Laboratórium biofyzikálnej charakterizácie biomakromolekúl

Analýzy

Vedecké

Laboratórium predstavuje špičkovo vybavené analytické pracovisko zamerané na komplexnú biofyzikálnu charakterizáciu makromolekúl, nanočastíc a komplexných biologických systémov. Naša prístrojová infraštruktúra kombinuje moderné metódy optickej detekcie, mikrofluidiky a hmotnostnej fotometrie, čo nám umožňuje skúmať vzorky v ich natívnom stave a s vysokou presnosťou. Vďaka integrácii citlivých technológií dokážeme analyzovať aj minimálne objemy vzoriek, čo je kritické pri práci so vzácnymi proteínmi či inovatívnymi nanoliečivami.

Pracovisko disponuje špičkovou prístrojovou infraštruktúrou vrátane systému Biacore X100 pre analýzu biomolekulových interakcií pomocou povrchovej plazmónovej rezonancie (SPR), FidaNeo system 280/480 umožňujúceho charakterizáciu molekúl v natívnom prostredí, TwoMP Mass Photometer na presné meranie molekulovej hmotnosti jednotlivých biomolekúl, Zetasizer Nano ZS90 pre stanovenie veľkosti častíc a zeta potenciálu a mikroviskozimetra Lovis 2000 M/ME na analýzu reologických vlastností vzoriek. Kombinácia týchto technológií umožňuje detailnú fyzikálno-chemickú charakterizáciu biomolekúl od základných parametrov až po komplexné kinetické a interakčné štúdie.

Komerčné

Laboratóriá poskytujú odborné zázemie pre základný výskum, vývoj biotechnologických produktov, optimalizáciu proteínových systémov, kontrolu kvality biologických materiálov a spoluprácu s akademickými aj komerčnými partnermi.

Hlavné oblasti analýz a služieb

Molekulové interakcie a kinetika: Pomocou technológie Biacore X100 (na báze povrchovej plazmónovej rezonancie, SPR) stanovujeme afinitu ( $K D$ ) a kinetické parametre ( $k on$ , $k off$ ) väzieb medzi proteínmi, nukleovými kyselinami či malými molekulami v reálnom čase.
Charakterizácia nanočastíc a stabilita: Prístroj Zetasizer Nano ZS90 slúži na meranie veľkosti častíc (DLS), zeta potenciálu (náboja) a molekulovej hmotnosti, čo je kľúčové pre kontrolu kvality nanoliečiv, lipozómov a koloidných systémov.
Hmotnostná fotometria: Vďaka Two MP dokážeme merať presnú molekulovú hmotnosť jednotlivých biomolekúl priamo v roztoku. Je to ideálny nástroj na analýzu čistoty vzoriek a detekciu tvorby oligomérov (agregátov).
Pokročilá viskozimetria a reológia: Mikroviskozimeter Lovis 2000 M/ME umožňuje vysoko presné meranie dynamickej a kinematickej viskozity aj pri minimálnych objemoch vzoriek, čo je dôležité pre optimalizáciu zloženia roztokov proteínov a polymérov.
Analýza v natívnom prostredí (FIDA): Systém FidaNeo 280/480 poskytuje unikátne merania hydrodynamického polomeru a interakcií v komplexných matriciach (napr. sérum) bez potreby imobilizácie vzorky.

Laboratórium proteínového inžinierstva

Laboratórium je vybavené kľúčovými prístrojmi pre realizáciu molekulárno-biologických experimentov, vrátane PCR termocykléra (Eppendorf Mastercycler X50S) a PCR boxu (Biosan). Disponuje prístrojmi na agarózovú gélovú elektroforézu (Bio-Rad PowerPac HC), UV transiluminátorom (Herolab) na vizualizáciu DNA, chladenou centrifúgou (Eppendorf 5424 R) a termomixérmi (Eppendorf, Biosan), ktoré umožňujú efektívnu separáciu a kontrolovanú inkubáciu pripravovaných vzoriek.

Laboratórium biotechnológie a fyziológie buniek

Laboratórium využíva bunkové modely a moderné analytické techniky na štúdium expresie, lokalizácie a biologickej aktivity rekombinantných proteínov. Pomocou konfokálnej mikroskopie, prietokovej cytometrie, spektroskopických metód a metabolických analýz hodnotíme interakcie proteínov s bunkami, ich stabilitu, cytotoxicitu a funkčné vlastnosti v biologických systémoch.

Laboratórium laserovej spektroskopie

Laboratórium laserovej spektroskopie sa zameriava na výskum a detailnú analýzu molekulárnych procesov pomocou moderných spektroskopických a optických metód s vysokou citlivosťou a časovým rozlíšením.

