Řešené projekty

Zobrazit abstrakt projektu

Imunitní systém hraje klíčovou úlohu ve vývoji a kontrole sepse, avšak mechanismus buněčné disfunkce, selhání orgánů a smrt nejsou dostatečně pochopeny. Monocyty periferní krve jsou hlavním zdrojem efektorových
molekul, které jsou úzce propojeny s rozvojem a klinickým výsledkem sepse. Hlavním cílem projektu je pochopení nevysvětlených událostí v signalizaci monocytů během sepse, především spolupráce sítě klíčových transkripčních faktorů řídících funkce monocytů v sepsi.

Použijeme nový model trojrozměrných plicních organoidů, ve kterém budeme zjistíme jak monocyty pacientů signalizují v kontextu plicní tkáně, která je běžným místem infekce a slouží jako rezervoár monocytů. Protože se sepsí spojené změny v monocytech mění množství metabolitů v krvi, použijeme také měření metabolitů k identifikaci nových biomarkerů mezi těkavými látkami séra pacientů. Výsledky projektu povedou k lepšímu pochopení procesů kontrolujících osud monocytů v septických stavech, a také možnost rychlé validace diagnostických znaků sepse.

Zobrazit abstrakt projektu

Zobrazit abstrakt projektu

Zvyšující se chemické znečištění vážně ohrožuje zdraví ekosystémů a lidí po celém světě. Nebezpečné látky jako polycyklické uhlovodíky nebo těžké kovy kontaminují nejen půdu, ale také povrchové a podpovrchové vody. Pro snížení rizik spojených s hromaděním těchto látek v prostředí je klíčové zavést metody pro nízkonákladové a ekologické čištění kontaminovaných oblastí. Používané metody jsou relativně složité, energeticky náročné a nákladné. Využití schopností bakterií, hub a fototrofních organismů pro přeměnu kontaminantů na netoxické produkty může poskytnout vhodnou bioremediační alternativu.

GREENER navrhuje inovativní, efektivní a finančně výhodná hybridní řešení integrující bioremediační technologie a bioelektrochemické systémy, které rozkládají organické kontaminanty za účasti elektroaktivních bakterií a vzniku elektrického proudu. Budou studovány synergické efekty různých bioremediačních strategií a bude ukázáno efektivní odstranění znečišťujících látek přítomných v půdě a vodě, zatímco budou generovány využitelné vedlejší produkty jako například bioelektřina. Druh kontaminace bude spolu s charakteristikou znečištěného území zařazen do procesu rozhodování a umožní stanovení cílených integrovaných řešení, která budou brát v úvahu efektivitu biodegradace, finanční náklady, environmentální rizika a sociální aspekty. Základní optimalizace přístupu bude testována v laboratorních podmínkách, zatímco pilotní studie umožní testování ve větším měřítku vhodném pro polní využití. V neposlední řadě budou studovány environmentální přínosy a rizika v porovnání s běžně používanými remediačními postupy.

Zobrazit abstrakt projektu

Zobrazit abstrakt projektu

Rod Bactrocera Macquart (Diptera: Tephritidae) patří do skupiny vrtulí (ovocných mušek) a zahrnuje přes 500 druhů vyskytující se v Severo-východní Asii a oblestech Pacifiku. Rod Zeugodacus je tvořen 192 druhy. Většina druhů tohoto rodu se vyskytuje v oblastech Orientu a Australoasie, avšak druh Z. cucurbitae byl zavlečen i do dalších částí světa.

Bactrocera dorsalis, B. carambolae, B. oleae a Zeugodacus cucurbitae jsou jedny z nejvíce destruktivních druhů světového zemědělství. I přes jejich ekonomickou významnost, stále neexistují dostatečné informace vzathující se ke sklatbě a významu kutikulárních uhlovodíků škůdců rodů Bactrocera spp. a Zeugodacus. Zkoumání chemické ekologie těchto významných zemědělských škůdců může osvětlit mechanismy vedoucí k výběru partnera opačného pohlaví během procesu namlouvání a rozmnožování, což může dále sloužit pro vývoj a zlepšení behaviorálně založených strategií kontroly. V prezentovaném vědecké projektu proto navrhujeme detailně prozkoumat epikutikulární složení Bactrocera spp. a Z. cucurbitae samců a samic za využití dvou dimensionální chromatografie spojené s hmotnostně spektrometrickou detekcí a multivariační faktoriální analýzou spolu s behaviorálním testy.

