Kontakt
Intranet
EN
Národné
| SelfNano – Programovateľné samo-usporiadanie hybridných DNA-proteín nanosystémov pre kontrolovateľné viazanie a uvoľnovanie biologicky aktívnych látok | |
| Programmable self-organization of hybrid DNA-protein nanosystems for controlled binding and release of biologicals | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr., Ing. Šipošová Katarína, PhD. |
| Anotácia: | Samo-usporiadanie proteínov je proces založený na autonómnych, nekovalentných interakciách medzi rôznymi stavebnými blokmi bez potreby externých zdrojov energie. Možnosť chemickej modifikácie pripojením funkčných ligandov na samostatne sa zostavujúce peptidy alebo proteíny kladie základ pre vývoj nových materiálov s bezprecedentnými štruktúrnymi a funkčnými vlastnosťami. Obzvlášť použitie sekvenčne adresovateľných DNA a teda synergickou kombináciou samo-usporadúvajúcich sa systémov DNA-proteín, môže viesť k vzniku jedinečných a sofistikovaných funkčných hybridných nanoštruktúr. Tieto štruktúry, ktoré sú vysoko programovateľné, vykazujúce pozoruhodné vlastnosti, ponúkajú nové príležitosti na vytváranie materiálov na nanoúrovni. Inšpirovaní jedinečnou schopnosťou proteínov samozostavovať sa do amyloidných vlákien, plánujeme použiť rekombinantný pavúčí proteín eADF4(C16), inzulín, Aβ peptid a lyzozým, aby sme demonštrovali všestrannosť konceptu samo-organizácie fibrilárnych štruktúr do vyššie usporiadaných systémov za pomoci DNA. Budeme skúmať dva dynamické asociačné režimy, teplotne riadenú hybridizáciu krátkych prekrývajúcich sa sekvencií DNA a vysoko špecifickú väzbu DNA-aptamér na ligand, riadenú afinitou ligandu. Vo všeobecnosti predpokladáme použiteľnosť nami navrhovaného systému nanohybridných štruktúr DNA-proteín na konštrukciu nanoštruktúrnych materiálov v biomedicínskom výskume na viazanie a uvoľňovanie biologicky aktívnych činidiel, vytváranie viacerých proteínových usporiadaní pre účinné enzymatické kaskády, ale aj možnosť viazania farbív pre systémy zachytávania žiarenia. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| Nový pohľad na vplyv hydrofóbnych interakcií na tvorbu a stabilitu proteínových agregátov. Prepojenie na oxidačný stres. | |
| New Insight into the Role of Hydrophobic Interactions in Formation and Stability of Proteins Aggregates. Link to Oxidative Stress. | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | MUDr. Musatov Andrey, DrSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2023 |
| 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 |
| Supramolekulárne komplexy biomakromolekúl | |
| Supramolecular complexes of biomacromolecules | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Valušová Eva, PhD. |
| Anotácia: | Bunky využívajú pre stavbu niektorých kompartmentov biomakromolekulárne zoskupenia bezmembránového charakteru. Fyzikálno-chemické vlastnosti takéhoto útvaru zohrávajú dôležitú úlohu v početných bio-procesoch, pritom však tieto zložité biochemické pochody nie sú dostatočne objasnené. Uvedené granulárne kompartmenty sa prejavujú správaním podobným kvapaline. Dve alebo aj viac biomakromolekúl vzájomnou interakciou vytvárajú tekutú kvapku, v ktorej je ich koncentrácia vyššia ako v okolitom vodnom prostredí. Okrem toho vysoká koncentrácia rozpustených látok a iónov a tiež niektoré nízkomolekulárne látky môžu prispieť k organizovaniu takýchto biologických útvarov. Projekt bude venovať pozornosť procesom prípravy a charakterizácie fyzikálno-chemických vlastností supramolekulárnych komplexných modelov bezmembránovo-viazaných útvarov, pritom sa bude orientovať aj na mechanizmy prebiehajúce počas týchto procesov. |
| Doba trvania: | 1.1.2016 – 31.12.2019 |
| 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 |
| Supramolekulárne komplexy proteínov | |
| Supramolecular proteincomplexes | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | prof. Ing. Antalík Marián, DrSc. |
| Anotácia: | Proteíny sú zložené s polypeptidického reťazca a kofaktorov neaminokyselinového zloženia, pričom kofaktory voväčšine prípadov podmieňujú štruktúru a funkciu holoproteínov. V predchádzajúcom období sa ukázalo, ženiektoré nanočastice majú nové, v prírode nepozorované vlastnosti. Pri spojení nanočastíc s proteínami jemožné predpokladať, že vzniknú supramolekulárne komplexy s unikátnymi vlastnosťami s potenciálnymuplatnením v biotechnológiách, medicíne a materiálových technológiách. Projekt sa bude zaoberať procesmi,akými sa dajú pripraviť supramolekulárne komplexy proteínov s nanočasticami a mechanizmami, ktoré sa pritýchto procesoch uplatňujú. Na charakterizáciu vlastností supramolekulárnych komplexov v projekte zavediemenové, moderné metódy ako sú napr. experimenty s jednou molekulou. |
| Doba trvania: | 1.1.2012 – 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 |
| 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 |
| 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 |