Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Pokročilé postupy a materiály v metalomice Koncepce pedagogické a vědecké činnosti pro obor Zemědělská chemie 26. 1. 2015, Brno Vojtěch Adam Ústav chemie.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Pokročilé postupy a materiály v metalomice Koncepce pedagogické a vědecké činnosti pro obor Zemědělská chemie 26. 1. 2015, Brno Vojtěch Adam Ústav chemie."— Transkript prezentace:

1 Pokročilé postupy a materiály v metalomice Koncepce pedagogické a vědecké činnosti pro obor Zemědělská chemie , Brno Vojtěch Adam Ústav chemie a biochemie

2 strana 2 Osnova 1.Koncepce rozvoje vědecké práce a.Metalomika – základní oblasti zájmu b.Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i.Prostředí ii.Zdraví iii.Bioanalytické nástroje iv.Pokročilé materiály c.Aplikované výsledky 2.Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a.Bakalářské a navazující magisterské studium b.Doktorský studijní program Zemědělská chemie

3 strana 3 1.Koncepce rozvoje vědecké práce a.Metalomika – základní oblasti zájmu b.Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i.Prostředí ii.Zdraví iii.Bioanalytické nástroje iv.Pokročilé materiály c.Aplikované výsledky 2.Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a.Bakalářské a navazující magisterské studium b.Doktorský studijní program Zemědělská chemie Osnova

4 strana 4 1. Koncepce rozvoje vědecké práce a. Metalomika – základní oblasti zájmu Metalomika Pojem „Metalomika“ byl definován Joannou Szpunar v roce 2003 jako nový „omický“ obor zabývající se osudem kovů a jejich sloučenin v organismech a prostředí. „Metalom“ je souhrnem všech kovových a polokovových iontů obsažených v organismu. Zahrnout do něj lze tedy anorganické i organické sloučeniny kovů, komplexy kovů s peptidy, proteiny, enzymy či nukleovými kyselinami. Velký význam ve studiu fyziologických i patofyziologických procesů. Na kovech založené pokročilé nano- a mikro-materiálu a jejich osud v organismu a prostředí.

5 strana 5 1.Koncepce rozvoje vědecké práce a.Metalomika – základní oblasti zájmu b.Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i.Prostředí ii.Zdraví iii.Bioanalytické nástroje iv.Pokročilé materiály c.Aplikované výsledky 2.Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a.Bakalářské a navazující magisterské studium b.Doktorský studijní program Zemědělská chemie Osnova

6 strana 6 1. Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice Metalomika Prostředí Bioanalytické nástroje Zdraví Pokročilé materiály

7 strana 7 1. Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály Metalomika Prostředí Bioanalytické nástroje Zdraví Pokročilé materiály

8 Paramagnetické částice strana 8 1. Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály C O N H COOH Fe 3 O 4 streptavidin Y NANOIMUNOCHEMICKÁ SEPARACE Paramagnetické nanočástice velikost: ≤100 nm, větší reakční povrch – větší účinnost separace, paramagnetické vlastnosti. Výhody izolace velmi nízkých koncentrací cílové látky, heterogenní systémy, vlastní příprava – umožnění modifikace podmínek, vzorek se nemusí předběžně upravovat (odstřeďováním, chromatografií). biotin prionový protein Sobrova, P., et al. (2013) Prion, 7,

9 MAN 38 MAN 54MAN 59 MAN 18 MAN 54 strana 9 1. Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály Paramagnetické částice Cernei, N., (2014) Chromatographia, 77,

10 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály polovodičové nanokrystaly, velikost od jednotek až po stovky nm, laditelné optické a elektrické vlastnosti, alternativa k organickým a fluorescenčním barvivům. Aplikace Kvantové tečky – Foto-fyzikální vlastnosti široké absorpční spektrum, úzké emisní spektrum, dlouhá fluorescenční životnost (~ 10 ns), vysoká fotostabilita, vysoký extinkční molární koeficient. Kvantové tečky Drbohlavova, J., et al. (2013) Curr. Drug Metab., 14,

11 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály Kvantové tečky Vlnová délka (nm) Absorbance Fluorescence × 10 3 (a.u.) Moulick, A., et al. (2015) Photochem. Photobiol., in press.

12 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a prostředí Metalomika Prostředí Bioanalytické nástroje Zdraví Pokročilé materiály

13 SA... Staphylococcus aureus NP... 1-naftyl fosfát MIX... směs SA and NP N... 1-naftol SA NP MIX Kultivace Peristaltická pumpa Peristaltická pumpa Odpad 37°C MIX N Potenciostat PC Průtoková cela obsahující tištěnou elektrodu Kultivace (min) strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a prostředí Robotická izolace bakterií pomocí paramagnetických částic Nejdl, L., et al. (2014) Electrophoresis, 35, ALP + + HPO naftol 1-naftyl fosfát alkalická fosfatáza (ALP ) 1-naftyl fosfát bakterie paramagnetická částice (V) (A)

14 strana 14 Proud (µA) b a j 1. Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a prostředí Nejdl, L., et al. (2014) Electrophoresis, 35, Robotická izolace bakterií pomocí paramagnetických částic – Orfeus

15 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a bioanalytické nástroje Metalomika Prostředí Bioanalytické nástroje Zdraví Pokročilé materiály

16 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a bioanalytické nástroje Tyrodův roztok Vyhřívaná podložka Peristaltická pumpa Blazkova, I., et al. (2015) PLoS One, in preparation. In vivo zobrazovací technologie využívající kvantové tečky

17 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a bioanalytické nástroje 45° 90° 135° 180° 225° 270° 315° 360° 20 min 0 min 10 min5 min 30 min90 min60 min Rentgen In vivo zobrazovací technologie využívající kvantové tečky Blazkova, I., et al. (2015) PLoS One, in preparation. Fluorescence × 10 4 ˇ(a.u.)

18 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a zdraví Metalomika Prostředí Bioanalytické nástroje Zdraví Pokročilé materiály

19 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a zdraví Kvantové tečky jako základ biosenzoru pro detekci prionových proteinů PrP + QDs QDs + PrP Sobrova, P., et al. (2013) Int. J. Electrochem. Sci., 8,

20 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály a zdraví Detekční limit (3 S/N) byl stanoven na 1 fg v 5 µl. Elektrochemická a fluorimetrická značka Detekce neurodegenerativních onemocnění Detekce reziduí prionových proteinů Sobrova, P., et al. (2013) Int. J. Mol. Sci., 14, Výška píku (nA) Koncentrace (ng/5 μl) Lineární část Potenciál (V) 10 nA μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml 0.25 μg/ml 0.5 μg/ml 1 μg/ml 2 μg/ml 4 μg/ml Pík1 Kvantové tečky jako základ biosenzoru pro detekci prionových proteinů

21 strana Koncepce rozvoje vědecké práce b. Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i. Pokročilé materiály, prostředí, bioanalytické nástroje a zdraví Metalomika Prostředí Bioanalytické nástroje Zdraví Pokročilé materiály

22 strana 22 Osnova 1.Koncepce rozvoje vědecké práce a.Metalomika – základní oblasti zájmu b.Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i.Prostředí ii.Zdraví iii.Bioanalytické nástroje iv.Pokročilé materiály c.Aplikované výsledky 2.Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a.Bakalářské a navazující magisterské studium b.Doktorský studijní program Zemědělská chemie

23 strana 23 Kvantové tečky pro detekci virové nukleové kyseliny Paramagnetické mikro- and nano-částice pro izolaci aminokyselin Mikrofludiní zařízení pro detekci biologicky aktivních látek Apoferritinový nanotransportér 1. Koncepce rozvoje vědecké práce c. Aplikované výsledky