Laboratórium biotermodynamiky a optickej spektroskopie

Laboratórium biotermodynamiky a optickej spektroskopie sa zameriava na biofyzikálnu charakterizáciu biomakromolekúl, štúdium interakcií ligandov s proteínmi a nukleovými kyselinami a analýzu stability a funkčných vlastností biologických komplexov pomocou moderných optických a spektroskopických metód.

Laboratórium molekulárnej biológie

Laboratórium sa špecializuje na komplexné spracovanie biologických vzoriek so zameraním na proteíny a nukleové kyseliny, zahŕňajúce ich izoláciu, purifikáciu, cielenú molekulárnu modifikáciu a detailnú funkčno-štruktúrnu charakterizáciu.

Laboratórium bunkových kultúr

Laboratórium zabezpečuje prípravu živých aj fixovaných bunkových vzoriek a využíva moderné bunkovo-biologické, zobrazovacie a bioanalytické metodiky na hodnotenie viability, proliferácie, bunkovej odpovede na biologicky aktívne látky a analýzu molekulárnych a fyziologických zmien na úrovni jednotlivých buniek.

Laboratórium konfokálnej mikroskopie

Laboratórium využíva moderný konfokálny mikroskop na vysokorozlišovacie 2D a 3D fluorescenčné zobrazovanie buniek, tkanív a biomateriálov, umožňujúce analýzu intracelulárnych procesov, lokalizácie biomolekúl, priestorovej organizácie bunkových štruktúr a dynamických zmien vyvolaných experimentálnymi podmienkami či biologicky aktívnymi látkami.

Laboratórium prietokovej cytometrie

Laboratórium disponuje triediacim cytometrom CytoFLEX SRT (Beckman Coulter) na presné triedenie buniek a analyzátorom CytoFLEX S (Beckman Coulter) pre cytometrickú analýzu. Súčasťou vybavenia je laminárny box triedy II (ESCO) na bezpečnú manipuláciu s biologickým materiálom, chladená centrifúga (Eppendorf 5430 R), elektroporátor GenePulser Xcell (Bio-Rad) na transformáciu buniek a homogenizátor QIAGEN TissueLyser III.

Laboratórium mikroskopie s časovým rozlíšením

Laboratórium využíva vysoko citlivé časovo-rozlíšené merania na charakterizáciu bunkových procesov, molekulárnych interakcií a zmien vyvolaných vonkajšími stimulmi alebo biologicky aktívnymi látkami, pričom poskytuje informácie nedostupné konvenčnými zobrazovacími metódami.

Laboratórium Ramanovej spektroskopie

Laboratórium umožňuje neinvazívnu a bezkontaktnú identifikáciu molekulového zloženia, štruktúrnych zmien a chemických interakcií v analyzovaných systémoch, pričom poskytuje detailné informácie o biomolekulách, bunkových štruktúrach, nanomateriáloch či funkčných povrchoch.

Laboratórium rekombinantných proteínov

V laboratóriu realizujeme purifikáciu proteínov pomocou afinitnej chromatografie a gélovej filtrácie, s kontrolou čistoty prostredníctvom SDS-PAGE a HPLC systémov. Pre biofyzikálnu charakterizáciu využívame diferenčnú skenujúcu kalorimetriu (MicroCal VP-Capillary DSC) a cirkulárny dichroizmus (Chirascan V100), čo umožňuje detailnú analýzu stability, konformácie a interakcií proteínov. Súčasťou našich kapacít je aj kryštalizácia proteínov s využitím robotického systému Crystal Gryphon a stereoskopickej mikroskopie (Leica Microsystems Ivesta 3) na optimalizáciu podmienok a následnú analýzu kryštálov.

Laboratórium bakteriálnych kultúr

Laboratórium je vybavené prístrojmi na kultiváciu baktérií v definovaných podmienkach (teplota, aerácia, miešanie) a na riadenú expresiu rekombinantných proteínov. Následne slúžia na zber buniek, ich lýzu (mechanickú aj ultrazvukovú) a izoláciu a analýzu proteínov pomocou centrifugácie a spektrofotometrie.

Laboratórium translačnej biológie

Laboratórium hmyzích buniek

Laboratórium hmyzích bunkových kultúr sa špecializuje na produkciu rekombinantných proteínov pomocou bakulovírusového expresného systému v bunkových líniách Spodoptera frugiperda (Sf9). Platforma pokrýva celý workflow - od návrhu genetických konštruktov, cez generovanie rekombinantného bakulovírusu, až po škálovanú expresiu proteínov. Laboratórium je plne vybavené modernými centrifúgami, laminárnym boxom, inkubátorom, mikroskopom a termošejkremi, ktoré zabezpečujú kompletný proces prípravy a využitia rekombinantných bakulovírusov a produkcie proteínov.