Najmä vďaka čerpaniu financií zo štrukturálnych fondov EÚ sa ústav snaží zadovážiť si v rámci Slovenskej republiky unikátne prístroje a zariadenia, ktoré mu umožňujú naďalej držať krok so súčasnými modernými trendmi vo vede.
Agilent 6538 Ultra High Definition Accurate Mass Q-TOF je hmotnostný spektrometer s hmotnostným analyzátorom typu Time Of Flight spojený s jednoduchým kvadrupólom, separujúci ióny analyzovaných látok na základe ich času preletu trubicou analyzátora. Separačným modulom v on-line zapojení je nano systém HPLC s chromatografiou na čipe. Takéto spojenie prístrojovej techniky umožňuje veľmi rýchlu, citlivú a presnú identifikáciu jednotlivých peptidov pri použití minimálneho množstva vzorky. Dynamickým rozsahom 5-tich poriadkov umožňuje stanoviť vedľa seba stopové analyty v prítomnosti vysoko zastúpených zlúčenín. Svojim vysokým rozlíšením, rádovo 40 000, zamedzuje falošne pozitívnym identifikáciám. V proteomickom laboratóriu Ústavu Lekárskej a Klinickej Biofyziky slúži tento prístroj na separáciu a identifikáciu peptidov a s pomocou softwarových aplikáciií na následnú identifikáciu pôvodných proteínov extrahovaných zo vzorky (obr. 1).
Obrázok 1 Agilent 6538 Ultra High Definition (UHD) Accurate-Mass Q-TOF
Agilent 6460 Triple Quadrupole (QQQ) . je hmotnostný spektrometer s hmotnostným analyzátorom typu trojitý kvadrupól schopný merať hmoty v rozsahu 5 – 3 000 amu. Vďaka technológii Jet Stream má vyššiu citlivosť merania oproti klasickým QQQ a spolu s vysoko citlivým detektorom umožňuje merania aj v ultrastopovej oblasti. Tento typ hmotnostného spektrometra sa najčastejšie využíva pre kvantitatívne analýzy. Separačným modulom v on-line zapojení je analytický systém HPLC. Takéto spojenie prístrojovej techniky umožňuje kvantifikáciu vopred vyselektovaných peptidov vo vzorke. Prístroj sa bude využívať pri sledovaní poklesu alebo nárastu hladiny vyšpecifikovaných proteínov s v súvislosti s liečbou ochorenia (obr. 2).
Obrázok 2 Agilent 6460 Triple Quadrupole (QQQ) s HPLC systémom
Bruker UltrafleXtreme MALDI-TOF/TOF – hmotnostný spektrometer (obr. 3) využívajúci tzv. ,,mäkkú“ ionizáciu za pomoci matrice nanesenej na terčíku, ktorá po ožiarení laserom sekundárne ionizuje molekuly vzorky. Mäkká ionizácia sa využíva pre štúdium širokého spektra látok zahŕňajúcich biomolekuly (proteíny, peptidy, sacharidy, nukleové kyseliny atd.) Na ústave sa využíva na identifikáciu proteínov prostredníctvom určenia ich hmotnosti, hmotnosti ich jednotlivých peptidov a ich fragmentov. Namerané hmotnostné spektrá sa následne porovnávajú so svetovými databázami hmotnostných spektier proteínov. Výsledkom je identifikácia analyzovaného proteínu. Na automatizáciu nanášania vzorky na MALDI terčík slúži zberač frakcií Bruker Proteineer fcII, ktorý je spojený so separačnou technikou vysoko účinnej kvapalinovej chromatografie – HPLC (obr. 4). Po HPLC separácii sa oddelené peptidy frakčným kolektorom nanášajú na MALDI terčík. Na prípravu vzorky tkanív, ktoré majú byť podrobené MALDI analýze, sa používa prístroj Bruker ImagePrep. Prístroj rovnomerne nanáša extrémne tenké vrstvy kryštálikov matrice a pomocou optických senzorov kontroluje stav nanesenej matrice, jej homogenitu a hrúbku vrstvy. Takáto kontrola vrstvy nanesenej matrice je nevyhnutná pre dosiahnutie čo najlepšieho rozlíšenia pri MALDI meraní. Softvér Bruker Compass 1.3 for FLEX series je súbor programov nutných pre ovládanie hmotnostného spektrometra MALDI TOF/TOF ako aj spottera a rôznych vyhodnocovacích aplikácií.
Obrázok 3 Bruker UltrafleXtreme MALDI-TOF/TOF
Obrázok 4 Nano HPLC systém Dionex UltiMate 3000 RSLC v on-line zapojení s frakčným kolektorom Bruker Proteineer fcII.
Bruker Amazon speed ETD – Ion trap – hmotnostný spektrometer v on-line spojení s nanoHPLC v salt plug zostave (možnosť 2D separácie zložitých zmesí) slúžiaci na identifikáciu proteínov, metabolitov, liečiv a ďalších prevažne malých molekúl s možnosťou tandemovej MSn analýzy. Tento hmotnostný spektrometer ovládaný pomocou softvéru Bruker Compass for trap control umožňuje okrem identifikácie jednotlivých proteínov aj určenie ich postranných modifikácií (PTM) bez straty informácie kde presne sa táto modifikácia nachádza. Na lokalizáciu PTM sa využíva najnovšia technológia fragmentácie ETD/PTR (obr. 5).
Obrázok 5 Bruker Amazon speed ETD – Ion trap v on-line zapojení s nano HPLC systémom Dionex UltiMate 3000 RSLC
V rámci štrukturálnych fondov EÚ boli na ústav zakúpené centrifúgy a ultracentrifúgy: stolová ultracentrifúga OPTIMA MAX-XP, malá stolová chladiaca centrifúga Microfuge 22R, stolová chladiaca centrifúga Allegra 64R, sálová ultracentrifúga Optima L-100K, vysokorýchlostná sálová chladiaca centrifúga Avanti J30l, ktoré umožňujú rýchlu sedimentáciu proteínových precipitátov, veľkých častíc a zvyškov bunkových stien po rozrušení, prípravu subcelulárnych organel ako mitochondrií, bunkových jadier, chloroplastov a mikrozómov. Zároveň umožňujú separáciu krvných častíc a bunkových komponentov. Ultracentrifúgy je možné použiť aj na tzv. gradientovú separáciu, kde k oddeleniu membránových vezikúl dochádza vďaka ich vznášavej hustote vo zvolenom roztoku, ktorá odpovedá ich určitému membránovému typu. K centrifúge je pripojený aj mikropočítač, ktorý zaznamenáva priebeh centrifugácie. Zároveň je vybavený softvérom, ktorý umožňuje prepočítavať podmienky separácie pre rôzne rotory a skúmavky alebo zisťovať sedimentačné koeficienty biomolekúl. Prístup k ovládaniu je zebezpečený vytvorením užívateľských účtov s voliteľnými úrovňami správy prístroja. (obr. 6).
Obrázok 6 Vysokorýchlostná sálová chladiaca centrifúga Avanti J30l Beckman Coulter
Vzhľadom na potrebu ultračistej vody pre prevádzku v laboratóriu bolo v rámci štrukturálnych fondov zakúpené zariadenie na prípravu ultračistej vody MilliQ s odberom vody priamo z vodovodnej siete.
Na rýchle orientačné stanovenie koncentrácie proteínov a nukleových kyselín slúži spektrofotometer Nano Photometer, Implen GmbH, pomocou ktorého je možné stanoviť koncentráciu proteínov alebo nukleových kyselín vo vzorke s veľmi malým objemom (1-4 µl). (obr. 7).
Obrázok 7 Nano Photometer, Implen GmbH
Na snímanie 1D a 2D elektoforetických gélov slúži prístroj Pharos FX Molecular Imager, BioRad, ktorý je schopný vizualizovať vzorky vo fluorescenčnej oblasti spektra. Zariadenie na vyrezávanie spotov EXQuest Spot Cutter, BioRad slúži na robotické vyrezávanie spotov z polyakrylamidových gélov. Prístroj je možné softvérovo prepojiť s vyhodnocovacím softvérom PD Quest a vyrezávať spoty na základe nameranej intenzity získanej z prístroja Pharos FX Molecular Imager (Obr. 8).
