LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.
Autor
Magazín M
Magazín M
Měsíčník a zpravodajský portál brněnské Masarykovy univerzity. Informuje o aktuálním dění na univerzitě, vědě a výzkumu, studentském životě i akademickém sportu. Přináší rozhovory s významnými osobnostmi univerzity a se zajímavými absolventy.
Tagy
Článek
Věda a výzkum
Video
LinkedIn Logo

Laboratoř na čipu pomůže efektivní syntéze léčiv i trénování umělé inteligence

Čt, 22.4.2021
| Originální článek z: Masarykova univerzita, RECETOX, Magazín M, CC-BY
Odborníci z centra RECETOX Přírodovědecké fakulty MU a ETH Curych vyvinuli novou platformu pro efektivní a rychlý výzkum enzymů.
Video placeholder
  • Foto: Masarykova univerzita, Magazín M, CC-BY: Laboratoř na čipu pomůže efektivní syntéze léčiv i trénování umělé inteligence
  • Video: Loschmidt Laboratories: Introduction of Loschmidt Laboratories

Tým vědců z Loschmidtových laboratoří výzkumného centra RECETOX a Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity pod vedením Zbyňka Prokopa, společně s kolegy z univerzity ETH v Curychu, vyvinul novou mikrofluidní platformu umožňující rychlý a efektivní výzkum enzymů. Enzymy jsou biomolekuly urychlující chemické reakce a používají se v moderním průmyslu a biomedicíně. Podrobná znalost enzymů a jejich vlastností pomáhá při navrhování a syntéze jejich nových variant, které pak najdou využití při vývoji léčiv nebo neutralizaci toxických látek v životním prostředí.

Nově publikovaná metoda se již nyní systematicky využívá například při studiu evoluce bioluminiscenčních enzymů nebo při vývoji nových trombolytik, neboli léků proti tvorbě krevních sraženin, určených pro léčbu mrtvice. Výsledky výzkumu vydal prestižní časopis Chem, který patří k předním odborným časopisům v oboru chemie.

Masarykova Univerzita:Grafické ztvárnění mikrofluidní platformy.Masarykova Univerzita:Grafické ztvárnění mikrofluidní platformy.

Využití enzymů v průmyslu a medicíně se v posledních letech výrazně rozšiřuje. Jejich úspěšné nasazení v těchto odvětvích nicméně závisí na schopnosti optimalizovat vlastnosti enzymů tak, aby vyhovovaly konkrétním technologickým podmínkám a nárokům. Schopnost konstruovat, a tedy i odpovídajícím způsobem využívat specifické enzymy závisí především na úrovni porozumění mechanismům enzymové katalýzy, tedy tomu, jak enzymy fungují a jak ovlivňují chemické reakce.

Konvenční metody zkoumající mechanismy enzymatických reakcí jsou však obvykle velmi komplikované a náročné na čas i objem použitých chemikálií. Mezinárodní vědecký tým proto vyvinul novou laboratorní metodu analýzy enzymových reakcí na tzv. mikrofluidním čipu, která provádí obrovské množství experimentů ve velmi krátkém čase. Pokusy probíhají v miniaturních kapičkách s objemem kolem pěti pikolitrů, což je milionkrát méně než objem jedné lidské slzy, rychlostí až 9 000 reakcí za minutu. Takto je možné uskutečnit 200 milionů experimentů z jediného mililitru reakční směsi. Použití konvenčních metod by vyžadovalo více než dva tisíce litrů činidla pro stejný počet měření. Díky tomu je systém přinejmenším řádově lepší než nejmodernější dostupná zařízení.

Měření na čipu v kombinaci s moderními metodami matematické analýzy dat a molekulárním modelováním umožňuje hlubší pochopení enzymů, jejich chování a vlastností. "Při prvním použití metody popsané v článku jsme pozorovali neobvyklý fenomén testované enzymatické reakce s takovými detaily, které by nebylo možné získat s použitím tradičních metod. Výsledky a informace získané z měření na čipu významně posouvají chápání principů enzymatických reakcí, což nám pomáhá efektivně navrhovat nové vylepšené enzymy. Velký potenciál vidíme také v používání této technologie pro získávání komplexních datových sad pro trénování nástrojů umělé inteligence pro lékařský a biotechnologický výzkum,“ vysvětluje Zbyněk Prokop, který byl zodpovědný za vývoj metod pro vizualizaci enzymové reakce a analýzu komplexních datových souborů získaných z experimentů na čipu.

Úspěch tohoto projektu byl založený na efektivní kombinaci řady vědních oborů. Vědci využili nejnovější poznatky z oblasti mikrofluidiky, mikroinženýrství, chemie materiálů, optiky, biochemie, matematiky a molekulární modelování. Návrh a konstrukce čipu a optiky byly provedeny ve skupině Andrewa deMella v týmu vedeném Stavrosem Stavrakisem z ETH Curych. Pro konstrukci mikrofluidního čipu použili technologii takzvané měkké litografie, což je proces používaný k výrobě elektrotechnických integrovaných obvodů. Experimentální pozorování doplnily výpočetní simulace provedené ve skupině Jiřího Damborského a Davida Bednáře, který působí v Mezinárodním centru klinického výzkumu Fakultní nemocnice u sv. Anny. "Důležitou součástí úspěšného vývoje této technologie byla fantastická spolupráce, velmi dobrá komunikace mezi týmy a vytrvalost při řešeni mnoha technických problémů," zdůraznil význam vědecké spolupráce Stavrakis.

"Současné požadavky na rychlost pokroku ve výzkumu vyžaduje zavádění nové generace bioanalytických metod. Mikrofluidika nám nabízí přelomové řešení, které spočívá v miniaturizaci a integraci laboratorních procesů na čipech na bázi křemíku, v nichž každou sekundu v miniaturních kapičkách probíhají tisíce reakcí. Tato technologie významně změnila oblast analýzy nukleových kyselin, přinesla technologie sekvenování nové generace a moderní diagnostiky pomocí digitálního PCR. Obdobný pokrok očekáváme také v oblasti analýzy proteinů,“ uzavírá Prokop. Další ambicí vědců je tuto čipovou technologii propojit s pokročilými biofyzikálními metodami a analýzou dat pomocí umělé inteligence.

Zdroje

Publikováno pod CC BY 3.0 CZ, licenční podmínky jsou dostupné na adrese.

Magazín M
LinkedIn Logo
 

Mohlo by Vás zajímat

Enhancing the efficiency and effectiveness of halogen and sulfur monitoring in challenging environmental and industrial samples

Brožury a specifikace
| 2025 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie, Příprava vzorků
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Životní prostředí, Průmysl a chemie

Assessing the Purity of an Antisense Oligonucleotide Sample by LC/MS

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

PFAS Analysis Without Compromise

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí

Chiral Amino Acid Analysis Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Proteomika

Harness the Power of Pro - Advance your lab with the performance and intelligence of next-generation LC-mass detection - Agilent InfinityLab Pro iQ Series

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza, Potraviny a zemědělství, Životní prostředí, Materiálová analýza
 

Podobné články

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy
Video | Popularizace

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy

Pozvání Veroniky Sedláčkové přijala Jana Škerlová ze skupiny Strukturní biologie Pavlíny Maloy Řezáčové z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie
Vědecký článek | Věda a výzkum

Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie

Výzkum RECETOXu ukazuje, jak různé tkaniny absorbují a uvolňují aromatické aminy, látky spojované s rakovinou a dalšími zdravotními riziky.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění
Věda a výzkum | Osobnosti

GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění

Lehké, flexibilní a účinné – takové mají být nové materiály pro elektromagnetické stínění, na kterých pracuje doktorka Filipa Oliveira v projektu podpořeném GAČR.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM
Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM

Přijměte pozvání na webinář společnosti ANAMET ve spolupráci s nanoFCM, kde budou představeny možnosti přístroje NANOAnalyzer včetně aplikačních ukázek na nejrůznějších typech částic.
ANAMET
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Enhancing the efficiency and effectiveness of halogen and sulfur monitoring in challenging environmental and industrial samples

Brožury a specifikace
| 2025 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie, Příprava vzorků
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Životní prostředí, Průmysl a chemie

Assessing the Purity of an Antisense Oligonucleotide Sample by LC/MS

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

PFAS Analysis Without Compromise

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí

Chiral Amino Acid Analysis Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Proteomika

Harness the Power of Pro - Advance your lab with the performance and intelligence of next-generation LC-mass detection - Agilent InfinityLab Pro iQ Series

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza, Potraviny a zemědělství, Životní prostředí, Materiálová analýza
 

