Intranet

Fyziologický ústav AV ČR

Špičková věda pro zdraví

Biomatematika

Biomatematika Snímek embryonálního myšího srdce z optického tomografu, model kapilár složený z více konfokálních snímků potkaního mozku a snímek mozku bažanta pořízený magnetickou rezonancí.

Oddělení Biomatematiky řeší dva tématické okruhy: (1) biologické zobrazování a obrazovou analýzu a (2) biochemii membránových receptorů.

1.     Biologické zobrazování a obrazová analýza

zahrnuje výzkum 3D morfologických aspektů fyziologických procesů na mesoskopické, mikroskopické a ultrastrukturální úrovni. Oddělení spolupracuje na řadě takto zaměřených projektů jak v rámci Akademie věd ČR, tak i s jinými pracovišti. Další zájemce o spolupráci vítáme (kontakt: jiri.janacek@fgu.cas.cz).

AKTUÁLNÉ ŘEŠENÉ PROJEKTY

  • Rekonstrukce a slícování obrazů získaných multimodálními preklinickými zobrazovacími metodami
  • Převodní systém vyvíjejícího se myšího srdce

TÉMATA DLOUHODOBÉHO ZÁJMU

  • Vývoj metod 3D analýzy obrazu a stereologických metod včetně implementace (např. původních metod 3D konfokální stereologie použitých pro objemovou analýzu lidských Langerhansových ostrůvků určených k transplantaci)
  • Zvyšování obrazového kontrastu optickou cestou (bez barvení vzorků) při mikroskopickém snímání živých buněk a tkání

OSTATNÍ PROJEKTY (výběr)

  • Vliv ionizujícího záření na kapilární krevní síť
  • Vliv zvýšené koncentrace CO2 na účinnost a ultrastrukturu fotosyntetického aparátu
  • Mechanismy zodpovědné za tvorbu extracellulárních bílkovin (kolagen a elastin)

ZOBRAZOVACÍ PROSTŘEDKY A POSTUPY

(původ zkratek viz anglická verze této webové stránky)

  • Laserová rastrovací konfokální mikroskopie
  • Mikroskopie s dvoufotonovou excitací
  • Mikroskopie s buzením druhé harmonické (SHG)
  • ‘Bílý‘ laser a hybridní detektory (mikroskop Leica TCS SP8 WLL MP)
  • Analýza obnovení fluorescenčního signálu po vysvícení (FRAP), Försterova rezonančního přenosu energie (FRET) a časových konstant fluorescence a fosforescence (FLIM a PLIM), včetně excitačně-emisních spekter (typu λ2)
  • Optická projekční tomografie (OPT)
  • Mikroskopie využívající osvit tenké vrstvy vzorku (SPIM)
  • Mikroskopie s fázovým, modulačním a interferenčním kontrastem

DOSTUPNÉ PROGRAMY A POSTUPY

  • Programy pro 3D analýzu obrazu, stereologii a prostorovou statistiku (Amira, Ellipse) rozšířené o původní metody; dekonvoluční programy (Huygens)
  • Optické/chemické projasňování pro OPT a SPIM

OTEVŘENÝ PŘÍSTUP K PŘÍSTROJOVÉMU VYBAVENÍ

Oddělení je zapojeno v projektu CzechBioimaging [1] podporujícího otevřený přístup ke svému vybavení a některým dalším přístrojům, např. konfokálnímu mikroskopu s Nipkowovým rotujícím diskem (“Carv II“) [2].

[1]      http://www.czech-bioimaging.cz/

[2]      http://www.fgu.cas.cz/en/articles/529-czech-bioimaging-2016-2019

 

2.     Biochemie membránových receptorů

Tento tématický okruh zahrnuje studium buněčných a molekulárních mechanizmů desenzitizace. Tento proces se podílí na regulaci intenzity účinku vyvolaném vazbou hormonů na receptory spřažené s G proteiny (GPCR). Receptory spřažené s G proteiny jsou integrálními bílkovinami plazmatické membrány, které zprostředkují přenos extracelulárních signálů do nitra buňky. GPCR hrají klíčovou roli v regulaci řady fyziologických procesů a funkcí. Význam GPCR rovněž dokládá skutečnost, že tyto bílkoviny jsou místem působení téměř poloviny celosvětově předepisovaných léků.

Hlavní směry našeho výzkumu jsou:

  • Úloha buněčné membrány a membránové domény
  • Opioidní receptory a drogová závislost
  • Vliv monovalentních iontů na delta-opioidní receptory - analýza účinku lithia v živých buňkách a izolovaných buněčných membránách
  • GABA-B - signální kaskády

Podrobnější informace naleznete zde.

