Ugrás a tartalomra

Bioimaging Hálózat: Képalkotó technológiák fejlesztése és alkalmazása - a molekuláktól az élő szervezetig

Projekt azonosító
GINOP-2.3.3-15-2016-00003
Támogatás mértéke
100%
Projekt címe

Bioimaging Hálózat: Képalkotó technológiák fejlesztése és alkalmazása - a molekuláktól az élő szervezetig

Projektmenedzser neve, elérhetősége
Talon Gábor, talon.gabor@pte.hu
Szakmai vezető neve, elérhetősége
Dr. Helyes Zsuzsanna, zsuzsanna.helyes@aok.pte.hu
Szerződött támogatás összege
986 100 000 Ft
PTE szerződött támogatás összege
50 500 000 Ft
Projekt kezdési dátum
Projekt zárási dátum
Konzorcium vezető
Debreceni Egyetem
Konzorcium tagjai
Pécsi Tudományegyetem
Szegedi Biológiai Kutatóközpont
Szöveges ismertető

A fejlesztés egy Közép-Európában egyedülálló műszerparkot hoz létre, amellyel a betegségek patomechanizmusát a molekuláktól az élő szervezetig vizsgálhatjuk, és így klinikai terápiák fejlesztésére nyílik mód. A műszerpark egyes egységei mind az élő szervezetek egy meghatározott mérettartományának vizsgálatára alkalmasak. Csak a műszerek együttes rendelkezésre állása biztosíthatja azt, hogy a molekuláris szinttől az intermolekuláris kapcsolatokon át (3D PALM mikroszkóp, téremissziós 3D scanning elektronmikroszkóp), a sejtorganellum- és sejtszintű információkon (differenciális polarizációs lézer pásztázó mikroszkóp, konfokális nagy áteresztőképességű automata mikroszkóp) és a szöveti szinten át (fénymikroszkópos komplex szövetanalizáló rendszer) az élő állatban a szerv- és szervrendszeri működésig (3D multimodális in vivo kisállat képalkotó rendszer) követhessük nyomon az élő szervezetben bekövetkezett változásokat.

A komplex műszerpark működtetéséhez szükséges diverz szaktudás igénye miatt, és a kísérletek koordinálásának érdekében a projekthez szakmai projektmenedzsment teamet állítunk fel. A team szakmai vezetőjének (Dr. Szöllősi János) feladata a kísérletek megtervezésének koordinálása és a műszerpark fenntartható működésének biztosítása. A core-facility vezető (Dr. Vámosi György) feladata, hogy biztosítsa az eszközökön végzett kísérletek összehangolását, lebonyolítását. A core-facility menedzser (Dr. Tóth Gábor) a műszerpark kihasználtságáért, kollaborációs együttműködések kialakításáért és fenntartásáért, a műszerpark ismertségének biztosításáért felel. A műszerek hibátlan működéséhez, a kísérletek, mérések gyakorlati kivitelezésében és az esetleg felmerülő problémák, meghibásodások kezelésére projektasszisztenst (műszerfelelős koordinátort) nevezünk ki (Mocsár Gábor). A projektmenedzsment team-et az adminisztratív és pénzügyi kérdésekben projektmenedzser segíti (Mézes László). A projekt során a műszerpark magas szintű működésének biztosításához a projektmenedzsment team tagjai szakértői szolgáltatásokat vehetnek igénybe.

A beszerezni tervezett műszerek leírása és innovációs tartalma:

Debreceni Egyetem
1. Téremissziós 3D scanning elektronmikroszkóp. Kelet-Közép-Európában nincs ilyen készülék. Biológiai minták ultra-high, molekuláris felbontású (x-y dimenzióban: 0,8 nm, z: 15 nm) 3D leképezése. A beépített ultramikrotómmal in situ felszeletelt mintát leképezi (tomográfia), majd előállítja a minta 3D rekonstrukcióját. Vizsgálható sejtorganellumok, sejtek közötti kapcsolódások finomszerkezete; sejtekbe pl. terápiás céllal bevitt nanorészecskék eloszlása. Korrelatív fény- és elektronmikroszkópos vizsgálatok végezhetők: lehetővé válik a fénymikroszkópban detektált, fluoreszcensen v. nanogold részecskékkel jelölt molekulák, struktúrák nanométer pontosságú lokalizációja.
2. 3D PALM/STORM mikroszkóp. A kelet-magyarországi régióban nincs ilyen készülék. Fluoreszcenciás képalkotás 25 nm laterális és 50 nm axiális szuperfelbontással „Photo-Activated Localization Microscopy” technikával sejtekben, szövetekben. Egyedi molekulák, molekulaklaszterek leképezése, kolokalizáció vizsgálata élő sejtekben több spektrális csatornában. A teljes belső visszaverődéses fluoreszcencia (TIRF) megvilágítás különösen alkalmassá teszi sejtmembrán nagyérzékenységű vizsgálatára. Fluoreszcencia korrelációs mikroszkópiával molekuláris mobilitás, kötődés, sztöchiometria térképezhető élő sejtekben.
3. 3D multimodális (biolumineszcens/fluoreszcens/CT) in vivo kisállat képalkotó rendszer: számos paraméter egyidejű mérésére alkalmas in vivo állatkísérletekben. Széles hullámhossz tartományú biolumineszcencia/fluoreszcencia jelek nagy feloldású (20 mikron) detektálásával funkcionális, a microCT-vel pedig szimultán anatómiai/szerkezeti vizsgálatok kisállat modellekben. Onkológiai, immunológiai, reumatológiai in vivo preklinikai kutatásokban részletgazdag információt ad gyulladások, daganatok lokalizációjáról, metasztázisképzéséről, a terápia hatékonyságáról. Alapkutatások klinikai transzlációjához nélkülözhetetlen, egyetemünkön régóta hiányzó eszköz
4. Konfokális nagy áteresztőképességű automata mikroszkóp. A High-Content Analízis egy hatékony mikroszkópos technika, mely lehetővé teszi fluoreszcensen jelölt sejtek, szöveti metszetek gyors, automatizált, részletes vizsgálatát és az elkészített képek automatizált kiértékelését a hatékony képanalizáló szoftverrel. Tipikus felhasználások: sejtciklus, sejthalál, fehérje kolokalizáció, expresszió, transzlokáció, endocitózis, neurit növekedés, sejtdifferenciáció, szferoidok vizsgálata élő mintán akár több napig.

