Laboratorium Analizy Białek i Analiz Genomowych

Skład zespołu.

Dr n.med. Karolina Kowalska

Biotechnolog medyczny, w 2018 roku z wyróżnieniem obroniła rozprawę doktorską na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi. W czasie studiów doktoranckich odbyła roczny staż naukowy na Uniwersytecie Medycznym w Wiedniu (Wydział Chirurgii, Oddział Chirurgii Naczyniowej). Ma za sobą również staż naukowy w Pracowni Przekazywania Sygnału Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Beneficjentką konkursu NCN – PRELUDIUM 12, w którym badała wpływ estrogenowej mykotoksyny na proliferację, inwazyjność i stan zapalny w komórkach nowotworowych gruczołu krokowego. Jej zainteresowania badawcze skupiają się wokół mykotoksyn i innych związków pochodzenia naturalnego, na ich wpływie i mechanizmie działania w komórkach ludzkich. Współautor 30 publikacji naukowych w czasopismach indeksowanych. Jej warsztat badawczy obejmuje techniki biologii molekularnej (qPCR, WB, cytometria przepływowa) oraz hodowle in vitro.

Dr n.med. Bartosz Mucha

Absolwent Studiów Doktoranckich Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. W ramach dysertacji dr Mucha analizował wpływ zmienności genetycznej w obrębie genów kodujących białka naprawy pęknięć dwuniciowych DNA w kontekście patogenezy raka jelita grubego. Następnie, w latach 2017-2022 zdobywał doświadczenie badawcze odbywając staż podoktorski kolejno na Medical University of South Carolina (Karolina Południowa, USA) oraz Case Western Reserve University (Ohio, USA).

Przedmiotem zainteresowań naukowych dr. Muchy jest wpływ ubikwitynacji na funkcjonowanie i stabilność białek wiążących RNA w biologii nowotworów ze szczególnym uwzględnieniem czerniaka oraz raka przełyku. Warsztat metodologiczny prowadzonych badań obejmuje techniki biologii molekularnej z zakresu analiz ligaz ubikwityny E3 (reakcje ubikwitynacji in vivo oraz in vitro), interakcji oraz funkcjonalnego znaczenia oddziaływań białka-RNA (ocena stabilności mRNA, dynamiki translacji, sekwencjonowanie RNA) w modelach nowotworowych.

Mgr Marta Kozieł

Absolwentka studiów I stopnia na kierunku Biotechnologia na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi. W 2021 uzyskała tytuł magistra biologii, specjalizacja Biologia stosowana i molekularna na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego. Naukowo związana z Uniwersytetem Medycznym w Łodzi od 2018 roku jako praktykantka i pracownik. Od 2021 roku uczestnik Międzynarodowej Szkoły Doktorskiej na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi, a jej badania naukowe skupiają się wokół wpływu estrogenowych mykotoksyn na komórki nowotworowe hormono-zależne.

Prof. dr hab. n.med. Agnieszka Piastowska-Ciesielska

Absolwentka Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, w latach 2002-2005 uczestniczka stacjonarnego studium doktoranckiego pt. „Biologiczne podstawy regulacji wzrostu zwierząt oraz utrzymania ich zdrowia” przy Katedrze Nauk Fizjologicznych SGGW w Warszawie. Od lipca 2006 pracownik Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Stopień doktora habilitowanego w dziedzinie nauk medycznych, dyscyplinie medycyna uzyskała w czerwcu 2014 roku. W 2021 uzyskała tytuł naukowy profesora. Od roku 2019 pełni funkcję prodziekana ds. nauki oraz jest członkiem prezydium Rady Nauk Medycznych. Od 2017 roku kierownik projektu „BRaIn- Badania Rozwój Innowacje w łódzkim kampusie biomedycyny i farmacji” współfinansowany przez Unię Europejską, ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Łódzkiego na lata 2014-2020.

Aparatura z możliwością rezerwacji

Super-rozdzielczy mikroskop konfokalny spinning disk Olympus IXplore SpinSR z modułem cytometru skaningowego ScanR

Olympus IXplore SpinSR jest szybkim wysoko-rozdzielczym systemem konfokalnym spinning disk zbudowanym na odwróconej w pełni zmotoryzowanej ramie mikroskopu IX83 umożliwiającym obserwacje utrwalonych i żywych preparatów w różnych technikach (BF, DIC, PH, FL) i metodach obrazowania (szerokie pole, konfokal, wysoka rozdzielczość, High Content Screening HCS).

Mikroskop wyposażony jest w dwie wysokiej klasy kamery monochromatyczne Hamamatsu Orca Fusion zapewniające wysoki stosunek sygnału do szumu SNR, do jednoczesnego obrazowania dwóch znaczników fluorescencyjnych.

Dzięki wykorzystywaniu jednostki konfokalnej Yokogawa W1 wyposażonej w układ dwóch wirujących dysków, system umożliwia prowadzenia badań przyżyciowych w 3D nawet delikatnych preparatów przy dużej szybkości zbierania obrazów (do 200 kl/s) i niskiej fototoksyczności.