Předkládaná studie osvětlí základní chemicko-ekologické mechanismy zmiňovaných vrtulí a zaměří se na potencionální využití získaných poznatků v Integrovaném Managementu Škůdců, se speciálním zameřením na vývoj behaviorálně založených kontrolních nástrojů a nových feromonových lapačů much Tephritidae.

Zobrazit abstrakt projektu

Organofosforové sloučeniny jsou produkované jako bojové chemické látky nebo využívané jako insekticidy a způsobují život ohrožující intoxikace. Pro terapii intoxikací jsou používány reaktivátory acetylcholinesterasy (oximy), které jsou kauzálními antidoty daných intoxikací.

Současné klinicky používané a nadějné experimentální reaktivátory (tzv. kvarterní reaktivátory) však velmi omezeně prostupují do centrální nervové soustavy, kde také dochází k intoxikaci a nevratným změnám nervové tkáně. Z tohoto důvodu jsou vyvíjeny biokompatibilní přenašečové systémy, které mohou enkapsulovat molekuly reaktivátorů, přenést je do centrální nervové soustavy a následně uvolnit pro reaktivaci organofosforové intoxikace. Tento projekt je zaměřen reaktivátory acetylcholinesterasy enkapsulované pomocí apoferitinu a preklinický výzkum jejich biodostupnosti v centrálním nervovém systému.

Zobrazit abstrakt projektu

Paperfluidická mikrofluidní analytická zařízení (?-PADs) výrazně rozšiřují možnosti rychlých, levných a přenosných analytických metod. Neinstrumentální detekce založená na odečítání vzdálenosti navyšuje uplatnitelnost ?-PADs především díky extrémně nízkým nákladům a jednoduchosti z důvodu absence nezbytné instrumentace. Selektivní reagencie musejí být imobilizovány na ?-PAD, aby bylo dosaženo vzniku ostrého rozhraní, které umožní detekci pomocí odečtu vzdálenosti. Avšak dosud je používáno pouze omezené množství takových reagencií. Tento projekt navrhuje nové způsoby imobilizace reagentů čímž rozšiřuje škálu aplikovatelných molekul. Je nevrženo využití elektrostatických interakcí mezi papírovým nosičem nesoucím iontový náboj a budou zkoumány další způsoby včetně imobilizace pomocí nano- nebo mikročástic. Nakonec, budou studovány možnosti integrované přípravy vzorku vhodné pro spojení s technologií ?-PADs využívající detekci založenou na odečtu vzdálenosti uplatnitelné pro analýzu biomolekul v různých typech matric.

Zobrazit abstrakt projektu

Navrhovaný projekt se zabývá optimalizací a využitím techniky difúzního gradientu v tenkém
filmu pro stanovení biologicky dostupných forem rtuti (Hg2+, CH3Hg+, C2H5Hg+, C6H5Hg+) v
kontaminované půdě a vodním ekosystému (v lokalitě Jedová hora – Brdy, Česká republika) a
posouzením schopnosti techniky difúzního gradientu v tenkém filmu předpovídat biologickou
dostupnost rtuti pro zemědělsky významné plodiny i vodní rostliny. Mimoto bude v rámci
projektu sledován vliv kyselých dešťů a půdních parametrů na transport mobilních forem rtuti z
půd do rostlin a bude vyhodnocena kontaminace vodního ekosystému Záskalská, který se
nachází na úpatí Jedové hory. Získané výsledky budou sloužit k lepšímu porozumění biologické
akumulace rtuti v oblastech kontaminovaných rtutí.

