Laboratoř mikrobiologie

Výzkumná práce v Laboratoři mikrobiologie je zaměřena na klinickou, molekulární a environmentální mikrobiologii. Hlavní důraz je kladen na studium nových typů antibakteriálních látek založených na nanomateriálech, peptidech, proteinech, koordinačních sloučeninách a kompozitech.

Tyto materiály slouží jako alternativa k antibiotickým preparátům nebo naopak zlepšují účinnost antibiotik vůči rezistentním patogenním bakteriím. Pochopení podstaty antibiotické rezistence na molekulární úrovni, její překonání pomocí nových typů materiálů, a také cílení těchto materiálů na patogenní kmeny bez ovlivnění okolního mikrobiomu je dalším výzkumným směrem laboratoře. V neposlední řadě je výzkum zaměřen na identifikaci mikroorganismů z klinických a veterinárních vzorků. Získané mikrobiální kultury jsou genotypovány a charakterizovány s ohledem na antibiotickou resistenci a uchovávány v laboratorní sbírce bakteriálních kultur.

Laboratoř mikrobiologie

Pro výzkumné účely laboratoř disponuje analyzátory bakteriálního růstu, automatizovaným systémem pro testování citlivosti k antibiotikům, moderním vybavením pro kultivaci mikroorganismů, celou řadou mikroskopických metod, nebo také průtokovým cytometrem a molekulárně biologickými technikami (PCR, sekvenování, klonování).

Photo

Ing. Kristýna Šmerková, PhD.

Vedoucí laboratoře mikrobiologie
Akademická pracovnice – odborná asistentka

Telefon: 420 545 133 293
Adresa pracoviště: ÚCB AF, Zemědělská 1, 61300 Brno – Budova D
Označení kanceláře: BA02N3011
E-mail:
Researcher ID: F-3892-2012
ORCID: 0000-0002-1667-7660

Členové týmu

  • Ing. Kristýna Šmerková, PhD.
  • Ing. Kristýna Doleželíková, Ph.D. (roz. Číhalová)
  • prof. Ing. Luděk Žůrek, Ph.D.
  • Ing. Tatiana Fialová
  • Ing. Ludmila Košarišťanová
  • RNDr. Michaela Kuthanová
  • Ing. Martin Říháček
  • M.Sc. Bellah Younis AlMotasem

 

Vypsaná témata disertačních prací

 

  • Nanomateriály a nové typy antimikrobiálních látek jako alternativa k antibiotickým preparátům
  • Studium mikrobiomu u zdravých a mastitidních krav
  • Mechanismus vzniku bakteriální resistence k antimikrobiálním nanomateriálům
  • Vliv kovových a polokovových nanomateriálů na vznik bakteriální resistence
  • Volné téma – v případě zájmu kontaktujte vedoucího výzkumné skupiny

 

Projekty

  • CZ.02.2.69/0.0/0.0/19_073/0016670 Igráček: Multi-omics approach to study effects of agriculturally-used zinc on Escherichia coli: Risks assessment of bacterial resistance evolution
  • MŠMT: Multioborový výzkum pro zvýšení aplikačního potenciálu nanomateriálů v zemědělské praxi. 2018-2022.
  • MENDELU: Rast baktérií a tvorba bakteriálneho biofilmu na materiáloch z titanu a nehrdzavejúcej ocele so špecifickou povrchovou úpravou (AF-IGA2020-IP029)
  • MENDELU: Nanostructured TiO2 anatase-brookite – in vitro toxicity and  antimicrobial activity, comprehensive study (AF-IGA2020-IP068)
  • Mendelu: Vliv kombinace polynenasycených mastných kyselin n-3 a nanočástic na hojení kožních ran u modelového organizmu. 2019-2020.
  • MENDELU: Studium vzniku bakteriální resistence k uhlíkovým nanomateriálům (AF-IGA2019-IP051)

 

Publikace

 

