Zahlavi

Nové mikroskopické centrum pomůže v boji proti nemocem

27. 02. 2020

Jedno z nejlépe vybavených mikroskopických pracovišť v Evropě otevřela Akademie věd ČR v Ústavu molekulární genetiky v pražské Krči. Nejmodernější zobrazovací technologie budou sloužit české i zahraniční vědecké komunitě pro identifikaci důležitých dějů v buňkách a tkáních. Poznatky se využijí při léčbě závažných onemocnění jako rakovina nebo virové infekce. Rekonstrukce prostor laboratoře a pořízení přístrojů stálo 55 milionů korun. Na projektu, jehož příprava zabrala zhruba rok, se podílela Evropská unie a Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR.

„Jde o skvělý příklad nejen mezioborové spolupráce, ale i spolupráce základního, aplikovaného výzkumu a komerčních subjektů,“ řekla při otevření nové mikroskopické laboratoře předsedkyně Akademie věd ČR Eva Zažímalová. Spolu s ní přestřihli slavnostní pásku nově otevřeného centra ředitel Ústavu molekulární genetiky AV ČR (ÚMG AV ČR) Petr Dráber a Pavel Hozák, vedoucí Mikroskopického centra ÚMG AV ČR.


Přestřižení slavnostní pásky nového mikroskopického centra

Nová mikroskopická laboratoř pokrývá širokou škálu ultrastrukturálního biomedicínského zobrazování – od molekul a jejich interakcí, struktury a procesů v buňkách a tkáních až po mechanismy infekce. Dostupnost těchto technologií pro vědeckou komunitu je nezbytným předpokladem pro zásadní objevy i udržení konkurenceschopnosti biologických a lékařských věd v ČR. 

Klíč k dalším objevům

„Transmisní neboli prozařovací elektronová mikroskopie je metoda, která nám umožňuje vidět nejjemnější detaily vnitřního uspořádání buněk, bakterií, virů a rozpoznat složky, ze kterých se skládají, zejména biologické makromolekuly, jako jsou různé bílkoviny,“ vysvětluje Pavel Hozák. „V minulosti jsme díky této technologii zkoumali například strukturu lipozomů vyvinutých pro cílený přenos léčiv, mechanismy infekce buněk bakterií Franciscella tularensis – původce tularémie, mechanismy tvorby virových částic, role mitochondrií v apoptóze, mechanismy spermatogeneze a mnoho dalších témat. Výsledky jsme publikovali v prestižních vědeckých časopisech.“


Obslužné pracoviště nového mikroskopu

Součást mezinárodní komunity

Facilita je součástí národní infrastruktury pro biologické a medicínské zobrazování Czech-Bioimaging, která spojuje špičkové výzkumné ústavy Akademie věd České republiky s předními tuzemskými univerzitami. Zároveň poskytuje stálý přístup, tzv. open access k nejmodernějším zobrazovacím technologiím a analýze dat pro celou národní a skrze evropskou infrastrukturu Euro-BioImaging také mezinárodní badatelskou komunitu. „Jezdí za námi badatelé i ze západní Evropy, aby mohli využít naše špičkové vybavení. Naši pracovníci jsou připraveni pomoci jim nejen se zpracováním vzorku, ale i s analýzou dat. Díky novému vybavení dosahujeme skutečně špičkové evropské úrovně,“ zmiňuje význam pracoviště Pavel Hozák.


Pavel Hozák, vedoucí Mikroskopického centra ÚMG AV ČR

Když sklíčko a čočka nestačí

„Už dávno nestačí položit vzorek na větší sklíčko a podívat se přes čočku mikroskopu. V dnešní době je potřeba vysoce kvalifikovaných odborníků, kteří zákazníky provedou složitým procesem plánování experimentů, výběrem vhodné techniky měření, přípravou vzorků a sběrem i interpretací dat,“ říká Vlada Filimoněnko, vedoucí servisní laboratoře elektronové mikroskopie.

Základem je (ultra)tenký řez

K laboratoři neodmyslitelně patří i doplňující provoz. Vzorky je třeba správně uchovávat a připravit pro následnou mikroskopickou diagnostiku. Například k tomu, aby se dal správně použít pod elektronovým mikroskopem, zůstává klíčovým provedení správného řezu. I na to mají v mikroskopickém centru speciální postupy. „Na materiálu, který máme zalitý v pryskyřici potřebujeme udělat ultratenký řez. Ten provádíme za pomoci diamantového nože. U něj můžeme nastavit náklon, pod kterým se bude vzorek krájet, dále rychlost a velikost nože. Výsledkem je páska řezů tenkých 80 nanometrů,“ popisuje přípravu vzorku technička laboratoře Ivana Nováková.


Příprava vzorku k řezání

Malý a velký

Jádrem centra jsou ale především dva ultramoderní mikroskopy. Mezi pracovníky laboratoře známé jednoduše jako velký a malý. Rozdíl mezi nimi objasňuje obsluhující technik Erik Vlčák: „Malý mikroskop používáme na každodenní, rutinní práci. Zajišťujeme jím základní pozorování vzorku.“ Pokud potřebují výzkumníci využít přesnější a podrobnější zobrazovací postupy, je třeba přenést vzorek do vedlejší místnosti. Právě tam stojí velký mikroskop, který je jediný svého druhu. Zařízení dosahuje špičkových parametrů a vysokého rozlišení. Ve své kategorii tak jde o zcela unikátní přístroj. „Externí uživatelé z celého světa nám můžou zaslat vzorky a výsledky použít pro své články. V současné době máme rozběhnutých zhruba deset projektů. Zájem je opravdu velký.“


Technik Erik Vlčák při obsluze nového mikroskopu

Korektní spolupráce

Vybudovat nové pracoviště se podařilo i díky spolupráci s ministerstvem školství. „Komunikace s nimi byla naprosto korektní. Dokázali nastavit dlouhodobé financování velkých finančních celků. Díky tomu máme zajištěné finance na následující tři roky a zároveň už plánujeme další tři roky poté,“ uzavírá Pavel Hozák.

Připravil: Martin Ocknecht, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

 

Biologie a lékařské vědy

Vědecká pracoviště

Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce