia štruktúry, zbaľovania a interakcií biopolymérov
Computational approaches to study structure, folding and interactions of biopolymers
Program: Podpora MVTS z prostriedkov SAV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kožár Tibor, CSc.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
EDUFYCE – Edukačné fyzikálne centrum ÚEF SAV
Program: Štrukturálne fondy EÚ Vzdelávanie
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária, CSc.
Web stránka projektu: edufyce.saske.sk
Doba trvania: 1.9.2010 – 30.8.2013
NMTE – Nové materiály a technológie pre energetiku
New materials and technologies for energetics
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: Špecifické ciele projektu sú:1.Vývoj technológie nanoštruktúrovaných masívnych supravodičov pre uchovávanie energie2.Vývoj biobatérie využívajúcej obnoviteľné biologické produkty3.Vývoj nových transformátorových ocelí modifikovaných nanočasticami4.Vývoj chladiaceho a izolačného média na báze magnetickej kvapaliny pre vysokovýkonové transformátory
Web stránka projektu: nmte.saske.sk
Doba trvania: 1.5.2010 – 30.4.2013
Dobudovanie centra pre kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s pespektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Doba trvania: 1.4.2010 – 31.3.2013
NANOFLUID – Centrum excelentnosti SAV – Nanokvapaliny
Centre excelence of SAS – Nanofluids
Program: Centrá excelentnosti SAV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Centrum NANOKVAPALÍN je zamerané na rozvoj technológií nanočastíc, ako sú magnetické nanočastice, koloidné zlato, nanorúrky a ich komplexnú charakterizáciu z hľadiska magnetických a morfologických vlastností. Pripravené nanočastice budú funkcionalizované pre potreby ich aplikácie v biomedicíne, bietechnológiách a elektrotechnickom priemysle. V biomedicínských aplikáciách sa jedná hlavne o preskúmanie interakcie nanočastíc s biomakromolekulami, hlavne z hľadiska rizika ich použitia, cieleného transportu liečiv, hypertermie a liečenia závažných neurodegeneratívnych ochorení ako je napr. Alzheimerova choroba a pod. V technických aplikáciách sa centrum zamerá na preskumanie možnosti aplikácie v LCD displejoch, senzoroch magnetického poľa, vysokovýkonových transformátoroch a meničoch ako izolačného a chladiaceho média, využitie viacvrstvových nanorúrok a fulerénov ako elektród v reakčných centrách na konverziu slnečného žiarenia na chemickú energiu.
Doba trvania: 1.2.2009 – 31.1.2013
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
Vývoj tecnologických postupov magnetických kvapalín pre biomedecínske účely
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 30.6.2012
Komplexy biomakromolekúl s nanočasticami
Biomacromolecule complexes with nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Antalík Marián, DrSc.
Anotácia: Nanočastice patria k veľmi perspektívnym objektom v oblasti biologických a medicínskych aplikácií.Predkladaný projekt je orientovaný na výskum vlastností nanočastíc tvorených z kovových atómov a oxidovniektorých kovov ako aj na štúdium ich interakcií s biologickými objektmi na molekulárnej úrovni. Cieľomvýskumu bude pripraviť nanočastice pokryté rôznymi molekulami s využitím najmä sírových mostíkov,charakterizovať ich vlastnosti ako samostatných objektov ako aj ich komplexov s biomakromolekulami. Chcemeprispieť k pochopeniu ako vplýva veľkosť a tvar základného kovového jadra nanočastice s rôzne modifikovanýmpovrchom týchto objektov na interakcie s biomakromolekulami.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2011
Kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s perspektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Centre of excelence: Cooperative phenomena and phase transitions in nanosystems with perspective applications in nano- and biotechnology
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je obnovenie a rozšírenie čiastočne zastaralej experimentálnej a počítačovej základne slúžiacej na návrh, prípravu a charakterizáciu vlastností nanočastíc a biologicky účinných komplexov, obsahujúcich nanočastice. Moderné metódy, akými sú computer-aided molecular design, computer-aided nanodesign, coarse-grained molecular dynamics a ab initio kvantovomechanické metódy napomôźu k racionálnemu návrhu vybraných nanomateriálov. Výsledkom projektu bude vybudovanie špecializovaného regionálneho laboratória, v ktorom sa navrhnú progresívne nanomateriály a preštudujú ich fyzikálne vlastnosti, v súlade s rozvojom nano- a biotechnológií, ktoré patria medzi prioritné smery vedeckého a technologického rozvoja Košického regionu, čím sa naplní globálny cieľ Konvengercia OP VaV.
Doba trvania: 24.4.2009 – 31.3.2011
Supramolekulárne komplexy proteínov
Supramolecular protein complexes
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bágeľová Jaroslava, CSc.
Anotácia: V bunkách existuje velký počet interakcií medzi proteínmi samotnými a medzi proteínmi a inými biomakromolekulami. Vznik komplexov proteínov má významnú úlohu v mnohých biologických procesoch aleje aj príčinou mnohých chorôb (napr. amyloidóz). Predkladaný projekt je orientovaný na výskum proteín – proteínových interakcií vedúcich k tvorbe supramolekulárnych komplexov, s cieľom objasniť podmienky a mechanizmus ich vzniku. Cieľom nášho štúdia je získať informácie o konformačných zmenách proteínov ktoré vedú k vzniku supramolekulárnych komplexov proteínov, ako sú napr. amyloidné fibrily. Chceme prispieť k objasneniu súvislosti medzi konformačnými zmenami na úrovni sekundárnej a terciárnej štruktúry proteínov atvorbou týchto komplexov.
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
Molekulárne mechanizmy stability proteínov
Molecular mechanisms of protein stability
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Antalík Marián, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2006 – 31.12.2008