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 - Ujčíková, Hana - Hloušková, Martina - Musil, Stanislav - Alda, M. - Svoboda, Petr . Na+/K+-ATPase level and products of lipid peroxidation in live cells treated with therapeutic lithium for different periods in time (1, 7, and 28 days); studies of Jurkat and HEK293 cells . Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 2019, 392(7), 785-799 . IF = 2.058 [ASEP] [ doi ]
Svoboda, Jan - Litvinec, Andrej - Kala, David - Pošusta, Antonín - Vávrová, Lenka - Jiruška, Přemysl - Otáhal, Jakub . Strain Differences in Intraluminal Thread Model of Middle Cerebral Artery Occlusion in Rats . Physiological Research 2019, 68(1), 37-48 . IF = 1.701 [ASEP] [ doi ]
Olejníčková, Veronika - Šaňková, Barbora - Sedmera, David - Janáček, Jiří . Trabecular Architecture Determines Impulse Propagation Through the Early Embryonic Mouse Heart . Frontiers in physiology 2019, 9(Jan 8)), 1876 . IF = 3.201 [ASEP] [ doi ]
Kubínová, Z. - Glanc, N. - Radochová, Barbora - Lhotáková, Z. - Janáček, Jiří - Kubínová, Lucie - Albrechtová, J. Unbiased estimation of Norway spruce (Picea abies L. Karst.) chloroplast structure: Heterogeneity within needle mesophyll under different irradiance and [CO 2 ] . Image Analysis and Stereology 2019, 38(1), 83-94 . IF = 1.778 [ASEP] [ doi ]
Krok-Borkowicz, M. - Filová, Elena - Chlupáč, Jaroslav - Klepetář, Jan - Bačáková, Lucie - Pamula, E. Influence of pore size and hydroxyapatite deposition in poly(L-lactide-co-glycolide) scaffolds on osteoblast-like cells cultured in static and dynamic conditions . Materials Letters 2019, 241(Apr 15), 1-5 . IF = 3.019 [ASEP] [ doi ]

Fotogalerie oddělení

Celá fotogalerie

Lidé

RNDr. Jiří Janáček, PhD.
vedoucí oddělení
RNDr. Lucie Kubínová, CSc.
zástupce vedoucího 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 Vondrášek

technik mikroskopů

Mgr. Zuzana Kubínová

technik mikroskopů

 

Ing. Jitka Čočková

projektový manažer

Dr. Pavla Chotěborská
administrativní pracovník
 

 

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