Obrázok 8 Skener Pharos FX Molecular Imager spolu s vyrezávačom spotov EXQuest Spot Cutter, BioRad.
Prístrojová infraštruktúra dobudovaná v rámci projektu Centrum výskumu inovatívnych terapeutických postupov molekulárnej medicíny (MOLMED), Kód ITMS: 26220220163.
ACEA Biosciences, Inc., xCelligence RTCA DP systém určený pre bunkové analýzy a ich sledovanie v reálnom čase. Prístroj umožňuje analýzu bunkovej proliferácie, kontrolu rastu buniek a zmien morfológie, pozorovanie adhézie buniek a zmien ich tvaru a analýzu cytotoxicity sprostredkovanej látkami. Systém umožňuje kontinuálne sledovanie reakcií buniek na rôzne podnety meraním elektrickej impedancie.
3dhistech Kft. Pannoramic Desk Scanner. Zariadenie na digitalizáciu obrazov preparátov vyhodnocovaných technológiou MALDI Imaging. Digitalizované obrazy sú ľahko použiteľné v telekonzultácii s inými laboratóriami ako aj pri výuke.
Nikon Eclipse Ti-E., invertovaný fluorescenčný mikroskop s digitálnou kamerou a analýzou obrazu. Tento mikroskop je plne motorizovaný, so systémom pre kontinuálne zaostrovanie obrazu pri dlhodobých experimentoch, s fázovým a Nomarského DIC kontrastom, umožňujúci pozorovanie a zaznamenávanie dát zo živých buniek a bunkových kultúr. Prístroj disponuje fluorescenčnými filtrami v rozsahu 390 – 590 nm s 1 farebnou digitálnou kamerou 5 Mpix a systémom pre získanie a spracovanie obrazu z mikroskopu, 1 monochromatickou chladenou kamerou s rozlíšením minimálne 1,5 Mpix pre pozorovanie fluorescencie, s inkubačnou komorou s definovanou atmosférou a riadiacou jednotkou. Zariadenie používa motorizovanú zmenu optickej dráhy pre 2 kamery a okuláry, čím je zabezpečené efektívne využívanie intenzity osvetlenia hlavne pri florescenčných pozorovaniach. Zväčšenie sústavy 40x až 1000x, pričom obslužný software umožňuje digitálne zväčšenie až 4000x.
AGILENT 3100 OffGel Fractionator – Izoelektrický fokusačný systém separujúci proteíny a peptidy. Kapacita vzorky na frakcionáciu v intervale 1μg – 1mg. Systém umožňuje frakcionovanie založené na izoelektrickom bode s rozlíšením 0.1 – 0.6 pH, v závislosti na použitom kite. Frakcionovanie vzorky prebieha v roztoku. Systém umožňuje simultánne frakcionovanie vzoriek až 16 vzoriek s rozdielnymi koncentráciami dvomi rôznymi metódami.
Prístrojová infraštruktúra dobudovaná v rámci projektu Výskumné centrum aplikovanej biomedicínskej diagnostiky, kód ITMS: 26220220143
GentleMACS Dissociator – systém magnetickej separácie buniek, ideálny na separáciu buniek,bunkových organel, a molekúl mRNA rôzneho pôvodu ako animálneho, tak aj rastlinného, výnimkou nie sú ani rôzne baktérie a vírusy. Bunkový separátor je určený na separáciu buniek s vysokou čistotou. Súčasťou prístroja je aj homogenizátor tkaniva pre rýchlu automatickú disociáciu rôznych čerstvých a zmrazených tkanív a pletív v uzavretom systéme.
Planer Kryo 560-16 – zariadenie na postupné, šetrné, počítačom riadené hlboké zmrazovanie izolovaných buniek v kryoskúmavkách a vakoch. Zmrazovanie tekutým dusíkom, teplotný rozsah prístroja je 50°C až -180°C s presnosťou 0,1°C.