Pécsi Tudományegyetem
5. Fénymikroszkópos komplex szövetanalizáló rendszer. Többszörösen fluoreszcensen jelölt minták kvantitatív elemzése. Neuro-immun kapcsolatrendszerek feltérképezése neurodegeneratív, autoimmun, gyulladásos, tumoros és fájdalom mechanizmusokban. Az állatkísérletekből nyert minták és humán műtéti, szövetbanki minták összehasonlítása az eredmények transzlációs értelmezését biztosítja.

Szegedi Biológiai Kutatóközpont
6. A differenciális polarizációs lézer pásztázó mikroszkóp (DP-LSM) egyesíti a konfokális fluoreszcens leképezés és a spektropolariméterek által biztosított szerkezeti információk együttes elérhetőségét, így más módszerrel nem elérhető információt kapunk a minta anizotróp molekuláris szerkezetéről és kölcsönhatásairól. (Fluoreszcencia-detektált) lineáris dikroizmus, kettőstörés, fluoreszcencia polarizáció leképezése 2D-ben ill. 3D-ben. Újgenerációs LSM-re alapuló, egyedi gyártású eszköz, számos szabadalmaztatott fejlesztést, innovatív megoldást tartalmaz, mely a biomedicina számos területén alkalmazható (pl. limfocita sejtmembránok szerkezeti flexibilitása, amiloid plakkok kialakulása, FRET mérések, protein aggregátumok, sejtmagok, kromoszómák anizotrópiás szerkezetváltozásai, egészséges és tumor sejtek mikroviszkozitása, doménszerkezetek kimutatása).

A meglévő képalkotó kapacitásokkal és a három intézmény szakértelmével kiegészülve egy Kelet-Közép-Európában egyedülállóan széles spektrumú és színvonalú mikroszkópos és in vivo képalkotó műszeregyüttes jön létre. A fejlesztések jelenleg is működő, komoly infrastruktúrával bíró Szolgáltató Laboratóriumokban valósulnak meg (Debreceni Egyetem Szolgáltató Laboratóriumai, Pécsi Tudományegyetem Szentágothai János Kutatóközpont, Szegedi Biológiai Kutatóközpont Központi Laboratóriumok). A speciális műszer-repertoár széles spektrumot fed le (konfokális mikroszkópok, fluoreszcencia korrelációs spektroszkóp, fluoreszcencia élettartammérő mikroszkóp, atomerő mikroszkóp, PCR, elektronmikroszkóp, áramlási citométerek, sejtanalizátor, stb), és élvonalbeli hiánypótló eszközökkel egészül ki a jelen pályázat segítségével. A képalkotó eljárások nemzetközileg elismert szakemberei és munkacsoportjaik (Szöllősi János, Antal Miklós, Ábrahám István, Helyes Zsuzsanna, Garab Győző, Bíró Tamás, Virág László, Kisvárday Zoltán és a Euro-BioImaging magyar koordinátora, Vámosi György) biztosítják a fejlesztés maximális hasznosulását. A hazai/nemzetközi felhasználók kiszolgálására alkalmas humán erőforrás rendelkezésre áll (7 fő), és további források felhasználásával fejleszteni kívánjuk (+2 fő). A tartós utánpótlást 5 doktori iskola is biztosítja. A Szolgáltató Laboratóriumokat fenntartó intézetekben dolgozó munkatársak tudománymetriai adatait az alábbiakban foglaljuk össze.

A pályázó intézmények Szolgáltató Laboratóriumaiban létrejövő új munkahelyek betöltői az Orvosi Képalkotó és Laboratóriumi Diagnosztika szakon végzett munkatársak, illetve PhD végzettségű, képalkotási módszerekben jártas kutatók lehetnek. A műszeregyüttes olyan új kutatási lehetőséget fog biztosítani több tudományágban (orvosbiológiai és anyagtudományok), ami szignifikánsan növeli a pályázati sikerességet, a vállalati szektorral, a hazai és külföldi kutatócsoportokkal való együttműködéseket, és ezáltal biztosítja a kutatásban alkalmazottak számának növekedését hosszú távon is.

Főosztály
hazai
Projekt forrás