Project information
Pokročilé metody detekce patogenních mikroorganizmů a hodnocení účinku antimikrobiálních látek Ramanovou spektroskopií a dalšími metodami na úrovni molekul v optofluidních systémech
- Project Identification
- NU21-05-00341
- Project Period
- 5/2021 - 12/2024
- Investor / Pogramme / Project type
-
Ministry of Health of the CR
- Ministry of Health Research Programme 2020 - 2026
- Subprogram 1 - standard
- MU Faculty or unit
- Faculty of Medicine
- Cooperating Organization
-
Institute of Scientific Instruments of the ASCR, v. v. i.
- Responsible person 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.
Sustainable Development Goals
Masaryk University is committed to the UN Sustainable Development Goals, which aim to improve the conditions and quality of life on our planet by 2030.
Publications
Total number of publications: 18
2024
-
Effect of essential oils on microbial cultures tracked by Raman spectroscopy
Year: 2024, type: Appeared in Conference without Proceedings
2023
-
A compact Raman spectroscopy-based device for rapid identification and characterization of pathogens directly from human body fluids
Year: 2023, type: Appeared in Conference without Proceedings
-
Advanced Algorithms for Bacterial Analysis in Body Fluids Using Raman Tweezers
Year: 2023, type: Conference abstract
-
Aspergillus niger as a cell factory for the production of pyomelanin, a molecule with UV-C radiation shielding activity
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, year: 2023, volume: 14, edition: July 2023, DOI
-
Effects of antimicrobials on microbial Raman spectra as the first step for detection of antimicrobialresistance
Year: 2023, type: Conference abstract
-
Identification of staphyloxanthin and derivates in yellow-pigmented Staphylococcus capitis subsp. capitis
-
Mikrofluidní čip pro testy antibiotik na bakteriích
Year: 2023
-
Možnosť rozlíšenia klinicky významných kvasiniek pomocou Ramanovej spektroskopie
Year: 2023, type: Appeared in Conference without Proceedings
-
Možnosť sledovania citlivosti mikroorganizmov voči antimikrobiálnym látkam pomocou Ramanovej spektroskopie
Year: 2023, type: Appeared in Conference without Proceedings
-
Možnosti sledování účinnosti antimikrobiálních látek pomocí Ramanovy spektroskopie
Year: 2023, type: Conference abstract