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu bude detailně studována zinek-dependentní signalizace a souvislost s expresí sub
/isoforem metalothioneinu ve vybraných subtypech karcinomu prsu. Výzkumný plán je
kooperativním návrhem, spojujícím expertízu Prof. Haaseho (Technická univerzita v Berlíně) v
analýze a biochemii zinku a zinek-dependentní signalizace s expertízou Prof. Adama
(Mendelova univerzita v Brně) v metalomice a metaloproteomice se zvláštním zaměřením na
metalothioneiny. V projektu bude jak in vitro, tak in vivo pomocí pokročilých analytických a
molekulárně biologických metod studován dopad nedostatku či přebytku zinku na transdukci
signálu, expresi metalothioneinů, ale také chování buněk ve smyslu agresivity, invasivity a
vnímavosti k cytostatikům. Navrhovaná studie rozšíří poznatky o vztahu mezi zinkem,
metalothioneiny a chováním vybraných subtypů karcinomů prsu, jež jsou charakterizovány
setrvale rostoucí incidencí. Získaná data poslouží jako podklad pro využití zinek-dependentních
molekul jako prognostických biomarkerů karcinomu prsu.

Zobrazit abstrakt projektu

V projektu bude studován metabolismus vybraných inhibitorů tyrosinkinas (TKIs, vandetanib, lenvatinib, cabozantinib). Cílem bude studium interakcí s biotransformačními enzymy z rodiny cytochromu P450, a to jak in vitro, tak in vivo. Detailní popis metabolismu těchto látek je zásadní pro pochopení nežádoucích účinků plynoucích z jejich užívání, ale také pro návrh nových léčebných protokolů využívajících ko-aplikaci TKIs s jinými cytostatiky. Pro zvýšení efektivity a selektivity bude testována enkapsulace TKIs do vybraných nanotransportérů, které budou povrchově modifikovány vybranými cílícími ligandy. V neposlední řadě budou na základě získaných informací pomocí výpočetní chemie a biologie navrženy a připraveny nové deriváty těchto léčiv a jejich protinádorová účinnost bude detailně testována. Navrhovaná studie rozšíří poznatky o vztahu mezi metabolismem studovaných TKIs a efektivitou léčby nádorových onemocnění. Poskytne navíc nové struktury s tyrosinkinasovou aktivitou a náhled možného využití pokročilých nanomateriálů pro zvýšení selektivity TKIs vůči nádorové tkáni.

Zobrazit abstrakt projektu

Jedním z hlavních zaměření současného výzkumu rakoviny, je hledání vhodných růstových biomarkerů nádorů. Přestože výskyt melanomu a úmrtnost, způsobená karcinomem kůže, jsou v Evropské Unii vysoké, neexistují doposud rychlé a moderní diagnostické metody pro včasnou detekci tohoto závažného onemocnění. Metalothionein, metaloprotein s vysokým obsahem cysteinu, je jedním z možných markerů pro mapování rozvoje nádorového onemocnění. Prostorové zobrazování tohoto proteinu v nádorové tkáni by mohlo přispět k lepšímu pochopení procesů vedoucích ke karcinogenezi. Proto navrhovaný projekt kombinuje nový přístup značených nanočástic s hmotnostní spektrometrií a elektrochemickou kvantifikací. Navrhovaný multidisciplinární přístup bude aplikován na modelu prasečího melanomem, který je blízký modelu lidskému. Objevy předkládaného projektu by mohly podstatně přispět k pochopení procesů během růstu nádoru a následně vést k nalezení nových přístupů v inhibici růstu nádoru. Zkušený výzkumník a hostitelská instituce se vzájemně doplňují ve své odbornosti k zisku a předávání znalostí a dosažení cílů tohoto projektu.

Zobrazit abstrakt projektu

Nedostatek vody a akutní a často dlouhotrvající sucha patří v současné době mezi hlavní environmentální vlivy s přímým dopadem na produkci rostlin. V České republice tento problém rychle narůstá a je potřeba vyvíjet a testovat nové technologie, umožňující ochranu rostlin před působením extrémních stavů počasí – suchem a s tím spojeným nadměrným ozářením. Česká republika se zařadila mezi země, které mají obrovské know-how v nanotechnologiích a patří mezi top země v jejich využívání. Tento projekt chce posílit postavení MENDELU ve stále aktuálnějším programu s názvem Průmysl 4.0., kam spadá i Zemědělství 4.0.. Právě nanotechnologie se pomalu v zemědělství prosazuje, nicméně potenciál těchto technik a nových materiálů není doposud plně využit a zároveň podrobně prozkoumán. Zvláště intenzivně se diskutuje a experimentuje s NKMs jako efektivních bio-hnojivech (s obsahem především mikrobiogenních prvků)nebo přímo v podobě aktivních látek určených pro ochranu rostlin. V současné době se provádějí studie využitelnosti NKMs jako nové generace hnojiv nebo pesticidů. My se zaměříme na vývoj nových NKMs založených na Zn nebo Zn v kombinaci s jinými kovy v kombinaci s biodegradabilními uhlíkovými a organickými složkami (polysacharidy, proteiny), které umožní nezbytné udržení NKMs na listech zvyšující jejich účinnost při jejich současné schopnosti biodegradace.

Zobrazit abstrakt projektu

Spektroskopie UV zářením indukované fluorescence (UV-IFS) je zcela nová unikátní spektroskopická metoda, aktuálně vyvíjena na Ústavu chemie a biochemie Mendelovy univerzity v Brně. Tato metoda využívá přirozených spektrálních vlastností kapalných vzorků (absorpce nebo emise záření), ovlivněných externím UV zářením. Změny vyvolané UV zářením jsou typické pro chemické složení vzorku a lze je monitorovat běžnou spektroskopickou instrumentací (UV/Vis spektrofotometrie, fluorescenční spektroskopie, fluorescenční korelační spektroskopie apod.) Spektrálním rozborem UV zářením indukovaných změn v roztoku lze získat cenné informace o fyzikálních, chemických nebo biologických vlastnostech vzorku v krátkém čase (jednotky minut). Uvedenou metodou lze snadno a rychle rozlišovat (profilovat) a porovnávat různé komplexní kapalné vzorky s cílem a) odhalit padělané šarže léčiv, b) odhalit padělání ovocných nápojů a vína, c) určit odrůdu a původ ovoce a zeleniny, d) najít nové markery fyziologického a patologického stavu organizmu, e) profilovat návykové a psychotropní látky z důvodu jejich ztotožnění, f) zkoumat procesy v rámci jedné buňky (single-cell analysis) a g) zkoumat interakce iontů kovů s thioly.

Hlavním cílem projektu je studium fyzikálně-chemických dějů probíhajících během expozice vzorků UV záření a následná optimalizace metody pro vybrané vzorky (farmakologické přípravky a extrakty z ovoce a zeleniny nebo rezidua pesticidů).

Zobrazit abstrakt projektu

Účinky polynenasycených mastných kyselin n-3 s dlouhým řetězcem (LC-PUFA n-3) na proces hojení kožních ran zjišťované in vivo na laboratorních hlodavcích jsou nekonzistentní: zvýšená/snížená depozice kolagenu; vyšší/nižší počty prozánětlivých buněk v hojící se tkáni; zvýšená/snížená koncentrace pro- i proti-zánětlivých cytokinů; urychlení/zpomalení procesu hojení. Podstatně vhodnějším modelem procesu hojení ran u člověka je prase; použití LC-PUFA n-3 pro hojení ran při použití tohoto modelu však dosud není v dostupné literatuře popsáno. Použití nanočástic (NP; samotných i v kombinaci s biologicky aktivními látkami) při hojení ran je rozsáhlé, v dostupné literatuře však v uvedeném kontextu zcela chybí popis vlivu kombinace NP a LC-PUFA n-3. V rámci předkládaného projektu bude nejprve optimalizováno složení kombinace NP (na bázi selenu nebo jiných kovů a polokovů) a LC-PUFA n-3, včetně zhodnocení antibakteriální aktivity a cytotoxicity in vitro (bakteriální a tkáňové kultury). Následně bude in vivo (prasečí model) testována hypotéza o synergickém účinku povrchově aplikované kombinace NP/LC-PUFA n-3 na hojení kožní excise ve srovnání s použitím samotných jednotlivých složek. Ve třetí části experimentu bude porovnána nutriční, technologická a senzorická jakost produktů vyrobených s použitím masa prasat krmených dietou obohacenou o LC-PUFA n-3 a standardní dietou bez tohoto obohacení.

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je realizace průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje v oblasti humánní a veterinární medicíny.

Půjde o vývoj specializovaného software, high-tech automatizovaných zařízení, moderních technologií v laboratorní diagnostice a nových/inovovaných imunodiagnostických souprav.

V rámci realizace tohoto projektu bude u žadatele vytvořeno komplexní zázemí, které bude náležitě vybaveno potřebnými technickými a technologickými prostředky a také personálně.

Projekt nabídne tvorbu nových, jedinečných a inovativních řešení v laboratorní diagnostice. Realizací těchto nových řešení dojde k celkovému navýšení stávajícího spektra nabízených specializovaných přístrojů a služeb. Z pohledu funkčnosti, tak dojde k rozšíření využitelnosti těchto high-tech výrobků také pro novou oblast multiplexní analýzy a pro plně automatické zpracování odlišných typů vyráběných imunodiagnostických kitů.

Zobrazit abstrakt projektu

Projekt využívá multidisciplinárního přístupu pro návrh, vývoj a testování pokročilých nanomateriálů, především na bázi selenu, ale i ostatních kovů, polokovů a biomakromolekulárních materiálů, jako alternativ antibiotik. Vyvíjené nanomateriály budou aplikovány do tří oblastí s cílem akcelerovat jejich využití v zemědělské praxi. Budou testovány tak, aby došlo k validaci jejich aplikačního potenciálu, a to primárně ve veterinární medicíně a rostlinolékařství, kde bakteriální resistence přináší velké socioekonomické problémy. Projekt samotný obsahuje čtyři provázané výzkumné záměry:
• VZ1 Pokročilé nanomateriály a využití proteinových klecí pro jejich cílený transport
• VZ2 Využití pokročilých nanomateriálů v léčbě mastitid u hospodářských zvířat
• VZ3 Využití pokročilých nanomateriálů pro zajištění sterility a antimikrobiality krycích materiálů v zemědělské praxi
• VZ4 Využití pokročilých nanomateriálů k ošetření rostlin vůči bakteriálním kmenům Xanthomonas campestris pv. Campestris
Hlavním výstupem projektu budou na straně jedné publikace ve vysoce impaktovaných ISI indexovaných časopisech, kam budou směřovat veškeré prezentace výzkumné aktivity výzkumného záměru VZ1, a na straně druhé tři mezinárodní patentové přihlášky, které budou výstupem VZ2, VZ3 a VZ4. Konkrétně se bude jednat o výzkum a vývoj intramamární injekce jako ochrany vůči mastitidám (VZ2), sterilního krycího materiálu s antimikrobiálními vlastnostmi (VZ3) a prostředku pro ochranu rostlin (VZ4). Všechny tři výstupy směřují do oblasti zemědělské praxe, a jejich využití bude významným socioekonomickým přínosem v tomto odvětví.

Zobrazit abstrakt projektu

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem je zpracování gastro odpadu do podoby pevného uhlíkatého produktu k materiálovému využití prostřednictvím sušení, předpřípravy s přidáním aditiv pro proces pyrolýzy. První směr je zaměřený na definování energie v sušeném gastro odpadu, dále pak v produktech pyrolýzy: biocharu, pyrolýzním oleji plynu (syngas). Druhý směr je zaměřen na využití biocharu v zemědělství. Třetím směrem je zaměřen na biochar jako filtrační médium pro odstranění vybraných polutantů z odpadních vod. Součástí projektu je návrh, výroba a odzkoušení funkčního vzorku: sušícího zařízení, pyrolýzy a filtrační jednotky. Projekt určí, který směr bude akceptovatelný z
pohledu legislativy, technického řešení a ekonomiky pro návrh zařízení. Tento cíl bude dosažen na konci tohoto projektu.

Zobrazit abstrakt projektu

Cílem projektu je podpora funkční diverzity půdních organismů aplikací stabilních org. hmot. Toho dosáhneme
také nalezením metodických postupů a návrhu zařízení pro úpravu (aktivaci) především biouhlu a také digestátu.Dojde tak k odstranění jejich negativních dopadů na půdu a zlepšení ekologické i ekonomické stránky zemědělské produkce. Projekt bude mít za následek zlepšení půdních vlastností, podporu funkční diverzity, podporu úrodnosti a také navracení uhlíku zpět do půdy. V projektu bude dosaženo certifikace metodik zkoumaných technologií, návrh zařízení na aktivaci org. hmoty a ověření výsledku v poloprovozu. Cíle projektu budou dosaženy vzhledem k terénním pokusům během posledního roku – tedy do ukončení projektu.