Dodatkowy dysk SoRa (Super Optical Reassignment) w jednostce Yokogawa W1 umożliwia obrazowanie w rozdzielczości do 110 nm XY przy zbliżonej niskiej fototoksyczności i szybkości jak w obrazowaniu konfokalnym.

Mikroskop pozwala na płynne zmiany metod obrazowania od mikroskopii szerokiego pola poprzez obrazowanie konfokalne do obrazowania w wysokiej rozdzielczości.

Szeroki zakres wysokiej klasy obiektywów włącznie ze specjalnymi obiektywami z imersją silikonową pozwala na pracę z wieloma różnymi preparatami przy zachowaniu najwyższej rozdzielczości i zminimalizowania aberracji sferycznych i chromatycznych.

System wyposażony jest w dodatkowy moduł cytometru skaningowego Olympus ScanR wykorzystujący wszystkie metody obserwacyjne dostępne w mikroskopie IXplore SpinSR (szerokie pole, konfokalne, wysokorozdzielcze), umożliwiający prowadzenie badań przesiewowych High Content Screening HCS z automatyczną segmentacją i analizą wspieraną przez AI wykorzystującą głębokie konwolucyjne sieci neuronowe (Deep Convolutional Neural Networks) CNNs, do automatycznego proces samo uczenia.

Czarna komora środowiskowa CellVivo zapewnia brak dostępu światła do mikroskopu i pozwala na prowadzenie długich badań przyżyciowych w stabilnych warunkach, poprzez precyzyjna kontrole temperatury, wilgotności i stężenia gazów CO2 i/lub O2.

Specyfikacja techniczna:

Możliwości:

Obrazowanie utrwalonych i żywych preparatów w różnych technikach obserwacyjnych takich jak światło przechodzące BF, DIC, PH oraz fluorescencja szeroko polowa WF, obrazowanie konfokalne 3D, obrazowanie super-rozdzielcze 3D, cytometria skaningowa High Content Screening HCS,
Dedykowany system konfokalny do badań przyżyciowych nawet delikatnych preparatów,
Duża szybkość zbierania obrazów (do 200 kl/s) w rozdzielczości konfokalnej lub super-rozdzielczej przy jednocześnie niskiej fototoksyczności w stosunku do klasycznego mikroskopu konfokalnego,
W pełni zmotoryzowane i automatyczne przełączanie między rożnymi technikami obserwacyjnymi,
Zaawansowane kreator wielowymiarowego eksperymentu umożliwiający obrazowanie wielu znaczników fluorescencyjnych w 2D lub 3D w wielu pozycjach i punktach czasowych (XYZt) w dowolnej technice obserwacyjnej,
Tworzenie mozaiki 2D lub 3D z preparatu przy wykorzystaniu dowolnej techniki obserwacyjnej,
Dodatkowy stolik Piezo Z pozwalający na bardzo szybkie i precyzyjne skanowanie w osi Z, przydatny szczególnie do grubych preparatów (organoidy, zebra fish), lub rejestracji bardzo szybkich procesów w 3D,
Dwie wysokiej klasy kamery monochromatyczne umożliwiające jednoczesna obserwacje dwóch znaczników fluorescencyjnych np. dla doświadczeń typu FRET, FLIP,
Szeroka gama obiektywów najwyższej klasy, pozwalająca dopasować właściwy obiektyw do konkretnej aplikacji i rodzaju naczynka hodowlanego,
Możliwość prazy zarówno z naczyniami ze szklanym dnem (szkiełko nakrywkowe 0,17 mm) jak i plastikowym,
Sprzętowy system kontroli ostrości TruFocus działający w czasie rzeczywistym zapewniający pełną kontrolę utrzymania właściwej płaszczyzny ostrości przy długich doświadczeniach w czasie (time-laps),
Dysk SoRa umożliwiający obserwacje w super-rozdzielczości do 110 nm XY przy zachowaniu dużej szybkości zbierania obrazów do 200 kl/s i niskiej fototoksyczności,
Moduł cytometru skaningowego HCS pozwalający na w pełni automatyczną akwizycje w dowolnej technice obserwacji i automatyczną jakościową i ilościową analizę dowolnych obiektów lub procesów, wspierany przez zaawansowany system sztucznej inteligencji AI,
Inkubator typu BOX z czarnymi ścianami komory z pełna kontrolą temperatury, wilgotności i gazów CO2 oraz O2 do doświadczeń w warunkach np. hipoksji.

Mikroskop:

Odwrócona rama mikroskopu Olympus IX83,
Jednostka konfokalna Yokogawa W1 (2 dyski: z przesłonami konfoklanymi o wielkości 50mm do obserwacji konfokalnych, SoRa do obserwacji wysoko- rozdzielczych),
Zmotoryzowany stolik XY, holdery do pracy z dowolnymi naczynkami hodowlanymi (szkiełka podstawowe, szkiełka komorowe typu Lab-Tek, szalki Petriego 35 mm i 60 mm, płytki wielodkompołkowe 6-384,
Kontroler czasu rzeczywistego (RTCe) zapewniający precyzyjna synchronizacje wszystkich kluczowych elementów systemu,
Sprzętowy system kontroli ostrości TruFocus,
Szybki stolik Piezo Z o zakresie pracy 300 mm.