Podobné články

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy
Video | Popularizace

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy

Pozvání Veroniky Sedláčkové přijala Jana Škerlová ze skupiny Strukturní biologie Pavlíny Maloy Řezáčové z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie
Vědecký článek | Věda a výzkum

Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie

Výzkum RECETOXu ukazuje, jak různé tkaniny absorbují a uvolňují aromatické aminy, látky spojované s rakovinou a dalšími zdravotními riziky.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění
Věda a výzkum | Osobnosti

GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění

Lehké, flexibilní a účinné – takové mají být nové materiály pro elektromagnetické stínění, na kterých pracuje doktorka Filipa Oliveira v projektu podpořeném GAČR.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM
Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM

Přijměte pozvání na webinář společnosti ANAMET ve spolupráci s nanoFCM, kde budou představeny možnosti přístroje NANOAnalyzer včetně aplikačních ukázek na nejrůznějších typech částic.
ANAMET
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Enhancing the efficiency and effectiveness of halogen and sulfur monitoring in challenging environmental and industrial samples

Brožury a specifikace
| 2025 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie, Příprava vzorků
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Životní prostředí, Průmysl a chemie

Assessing the Purity of an Antisense Oligonucleotide Sample by LC/MS

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

PFAS Analysis Without Compromise

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí

Chiral Amino Acid Analysis Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Proteomika

Harness the Power of Pro - Advance your lab with the performance and intelligence of next-generation LC-mass detection - Agilent InfinityLab Pro iQ Series

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza, Potraviny a zemědělství, Životní prostředí, Materiálová analýza
 

Podobné články

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy
Video | Popularizace

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy

Pozvání Veroniky Sedláčkové přijala Jana Škerlová ze skupiny Strukturní biologie Pavlíny Maloy Řezáčové z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie
Vědecký článek | Věda a výzkum

Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie

Výzkum RECETOXu ukazuje, jak různé tkaniny absorbují a uvolňují aromatické aminy, látky spojované s rakovinou a dalšími zdravotními riziky.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění
Věda a výzkum | Osobnosti

GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění

Lehké, flexibilní a účinné – takové mají být nové materiály pro elektromagnetické stínění, na kterých pracuje doktorka Filipa Oliveira v projektu podpořeném GAČR.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM
Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM

Přijměte pozvání na webinář společnosti ANAMET ve spolupráci s nanoFCM, kde budou představeny možnosti přístroje NANOAnalyzer včetně aplikačních ukázek na nejrůznějších typech částic.
ANAMET
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Enhancing the efficiency and effectiveness of halogen and sulfur monitoring in challenging environmental and industrial samples

Brožury a specifikace
| 2025 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie, Příprava vzorků
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Životní prostředí, Průmysl a chemie

Assessing the Purity of an Antisense Oligonucleotide Sample by LC/MS

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

PFAS Analysis Without Compromise

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí

Chiral Amino Acid Analysis Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Proteomika

Harness the Power of Pro - Advance your lab with the performance and intelligence of next-generation LC-mass detection - Agilent InfinityLab Pro iQ Series

Brožury a specifikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza, Potraviny a zemědělství, Životní prostředí, Materiálová analýza
 

Podobné články

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy
Video | Popularizace

Podcast CHEmic #56 – Nové technologie pomáhají vědě objevovat neznámé světy

Pozvání Veroniky Sedláčkové přijala Jana Škerlová ze skupiny Strukturní biologie Pavlíny Maloy Řezáčové z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie
Vědecký článek | Věda a výzkum

Nová studie odhaluje schopnost textilií pohlcovat a vypouštět škodlivé chemikálie

Výzkum RECETOXu ukazuje, jak různé tkaniny absorbují a uvolňují aromatické aminy, látky spojované s rakovinou a dalšími zdravotními riziky.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění
Věda a výzkum | Osobnosti

GAČR 2025: Filipa Oliveira zkoumá nové materiály pro elektromagnetické stínění

Lehké, flexibilní a účinné – takové mají být nové materiály pro elektromagnetické stínění, na kterých pracuje doktorka Filipa Oliveira v projektu podpořeném GAČR.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM
Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na ANAMET webinář Charakterizace nanočástic průtokovou cytometrií nanoFCM

Přijměte pozvání na webinář společnosti ANAMET ve spolupráci s nanoFCM, kde budou představeny možnosti přístroje NANOAnalyzer včetně aplikačních ukázek na nejrůznějších typech částic.
ANAMET
tag
share
more
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.