Aktuální projekty

Úspěchy

Publikace

Vošahlíková; Miroslava - Roubalová; Lenka - Cechová; Kristína - Kaufman; Jonáš - Musil; Stanislav - Mikšík; Ivan - Alda; M. - Svoboda; Petr . Na+/K+-ATPase and lipid peroxidation in forebrain cortex and hippocampus of sleep-deprived rats treated with therapeutic lithium concentration for different periods of time . Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 2020; 102(Aug 30)); 109953 . IF = 4.361 [ASEP] [ doi ]
Ujčíková; Hana - Cechová; Kristína - Roubalová; Lenka - Brejchová; Jana - Kaufman; Jonáš - Holáň; Vladimír - Svoboda; Petr . The high-resolution proteomic analysis of protein composition of rat spleen lymphocytes stimulated by Concanavalin A; a comparison with morphine-treated cells . Journal of Neuroimmunology. 2020; 341(Apr 15)); 577191 . IF = 3.125 [ASEP] [ doi ]
Ujčíková; Hana - Cechová; Kristína - Jágr; Michal - Roubalová; Lenka - Vošahlíková; Miroslava - Svoboda; Petr . Proteomic analysis of protein composition of rat hippocampus exposed to morphine for 10 days; comparison with animals after 20 days of morphine withdrawal . PLoS ONE. 2020; 15(4)); e0231721 . IF = 2.740 [ASEP] [ doi ]
Pajorová; Julia - Skogberg; A. - Hadraba; Daniel - Brož; Antonín - Trávníčková; Martina - Zikmundová; Markéta - Honkanen; M. - Hannula; M. - Lahtinen; P. - Tomková; M. - Bačáková; Lucie - Kallio; P. Cellulose Mesh with Charged Nanocellulose Coatings as a Promising Carrier of Skin and Stem Cells for Regenerative Applications . Biomacromolecules. 2020; 21(12); 4857-4870 . IF = 6.092 [ASEP] [ doi ]
Musílková; Jana - Filová; Elena - Pala; J. - Matějka; Roman - Hadraba; Daniel - Vondrášek; David - Kaplan; Ondřej - Riedel; Tomáš - Brynda; Eduard - Kučerová; Johanka - Koňařík; M. - Lopot; F. - Pirk; J. - Bačáková; Lucie . Human decellularized and crosslinked pericardium coated with bioactive molecular assemblies . Biomedical Materials. 2020; 15(1)); 015008 . IF = 3.174 [ASEP] [ doi ]

Fotogalerie oddělení

Buňky linie HEK 293 exprimující fúzní protein receptoru TRH a zeleného fluoreskujícího proteinu (GFP) Buňky linie HEK 293 exprimující fúzní protein receptoru TRH a zeleného fluoreskujícího proteinu (GFP)
A: Laserový konfokální mikroskop Leica SPE s jednofotonovou excitací. B: Laserový konfokální mikroskop Leica SP2 AOBS MP s jedno- i dvoufotonovou excitací. A: Laserový konfokální mikroskop Leica SPE s jednofotonovou excitací. B: Laserový konfokální mikroskop Leica SP2 AOBS MP s jedno- i dvoufotonovou excitací.
Celá fotogalerie

Lidé

RNDr. Jiří Janáček, PhD.
vedoucí oddělení
Ing. Martin Čapek, PhD.
vědecký pracovník
RNDr. Barbora Radochová, PhD.
vědecký pracovník
Ing. Mgr. Daniel Hadraba, Ph.D.
postdoktorand

MUDr. Petr Karen, CSc.
vědecký pracovník
 

Mgr. David Kala

postraduální student
 

Michaela Vodičková

postgraduální student

Mgr. David Vondrášek

technik mikroskopů

Mgr. Zuzana Kubínová

technik mikroskopů

 

Ing. Jitka Čočková

projektový manažer
 

Bc. Jonáš Kaufman

odborný pracovník VaV
 

Mgr. Diana Siswartonová

odborný pracovník VaV
 

Ivana Švandová

odborný pracovník VaV
 

Petr Zvolánek

odborný pracovník VaV
 

 

Biochemie membránových receptorů

Doc. RNDr. Petr Svoboda, DrSc.
vědecký pracovník
RNDr. Lenka Roubalová, PhD.
vědecký pracovník
RNDr. Hana Ujčíková, PhD.
vědecký pracovník
Ing. Miroslava Vošahlíková, PhD.
vědecký pracovník
Mgr. Jana Brejchová, PhD.
vědecký pracovník
  Mgr. Kristina Cechová
postgraduální student

 

© 2021 Fyziologický ústav AV ČR