  • 1. Ussia, M.; Urso, M.; Dolezelikova, K.; Michalkova, H.; Adam, V.; Pumera, M., Active Light-Powered Antibiofilm ZnO Micromotors with Chemically Programmable Properties. Adv. Funct. Mater. 2021, 10.
  • 2. Muchova, J.; Hearnden, V.; Michlovska, L.; Vistejnova, L.; Zavadakova, A.; Smerkova, K.;
    Kociova, S.; Adam, V.; Kopel, P.; Vojtova, L., Mutual influence of selenium nanoparticles and FGF2-STAB(R) on biocompatible properties of collagen/chitosan 3D scaffolds: in vitro and ex ovoevaluation. J. Nanobiotechnol. 2021, 19 (1), 16.
  • 3. Bezdekova, J.; Vodova, M.; Dolezelikova, K.; Zitka, J.; Smerkova, K.; Zitka, O.; Adam, V.; Vaculovicova, M., Detection of microbial contamination based on uracil-selective synthetic receptors. Talanta 2021, 224, 7.
  • 4. Smerkova, K.; Dolezelikova, K.; Bozdechova, L.; Heger, Z.; Zurek, L.; Adam, V., Nanomaterials with active targeting as advanced antimicrobials. Wiley Interdiscip. Rev.-Nanomed. Nanobiotechnol. 2020, 12 (5), 25.
  • 5. Monikh, F. A.; Chupani, L.; Smerkova, K.; Bosker, T.; Cizar, P.; Krzyzanek, V.; Richtera, L.; Franek, R.; Zuskova, E.; Skoupy, R.; Darbha, G. K.; Vijver, M.; Valsami-Jones, E.; Peijnenburg, W., Engineered nanoselenium supplemented fish diet: toxicity comparison with ionic selenium and stability against particle dissolution, aggregation and release. Environ.-Sci. Nano 2020, 7 (8), 2325-2336.
  • 6. Kociova, S.; Dolezelikova, K.; Horky, P.; Skalickova, S.; Baholet, D.; Bozdechova, L.; Vaclavkova, E.; Belkova, J.; Nevrkla, P.; Skladanka, J.; Do, T.; Zitka, O.; Haddad, Y.; Kopel, P.; Zurek, L.; Adam, V.; Smerkova, K., Zinc phosphate-based nanoparticles as alternatives to zinc oxide in diet of weaned piglets. J. Anim. Sci. Biotechnol. 2020, 11 (1), 16.
  • 7. Gagic, M.; Kociova, S.; Smerkova, K.; Michalkova, H.; Setka, M.; Svec, P.; Pribyl, J.; Masilko, J.; Balkova, R.; Heger, Z.; Richtera, L.; Adam, V.; Milosavljevic, V., One-pot synthesis of natural amine-modified biocompatible carbon quantum dots with antibacterial activity. J. Colloid Interface Sci. 2020, 580, 30-48.
  • 8. Dorazilova, J.; Muchova, J.; Smerkova, K.; Kociova, S.; Divis, P.; Kopel, P.; Vesely, R.; Pavlinakova, V.; Adam, V.; Vojtova, L., Synergistic Effect of Chitosan and Selenium Nanoparticles on Biodegradation and Antibacterial Properties of Collagenous Scaffolds Designed for Infected Burn Wounds. Nanomaterials 2020, 10 (10), 21.
  • 9. Bilek, O.; Fialova, T.; Otahal, A.; Adam, V.; Smerkova, K.; Fohlerova, Z., Antibacterial activity of AgNPs-TiO2 nanotubes: influence of different nanoparticle stabilizers. RSC Adv. 2020, 10 (72), 44601-44610.
  • 10. Bezdekova, J.; Zemankova, K.; Hutarova, J.; Kociova, S.; Smerkova, K.; Adam, V.; Vaculovicova, M., Magnetic molecularly imprinted polymers used for selective isolation and detection of Staphylococcus aureus. Food Chem. 2020, 321, 8.
