Advanced methods in detection of pathogenic microorganisms and analysis the antimicrobials’ effect using Raman spectroscopy and other methods at the molecular level in optofluidic systems
Public support
Provider
Ministry of Health
Programme
—
Call for proposals
SMZ0202100001
Main participants
Masarykova univerzita / Lékařská fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
NU21-05-00341
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé metody detekce patogenních mikroorganizmů a hodnocení účinku antimikrobiálních látek Ramanovou spektroskopií a dalšími metodami na úrovni molekul v optofluidních systémech
Annotation in Czech
Projekt řeší návrh, vývoj a využití fyzikálních metod pro výzkum mikrobiálních patogenů a jejich interakcí s prostředím. Metabolické procesy těchto mikroorganismů jsou regulovány různými vlivy, jako je dostupnost kyslíku, teplota, stáří kultury, přítomnost jiných druhů bakterií, bakteriofágů, biofilmu, nebo koncentrace antibiotik. Mnoho souvislostí na této úrovni zůstává neprozkoumáno, protože chybí techniky, které by umožnily dlouhodobou nedestruktivní chemickou analýzu jednotlivých buněk v striktně regulovaných podmínkách. Porozumění metabolickým změnám v průběhu bakteriálního buněčného cyklu za různých podmínek je přitom zásadní pro určení efektivního postupu léčby infekčních onemocnění, se zaměřením na sepsi. Proto jsou ústředními tématy tohoto projektu návrh, vývoj a testování optofluidních systémů umožňujících bezpečnou a efektivní kultivaci patogenních mikroorganismů v optimálních podmínkách a současné dlouhodobé mikroskopické pozorování, optické zachytávání jednotlivých buněk a jejich automatizovanou Ramanovu, případně fluorescenční spektroskopickou analýzu, měření růstových křivek. Mikrospektroskopická Ramanova analýza mikrobů na úrovni jednotlivých buněk umožní sledovat změny v buněčné respiraci, chemickém složení buněčné stěny, koncentraci proteinů, DNA, RNA, jednotlivých nukleotidů, atd. Tím bude možné hodnotit dynamiku interakce různých kmenů bakterií s antibiotiky za různých podmínek, zejména v bakteriálních konsorciích a biofilmech, za zvýšené teploty, za sníženého přístupu kyslíku, atp. Konkrétním výstupem projektu bude soubor optofluidních zařízení pro systematickou automatizovanou spektroskopickou analýzu bakteriálních kolonií, biofilmů a jednotlivých buněk v suspenzi. Tyto systémy budou následně použity k charakterizaci vybraných sbírkových kmenů patogenních mikroorganismů. Zároveň umožní paralelně validovat výsledky Ramanovy spektroskopické analýzy prostřednictvím hmotnostní spektrometrie, kapilární elektroforézou a dalšími technikami.
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
OECD FORD - main branch
10606 - Microbiology
OECD FORD - secondary branch
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BH - Optics, masers and lasers<br>EE - Microbiology, virology
Solution timeline
Realization period - beginning
May 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Apr 28, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-MZ0-NU-R
Data delivery date
Feb 21, 2024
Finance
Total approved costs
9,300 thou. CZK
Public financial support
9,300 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK