KBF   |   KFKL   |   KJFSF   |   KTFA   |   ODF Prihlásenie
Logo UFV Slovak English

Študijný program: Biofyzika



Téma: Mechanizmy regulácie funkcií a katalytického cyklu cytochróm c oxidázy


Školiteľ: doc. Mgr. Daniel Jancura, PhD.

Konzultant: RNDr. Marian Fabian, CSc.

Forma štúdia: denná

Anotácia: Cytochróm c oxidáza (CcO), terminálny komponent dýchacieho reťazca v mitochondriách, je integrálny membránový proteín, ktorý katalyzuje redukciu kyslíka na vodu, pričom táto reakcia je spriahnutá s pumpovaním protónov cez vnútornú mitochondriálnu membránu. Bolo navrhnuté, že reakcia katalyzovaná CcO predstavuje rýchlosť určujúci krok transportu elektrónov v dýchacom reťazci. Na základe centrálnej úlohy, ktorú zohráva tento proces v bunkovej bioenergetike, je štúdium regulácie činnosti CcO nanajvýš dôležité. Táto dizertačná práca by mala prispieť k poodhaleniu regulačných mechanizmov funkcie a katalytického cyklu tohto enzýmu. V práci bude podrobne študovaný vplyv viacerých fyzikálno-chemických faktorov: pH, koncentrácia kyslíka, molárny podiel ATP/ADP, membránový elektrochemický potenciál, na katalytické vlastnosti CcO. Experimentálne štúdium bude realizované kombináciou metód molekulovej a bunkovej biofyziky, biochémie a viacerých spektroskopických techník (UV-VIS absorpčná spektroskopia, metóda zastaveného toku (stopped-flow), EPR spektroskopia).

Téma: Vývoj a charakterizácia lipoproteínových nanočastíc pre cielený transport liečiv do nádorových tkanív


Školiteľ: doc. Mgr. Daniel Jancura, PhD.

Forma štúdia: denná

Anotácia: Ukazuje sa, že nízkohustotné lipoproteíny (LDL) a vysokohustotné lipoproteíny (HDL), ktoré sú prirodzenou súčasťou biologických organizmov, sú vhdnými prostriedkami pre transport liečiv do nádorových tkanív. Kapacita obidoch typov lipoproteínov viazať hydrofóbne liečivá a ich funkčnosť pre transport liečiv bola preukázaná v mnohých štúdiách. Na druhej strane, ťažkosti spojené s izoláciou týchto molekúl z biologických organizmov, ako aj istá variabilta zloženia a veľkost týchto častíc komplikujú praktické využitie LDL a HDL v medicínskej praxi. Syntetické LDL a HDL a veľké unilamelárne vezikuly (LUV) predstavujú potenciálnu náhradu natívnych lipoproteínov v transporte liečiv. Hlavným cieľom tejto práce je vývoj a charakterizácia viacerých typov syntetických lipidových nanočastíc a veľkých unilamelárnych vezikúl s rôznym obsahom cholesterolu. V rámci práce bude realizovaná komplexná charakterizácia fyzikálno-chemických vlastností týchto systémov : chemické zloženie, veľkosť, zeta potenciál, stabilita. Zároveň budú študované mechanizmy interakcie týchto lipoproteínových molekúl s hydrofóbnymi a amfifilnými molekulami s potenciálnym využitím pri terapii nádorových ochorení. Zisťovaný bude aj záchyt komplexov lipoproteín/liečivo bunkami viacerých bunkových línií.

Téma: Fyzika formovania obrazu biomedicínskych zobrazovacích systémov založených na radiačnom transfere X-ray/gama žiarenia a jej modelovanie za použitia vysokovýkonných výpočtových technológií.


Školiteľ: doc. RNDr. Jozef Uličný, CSc.

Konzultant: Dr. Michal Cachovan, Siemens Healthcare - Molecular Imaging Research, Forchheim Germany a Siemens Medical Solutions - Molecular Imaging Research, Hoffman Estates, Chicago Illinois, USA