  • 11. Videnska, P.; Smerkova, K.; Zwinsova, B.; Popovici, V.; Micenkova, L.; Sedlar, K.; Budinska, E., Stool sampling and DNA isolation kits affect DNA quality and bacterial composition following 16S rRNA gene sequencing using MiSeq Illumina platform. Sci Rep 2019, 9, 14.
  • 12. Sur, V. P.; Kominkova, M.; Buchtova, Z.; Dolezelikova, K.; Zitka, O.; Moulick, A., CdSe QD Biosynthesis in Yeast Using Tryptone-Enriched Media and Their Conjugation with a Peptide Hecate for Bacterial Detection and Killing. Nanomaterials 2019, 9 (10), 15.
  • 13. Jelinkova, P.; Mazumdar, A.; Sur, V. P.; Kociova, S.; Dolezelikova, K.; Jimenez, A. M. J.; Koudelkova, Z.; Mishra, P. K.; Smerkova, K.; Heger, Z.; Vaculovicova, M.; Moulick, A.; Adam, V., Nanoparticle-drug conjugates treating bacterial infections. J. Control. Release 2019, 307, 166-185.
  • 14. Jamroz, E.; Kopel, P.; Tkaczewska, J.; Dordevic, D.; Jancikova, S.; Kulawik, P.; Milosavljevic, V.; Dolezelikova, K.; Smerkova, K.; Svec, P.; Adam, V., Nanocomposite Furcellaran Films-the Influence of Nanofillers on Functional Properties of Furcellaran Films and Effect on Linseed Oil Preservation. Polymers 2019, 11 (12), 17.
  • 15. Horky, P.; Skalickova, S.; Urbankova, L.; Baholet, D.; Kociova, S.; Bytesnikova, Z.; Kabourkova, E.; Lackova, Z.; Cernei, N.; Gagic, M.; Milosavljevic, V.; Smolikova, V.; Vaclavkova, E.; Nevrkla, P.; Knot, P.; Krystofova, O.; Hynek, D.; Kopel, P.; Skladanka, J.; Adam, V.; Smerkova, K., Zincphosphate-based nanoparticles as a novel antibacterial agent: in vivo study on rats after dietary exposure. J. Anim. Sci. Biotechnol. 2019, 10, 12.
  • 16. Horky, P.; Skalickova, S.; Smerkova, K.; Skladanka, J., Essential Oils as a Feed Additives: Pharmacokinetics and Potential Toxicity in Monogastric Animals. Animals 2019, 9 (6), 15.
  • 17. Bytesnikova, Z.; Richtera, L.; Smerkova, K.; Adam, V., Graphene oxide as a tool for antibiotic-resistant gene removal: a review. Environ. Sci. Pollut. Res. 2019, 26 (20), 20148-20163.
  • 18. Buchtelova, H.; Skubalova, Z.; Strmiska, V.; Michalek, P.; Kociova, S.; Smerkova, K.; Kruszynski, R.; Bienko, A.; Kaj, M.; Lewinska, A.; Bienko, D.; Malik-Gajewska, M.; Milosavljevic, V.; Kopel, P.; Heger, Z.; Adam, V., Synthesis and structural characterization of antimicrobial binuclear copper (II) coordination compounds bridged by hydroxy- and/or thiodipropionic acid. J. Inorg. Biochem. 2019, 191, 8-20.
  • 19. Jelinkova, P.; Vesely, R.; Cihalova, K.; Hegerova, D.; Ananbeh, H. A. A.; Richtera, L.; Smerkova, K.; Brtnicky, M.; Kynicky, J.; Moulick, A.; Adam, V., Effect of arsenic (III and V) on oxidative stress parameters in resistant and susceptible Staphylococcus aureus. Environ. Res. 2018, 166, 394-401.
  • 20. Skalickova, S.; Milosavljevic, V.; Cihalova, K.; Horky, P.; Richtera, L.; Adam, V., Selenium nanoparticles as a nutritional supplement. Nutrition 2017, 33, 83-90.
  • 21. Hegerova, D.; Vesely, R.; Cihalova, K.; Kopel, P.; Milosavljevic, V.; Heger, Z.; Hynek, D.; Guran, R.; Vaculovicova, M.; Sedlacek, P.; Adam, V., Antimicrobial Agent Based on Selenium Nanoparticles and Carboxymethyl Cellulose for the Treatment of Bacterial Infections. J. Biomed. Nanotechnol. 2017, 13 (7), 767-777.