24 Vědecký rozvoj oboru Zemědělská chemie na Agronomické fakultě Zemědělská chemie Základní výzkum (grantové projekty národní i evropské) GA S, Vývoj nanočástic obsahujících cytostatika a enzymy pro zlepšení chemotherapie lidských neuroblastomů a studium mechanismu jejich působení COST Action, The Network for the Biology of Zinc (Zinc-Net) TD1304 H2020-JTI-IMI , Ultra-Fast Molecular Filovirus Diagnostics „FILODIAG“ Síťování a výměna know-how „Nanomaterials in Metallomics“ Aplikovaný výzkum TA , Vývoj a inovace nových nanomateriálů pro cílenou modifikaci cévních náhrad QJ , Vývoj a optimalizace metod stanovení biogenních aminů v návaznosti na zvýšení zdravotní bezpečnosti siláží TH , Inovativní tištěný senzor pro detekci přítomnosti těžkých kovů ve vodném prostředí 1. Koncepce rozvoje vědecké práce strana 24

25 strana 25 Osnova 1.Koncepce rozvoje vědecké práce a.Metalomika – základní oblasti zájmu b.Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i.Prostředí ii.Zdraví iii.Bioanalytické nástroje iv.Pokročilé materiály c.Aplikované výsledky 2.Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a.Bakalářské a navazující magisterské studium b.Doktorský studijní program Zemědělská chemie

26 strana Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a. Bakalářské a navazující magisterské studium Bioanalytická chemieChemie fyzikálníBiotechnologie životního prostředíChemie životního prostředíBiochemieChemie anorganická a organická Rozvoj garantované výuky

27 Zavedení přípravy a aplikace pokročilých nano- a mikro- materiálů do výuky garantovaných předmětů. Využití moderní a robustní bioanalytické, biochemické a biologické instrumentace ve výuce základních i pokročilých předmětů. Unikátní přístroje ve specializovaných chemických a biochemických předmětech. Bakalářské a diplomové práce. strana Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a. Bakalářské a navazující magisterské studium Rozvoj garantované výuky

28 strana 28 Osnova 1.Koncepce rozvoje vědecké práce a.Metalomika – základní oblasti zájmu b.Využití pokročilých postupů a materiálů v metalomice i.Prostředí ii.Zdraví iii.Bioanalytické nástroje iv.Pokročilé materiály c.Aplikované výsledky 2.Koncepce rozvoje pedagogické činnosti a.Bakalářské a navazující magisterské studium b.Doktorský studijní program Zemědělská chemie

29 Zemědělská chemie Nadaní studenti Odborné vedení Moderní instrumentace Molekulární biologie a biotechnologie Zootechnika Chemie a technologie potravin Jakost a zdravotní nezávadnost potravin strana Koncepce rozvoje pedagogické činnosti b. Doktorský studijní program Zemědělská chemie Rozvoj doktorského studijního programu Zemědělská chemie

30 Aktivní participace studentů na mezinárodních výměnných a vědeckých projektech. Aplikace izolačních a separačních postupů založených na pokročilých materiálech pro studium fyziologických a patofyziologických procesů. Rozvoj in vivo diagnostických postupů. Vývoj lab-on-chip zařízení pro detekci přítomnosti virů a bakterií. strana Koncepce rozvoje pedagogické činnosti b. Doktorský studijní program Zemědělská chemie Rozvoj doktorského studijního programu Zemědělská chemie Výchova mladých vědeckých pracovníků

31 Prosinec 2005 Duben 2006 Červen 2007 Duben 2008 Březen 2009 May 2011 Leden 2012 Září 2014

32 strana 32 Děkuji za pozornost Kvantová tečka


Stáhnout ppt "Pokročilé postupy a materiály v metalomice Koncepce pedagogické a vědecké činnosti pro obor Zemědělská chemie 26. 1. 2015, Brno Vojtěch Adam Ústav chemie."

Podobné prezentace


Reklamy Google