UNIVERZITA PAVLA JOZEFA ŠAFÁRIKA V KOŠICIACH - Lekárska fakulta

Vedecko-výskumná činnosť ústavu

Výskum na oddelení lekárskej a klinickej biofyziky je zameraný na sledovanie proteomických zmien klinických vzoriek ako aj bunkových línií s využitím hmotnostnej spektrometrie. Laboratórium je zamerané na tzv. shotgun analýzu s využitím identifikácie proteínov prístupom zdola nahor (pomocou identifikácie peptidov získaných digesciou proteínov vhodným enzýmom, zvyčajne trypsínom). Oddelenie disponuje technikou, ktorou dokáže tiež analyzovať aj intaktné proteíny - celé molekuly bielkovín pomocou tzv. bottom-up analýzy, zhora nadol. Na separáciu peptidu / proteínu sa používajú rôzne metódy využívajúce jednorozmernú alebo dvojrozmernú gélovú elektroforézu, frakcionáciu mimo gélu alebo viacrozmernú HPLC. Laboratórium sa tiež venuje štúdiu vplyvu neionizačných elektromagnetických polí na fyziologické a biochemické procesy v bunkách ako aj na zmenu ich proteómu. Nakoľko enzýmy a ostatné molekuly majú vlastný magnetický moment rovnako ako aj molekuly liečiv, vynára sa zaujímavá možnosť skúmania ovplyvňovania terapie magnetickými poľami pomocou konštruovaného zariadenia. Na laboratórne línie humánnych nádorových buniek, chondrocyty a baktérie sú aplikované neionizačné elektromagnetické polia v kombinácii s cytostatikami a ďalšími biologicky aktívnymi molekulami. V súčasnosti sa výskum na ústave venuje nasledovným témam:

1. Štúdium zmien v proteóme buniek v súvislosti s rôznymi ochoreniami za pomoci elektroforetickej separácie proteínov a chromatografickej separácie peptidov nasledovanej identifikáciou s využitím hmotnostnej spektrometrie s rôznymi typmi hmotnostných analyzátorov (MALDI-TOF/TOF - matricou asistovaná laserová desorpcia/ionizácia s analyzátorom doby letu, Q/TOF - tandemové spojenie analyzátorov kvadrupól a analyzátor doby letu, IT - iónová pasca, QQQ - trojitý kvadrupól) za účelom vyselektovania vhodných proteínových biomarkerov, ako aj sledovania účinnosti terapeutických postupov v personalizovanej medicíne.
   Predmetom proteomického štúdia sú
   1. zmeny proteómu laboratórnych línií humánnych nádorových buniek (línia buniek karcinómu prsníka MCF7) po vystavení rôznym terapeutickým podmienkam
   2. zmeny proteómu leukocytov u pacientov s onkologickými ochoreniami a ako aj ochorením na COVID-19
   3. zmeny proteómu proteínov v moči v súvislosti s artrotickými zmenami kĺbov
   4. zmeny proteómu krvných doštičiek a mozgovo-miešneho moku u suicidálnych pacientov
   5. zmeny proteómu slín vo vzťahu k chorobám v ústnej dutine.
       
2. Štúdium interakcie medicínsky relevantných molekúl s lipidovými modelovými membránami. V laboratóriách ústavu je vyvíjaná metóda formovania lipidových membrán na tuhom povrchu, ktoré predstavujú model plazmatickej bunkovej membrány.
    
3. Štúdium biostimulácie hojenia rán laserovým žiarením na molekulovej, bunkovej a tkanivovej úrovni.