  • 22. Cihalova, K.; Hegerova, D.; Jimenez, A. M.; Milosavljevic, V.; Kudr, J.; Skalickova, S.; Hynek, D.; Kopel, P.; Vaculovicova, M.; Adam, V., Antibody-free detection of infectious bacteria using quantum dots-based barcode assay. J. Pharm. Biomed. Anal. 2017, 134, 325-332.
  • 23. Cihalova, K.; Hegerova, D.; Dostalova, S.; Jelinkova, P.; Krejcova, L.; Milosavljevic, V.; Krizkova, S.; Kopel, P.; Adam, V., Particle-based immunochemical separation of methicillin resistant Staphylococcus aureus with indirect electrochemical detection of labeling oligonucleotides. Anal. Methods 2016, 8 (25), 5123-5128.
  • 24. Kominkova, M.; Michalek, P.; Cihalova, K.; Guran, R.; Cernei, N.; Nejdl, L.; Smerkova, K.; Dostalova, S.; Chudobova, D.; Heger, Z.; Vesely, R.; Gumulec, J.; Kynicky, J.; Xhaxhiu, K.; Zitka, O.; Adam, V.; Kizek, R., Study of Linkage between Glutathione Pathway and the Antibiotic Resistance of Escherichia coli from Patients' Swabs. Int. J. Mol. Sci. 2015, 16 (4), 7210-7229.
  • 25. Chudobova, D.; Cihalova, K.; Skalickova, S.; Zitka, J.; Rodrigo, M. A. M.; Milosavljevic, V.; Hynek, D.; Kopel, P.; Vesely, R.; Adam, V.; Kizek, R., 3D-printed chip for detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus labeled with gold nanoparticles. Electrophoresis 2015, 36 (3), 457-466.
  • 26. Chudobova, D.; Cihalova, K.; Jelinkova, P.; Zitka, J.; Nejdl, L.; Guran, R.; Klimanek, M.; Adam, V.; Kizek, R., Effects of Stratospheric Conditions on the Viability, Metabolism and Proteome of Prokaryotic Cells. Atmosphere 2015, 6 (9), 1290-1306.
  • 27. Chudobova, D.; Cihalova, K.; Guran, R.; Dostalova, S.; Smerkova, K.; Vesely, R.; Gumulec, J.; Masarik, M.; Heger, Z.; Adam, V.; Kizek, R., Influence of microbiome species in hard-to-heal wounds on disease severity and treatment duration. Braz. J. Infect. Dis. 2015, 19 (6), 604-613.
  • 28. Cihalova, K.; Chudobova, D.; Michalek, P.; Moulick, A.; Guran, R.; Kopel, P.; Adam, V.; Kizek, R., Staphylococcus aureus and MRSA Growth and Biofilm Formation after Treatment with Antibiotics and SeNPs. Int. J. Mol. Sci. 2015, 16 (10), 24656-24672.
  • 29. Nejdl, L.; Kudr, J.; Cihalova, K.; Chudobova, D.; Zurek, M.; Zalud, L.; Kopecny, L.; Burian, F.; Ruttkay-Nedecky, B.; Krizkova, S.; Konecna, M.; Hynek, D.; Kopel, P.; Prasek, J.; Adam, V.; Kizek, R., Remote-controlled robotic platform ORPHEUS as a new tool for detection of bacteria in the environment. Electrophoresis 2014, 35 (16), 2333-2345.
  • 30. Chudobova, D.; Cihalova, K.; Dostalova, S.; Ruttkay-Nedecky, B.; Rodrigo, M. A. M.; Tmejova, K.; Kopel, P.; Nejdl, L.; Kudr, J.; Gumulec, J.; Krizkova, S.; Kynicky, J.; Kizek, R.; Adam, V., Comparison of the effects of silver phosphate and selenium nanoparticles on Staphylococcus aureus growth reveals potential for selenium particles to prevent infection. FEMS Microbiol. Lett. 2014, 351 (2), 195-201.