Forma štúdia: denná

Anotácia: Progres biomedicínskych zobrazovacích modalít založených na nových experimentálnych zdrojov X-ray a gamma žiarenia ako sú SPEC a PET vyžaduje dôkladnú znalosť fyziky interakcie žiarenia a formovania obrazu v podmienkach viacnásobného rozptylu. Monte Carlo simulácia radiačného transferu je korektná, ale časovo a výpočtovo náročná cesta ako podstatne vylepšiť biomedicínsky použiteľnú interpretáciu týchto komplexných meraní. S ďalším pokrokom technológie sa očakáva skoré klinické použitie takéhoto prístupu jednak v samotnom zobrazovaní, jednak v asociovanej dozimetrii rovnako tak aj v theranostických aplikáciách. Témou tejto práce je vypracovanie dostatočne realistických fyzikálnych modelov (a zodpovedajúceho modelovacieho frameworku) procesov pri SPECT a PET experimentoch s využitím Monte Carlo simulácií radiačného transferu ako aj ich efektívna implementácia za použitia vysokovýkonných výpočtových prostredí ako je GPGPU, prípadne FPGA a superpočítačové klastre. Radiačný transfer pri týchto modalitách zahŕňa možné interakcie alfa, beta plus, beta minus a gamma častíc pri energiách relevantných pre súčasné klinické prostredie. Dodatočným cieľom je zároveň simulácia detektorovej fyziky kamier, používaných na meranie odoziev rôznych typov (SECT, PET, atď.) pre výpočet projekčných dát reálneho alebo virtuálneho detekčného systému. Ultimatívnym cieľom je dosiahnutie fyzikálne realistického modelu pre výpočty dávok u pacientov v takmer reálnom čase, umožňujúce praktickú aplikáciu.

Téma: Štúdium vnútrobunkových signálnych ciest (in vivo) pomocou proteín-proteínových interakcií medzi Bcl2 proteínmi a ich partnermi pomocou fluorescenčných značiek.


Školiteľ: RNDr. Katarína Štroffeková, CSc.

Konzultant: RNDr. Veronika Huntošová, PhD.

Forma štúdia: denná

Anotácia: Dlhodobým cieľom pre túto oblasť je sledovanie fyziologických procesov a ich kontrolných mechanizmov v živých bunkách v reálnom čase. Zvlášť sme sa zamerali na kontrolné mechanizmy programovanej bunkovej smrti (apoptózy). Zvýšený oxidačný stres je jedným z dôvodov spustenia apoptózy. Mechanizmy, ktorými ROS spôsobuje alebo reguluje apoptózu typicky zahŕňajú aktiváciu receptorov, kaspáz a Bcl-2 rodiny proteínov a dysfunkciu mitochondrií. My sme sa zamerali na úlohu Bcl-2 proteínov v regulácii apotózy a funkcii mitochondrií. Distribúcia a interakcia medzi členmi Bcl-2 rodiny proteínov, antagonistami (Bcl-2, Bcl-xL) alebo agonistami smrti (Bax, Bak), hrá významnú úlohu pri spúšťaní apoptózy buniek. Sledované proteíny môžu byť označené fluorescentnými značkami a sledované v bunkách. Značenie proteínov môže byť buď pomocou protilátok konjugovaných s fluorescentnými značkami, alebo môžu byť vytvorené fúzne proteíny medzi Bcl2 proteínmi a fluorescentnými proteínmi ako GFP, YFP alebo RFP. Interakcia medzi antagonistami (Bcl-2, Bcl-xL) alebo agonistami smrti (Bax, Bak) môže byť potom sledovaná pomocou meraní fluorescentného rezonančného prenosu energie (FRET).

Téma: Úloha medzi-organelovej komunikácie vo funkcii bunky


Školiteľ: RNDr. Katarína Štroffeková, CSc.

Konzultant: RNDr. Veronika Huntošová, PhD.

Forma štúdia: denná

Anotácia: Dlhodobým cieľom pre túto oblasť je skúmanie fyziologických procesov a ich kontrolných mechanizmov v živých bunkách. Prítomnosť membránových organel (endoplazmatické retikulum, ER, Golgi aparatus, GA, mitochondrie, lyzozómy atď.) v eukaryotických bunkách umožnila kompartmentalizáciu biochemicky odlišných prostredí a diverzifikáciu metabolických funkcií. Špecializácia organel ale tiež podmienila potrebu komunikácie a koordinácie medzi organelami. Komunikácia prebieha viacerými spôsobmi ako sú signálne cesty, transport vezikúl a prostredníctvom priamych membránových kontaktných miest (MCSs). MCSs boli ukázané ako miesta prenosu a metabolismu lipidov, miesta regulácie Ca2+ homeostázy, a tiež miesta regulácie dynamiky a biogenézy organel. Pre pochopenie komunikácie v MCSs je si tiež potrebné uvedomiť, že aj keď komunikácia prebieha prostredníctvom signálnych proteínov, tieto sú umiestnené v lipidickej dvojvrstve. Zloženie a distribúcia lipidov výrazne ovplyvňuje štruktúru a funkciu proteínov. Výskum v tejto téme bude zameraný na štúdium mechanizmov komunikácie v membránových kontaktných miestach (MCSs) medzi organelami (ER, GA a mitochondrie) v metabolicky rozdielnych fenotypoch buniek pri podmienkach oxidačného stresu. Vo výskume bude použitý interdidisciplinárny prístup s využitím merania metabolických tokov v bunkách, fluorescentnej mikroskopie (konfokálnej a merania doby života), spektroskopie a molekulárnej biológie.

Téma: Vývoj optických nanosenzorov na multikomponentovú analýzu stopových množstiev liečiv a polutantov životného prostredia.


Školiteľ: Prof. RNDr. Pavol Miškovský, DrSc.

Konzultant: RNDr. Zuzana Jurašeková, PhD., Santiago Sanchez-Cortes, PhD, IEM CSIC Madrid (projekt dvojitého diplomu)

Forma štúdia: denná

Anotácia: Cieľom práce je práca na vývoji systému založenom na povrchovo zosilnenej Ramanovej spektroskopii určenom na veľmi rýchlu a citlivú analýzu stopových množstiev liečiv a polutantov životného prostredia.

Téma: Interakcie vybraných pesticídov s biologickými makromolekulami: štúdium na molekulovej úrovni


Školiteľ: doc. RNDr. Jana Staničová, PhD.

Forma štúdia: denná

Anotácia: Pesticídy sa využívajú v poľnohospodárstve na zlepšenie úrody, čo sa však prejavuje ich akumuláciou v životnom prostredí. Je známe, že aj nízke hladiny pesticídov vyvolávajú biochemické zmeny, ako sú napríklad tvorba proteínových a DNA aduktov alebo inhibícia enzýmov. Niektoré môžu byť zodpovedné za mnoho nepriaznivých zdravotných účinkov u ľudí a zvierat. Štúdium väzbových charakteristík medzi molekulami pesticídov a biologickými makromolekulami (sérové proteíny, DNA) môže prispieť k lepšiemu porozumeniu ich letálneho účinku na živé organizmy nachádzajúce sa v životnom prostredí.
Hlavným cieľom práce je nájsť interakčný mód medzi molekulami, silu interakcie vyjadrenú väzbovými konštantami, zmenu konformácií makromolekúl, miesto inkorporácie v makromolekule a ďalšie. K dosiahnutiu hore uvedených cieľov budú použité spektroskopické a kalorimetrické metódy.

Téma: Transport liečiv v biologických systémoch


Školiteľ: Mgr. Gregor Bánó, PhD.

Konzultant: prof. RNDr. Pavol Miškovský, DrSc.

Forma štúdia: denná

Anotácia: Z hľadiska optimalizácie medikamentóznych liečebných postupov je nevyhnutné poznať farmakokinetické vlastnosti používaných liečiv. Časový priebeh rozloženia koncentrácie účinných látok v organizme je v značnej miere ovplyvnený transportom molekúl v krvnom riečišti, v tkanive resp. v samotných bunkách, pričom významnú úlohu zohráva prechod látok cez biologické membrány. Transport látok cez membrány je možné sledovať pomocou modelových systémov (ku ktorým patria vezikuly alebo rôzne umelé lipidové dvojvrtsvy) alebo priamo na živých bunkových kultúrach. Predmetom práce je experimentálne štúdium transportu liečiv v roztokoch a membránach využitím modulárnej mikro-Ramanovej aparatúry v kombinácii s optickou pinzetou. Projekt zahŕňa vývoj nových experimentálnych techník na sledovanie dynamiky pohybu liečiv v biologických systémoch.



Akcie


2017-05-18


Otvorenie Relaxačného kútika Mark pre študentov


2017-05-11


Selected topics in magnetism



Meno:


Heslo:

Inštitúcie


Univerzita P. J. Šafárika v Košiciach
Prírodovedecká fakulta UPJŠ

Katedry


Katedra biofyziky
Katedra fyziky kondenzovaných látok
Katedra jadrovej a subjadrovej fyziky
Katedra teoretickej fyziky a astrofyziky
Oddelenie didaktiky fyziky

Projekty


Establish
Modernizácia vzdelávania
Veda na scéne Slovensko
SCIENCENET
Nebojte sa fyziky
Študenti a učitelia v CERNe
Objavujme krásy fyziky
Tvorivý učiteľ fyziky

Projekty


SeeVogh System
Moodle
Celim

SeeTheStats Štatistiky © 2012 adaras.sk, All Rights Reserved