 

Konference

 

  • Dolezelikova, K., Bytesnikova, Z., Pečenka, J., Penazova, E., Ondreas, F., Smerkova, K., Eichmeier, A., Richtera, L., Baranek, M., Heger, Z., Adam, V. Nanoparticles as New Weapons in the War Against Antibiotic Resistant Bacterial Strains. In 3rd Annual Conference of the EuroXanth COST Action: book of abstracts . Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2019, s. 61. ISBN 978-80-7509-672-2.
  • Dolezelikova, K. Effect of Dietary Zinc Nanoparticles on Intestinal Microbiome of Piglets. In 11th International Conference on Clinical Microbiology and Infectious Diseases: abstracts. Los  Angeles: Omics Publishing Group, 2019, s. 21.
  • Kociova, S., Dolezelikova, K., Bozdechova, L., Zurek, L., Smerkova, K. Genotype and Phenotype Characterization of Staphylococci Isolated from Patient’s Wounds. In 11th International Conference on Clinical Microbiology and Infectious Diseases: abstracts. Los Angeles: Omics Publishing Group, 2019, s. 34.
  • Moulick, A., Cihalova, K., Milosavljević, V., Kopel, P., Adam, V., Heger, Z., Kizek, R. Preparation and Antimicrobial Activity of Nucleobase-Conjugated CdTe / ZnSe Core / Shell Quantum Dots. In NANOCON 2015: Conference Proceedings. Ostrava: Tanger Ltd., 2015, s. 537–541. ISBN 978-80-87294-63-5.
  • Hegerova, D., Cihalova, K., Dostálová, S., Kopel, P., Kizek, R. Selenium Nanoparticles and Evaluation of Their Antimicrobial Activity on Bacterial Isolates Obtained From Clinical Specimens. In NANOCON 2015: Conference Proceedings. Ostrava: Tanger Ltd., 2015, s. 571–577. ISBN 978-80-87294-63-5.
  • Cihalova, K., Chudobova, D., Michalek, P., Moulick, A., Kopel, P., Adam, V., Kizek, R. Effect of antibiotics and complex with selenium nanoparticles on viability and formation of biofilms by non-resistant and resistant Staphylococcus aureus. 2nd World Congress on Targeting Microbiota. 2014. s. 78. ISBN 978 2-35609-092-8.

 

Další důležitá tvůrčí činnost

 

  • MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ a VÝZKUMNÝ ÚSTAV ŽIVOČIŠNÉ VÝROBY, v.v.i. V UHŘÍNĚVSI. Metodika modifikace a syntézy nanokomplexů zinku pro dietní využití u hospodářských zvířat. Autoři: HORKÝ, Pavel, ŠMERKOVÁ, Kristýna, KOPEL, Pavel, HYNEK, David, KABOURKOVÁ, Eliška, BYTEŠNÍKOVÁ, Zuzana, KALHOTKA, Libor, ZEMAN, Ladislav, NEVRKLA, Pavel, ČÁSLAVOVÁ, Iva, VÁCLAVKOVÁ, Eva, SKLÁDANKA, Jiří a ADAM, Vojtěch. Česká republika. Certifikovaná metodika 978- 80-7509-535-0. 2018-01-26.
  • MENDEL UNIVERSITY IN BRNO. Antibacterial preparation based on graphene oxide and reduced graphene oxide containing nanoparticles of metals and semi-metals. Inventor: KOPEL, Pavel; CHUDOBOVÁ, Dagmar; ČÍHALOVÁ, Kristýna; KIZEK, René; ADAM, Vojtěch; CZ. Užitný vzor číslo 28443, Úřad průmyslového vlastnictví. 07. 07. 2015. Dostupné z: http://spisy.upv.cz/UtilityModels/FullDocuments/FDUM0028/uv028443.pdf
  • MENDEL UNIVERSITY IN BRNO. Complex of biopolymer substance with selenium nanoparticles and antibiotic drugs with antibacterial effect. Inventor: KOPEL, Pavel; MILOSAVLJEVIĆ, Vedran; MOULICK, Amitava; CHUDOBOVÁ, Dagmar; ČÍHALOVÁ, Kristýna; KIZEK, René; ADAM, Vojtěch; CZ. Užitný vzor číslo 26981, Úřad průmyslového vlastnictví. 26. 05. 2014. Dostupné z: http://spisy.upv.cz/UtilityModels/FullDocuments/FDUM0026/uv026981.pdf
  • MENDEL UNIVERSITY IN BRNO. Equipment for the detection of microorganisms. Inventor: ČÍHALOVÁ, Kristýna; CHUDOBOVÁ, Dagmar; NEJDL, Lukáš; KUDR, Jiří; KOPEL, Pavel; ZÍTKA, Ondřej; RUTTKAY-NEDECKÝ, Branislav; KIZEK, René; ADAM, Vojtěch; CZ. Užitný vzor číslo 26412, Úřad průmyslového vlastnictví. 03. 02. 2014. Dostupné z: http://spisy.upv.cz/UtilityModels/FullDocuments/FDUM0026/uv026412.pdf