Oświetlenie:

Linie laserowe: 405 nm, , 445 nm, 488 nm, 514 nm, 561 nm, 640 nm,
Oświetlacz fluorescencyjny 6-ledowy Lumencor SpectraX, o zakresie wzbudzenia 380 – 680 nm.

Filtry fluorescencyjne:

Koło filtrowe kamery nr 1 (B 447/60, B 525/50, B 617/73, B 685/40)
Koło filtrowe kamery nr 2

Obiektywy:

Nazwa	powiększenie	NA	imersja	Zakres roboczy WD
Obiektywy semi-apochromatyczne do kontrastu fazowego PH
UPLFLN PH	4X	0,13	Air	17 mm
UPLFLN PH	10X	0,30	Air	10 mm
UCPLFLN PH	20X	0,70	Air	0,8 – 1,8 mm
LUCPLFLN PH	40X	0,60	Air	3,0 – 4,2 mm
Obiektywy plan-apochromatyczne
UPLXAPO	4X	0,16	Air	13 mm
UPLXAPO	10X	0,40	Air	3,10 mm
UPLXAPO	20X	0,80	Air	0,60 mm
UPLXAPO	40X	0,95	Air	0,18 mm
UPLXAPO	60X	1,42	Oil	0,15 mm
UPLXAPO	100X	1,45	Oil	0,13 mm
UPLSAPO	30X	1,05	Silicone	0,80 mm
UPLSAPO	60X	1,30	Silicone	0,30 mm

Metody kontrastowe światła przechodzącego:

Jasne pole BF,
Kontras Nomarskiego DIC dla obiektywów 10X, 20X, 30X, 40X, 60X, 100X,
Kontrast fazowy PH dla obiektywów 4X, 10X, 20X, 40X.

Metody obrazowania światła odbitego (fluorescencji):

Szerokie pole (WF),
Konfokalne do 200 kl/s,
Super-rozdzielcze do 110 nm XY i do 200 kl/s.

Kamery:

Dwie kamery Hamamatsu Orca-Fusion sCMOS,
2304 x 2304 pikseli (wielkość piksela 6,5 x 6,5 mm),
do 100 kl/s w rozdzielczości 2048 x 2048 pikseli.

Inkubator typu box CellVivo:

Czarne ściany inkubatora,
Kontrola temperatury z sonda zwrotną,
Kontrola stężenia gazów CO2 (0-20%) oraz O2 (0-21%),
Oprogramowanie do precyzyjnego planowania eksperymentu.

Moduł cytometru skaningowego HCS ScanR:

Obrazowanie przy wykorzystaniu dowolnej techniki obserwacyjnej,
Kompatybilność z dowolnymi naczynkami hodowlanymi,
Akwizycja i analiza „on the fly” – analiza gotowa razem z końcem akwizycji,
Automatyczna segmentacja i analiza wykorzystująca moduły sztucznej inteligencji AI opartej na zaawansowanych sieciach neuronalnych,
Moduł kinetyczny,
Analiza oparta na protokołach umożliwiająca elastyczne zaprojektowanie i analizę praktycznie dowolnego eksperymentu i aplikacji,
Automatyczna analiza jakościowa, ilościowa i kinetyczna wielu aplikacji biologicznych takich jak m. in.: ekspresja genów, translokacja, proliferacja, cykl komórkowy, lokalizacja i kolokalizacja białek, FISH, transport wewnątrzkomórkowy, fluorescencyjna analiza w preparatach tkankowych i wiele innych.

Oprogramowanie:

CellSens DImension,
Moduł dekonwolucja 3D,
Moduł automatycznej segmentacji wykorzystujący sztuczną inteligencję AI,
Oprogramowanie do akwizycji i analizy ScanR z modułem sztucznej inteligencji AI,
Moduł kinetyczny do oprogramowania ScanR,
Imaris 9.9 do zaawansowanej rekonstrukcji i analizy obrazów 3D.

Cytometr Muse Cell Analyzer

Parametry optyki – kanały detekcji:
- zielonego laser – 532 nm,
- żółty laser – 576/20 nm,
- czerwony laser – 680/30 nm.
Charakterystyka próbki:
- Detekcja cząstek w zakresie co najmniej 0,2 – 60 μm,
- Objętość próby od 150 μl.

System obrazowania w bliskiej podczerwieni ODYSSEY DLx

Producent LI-COR Inc.

Wzbudzenie i rejestracja emisji jednoczesne dla dwu różnych długości fali w oddzielnych kanałach optycznych.

Wzbudzenie fluorescencji za pomocą 2 laserów o długościach fali 685 nm ±5 nm oraz 785 nm ±5 nm.

Detekcja fluorescencji w zakresie 710 nm – 730 nm oraz 810 nm – 830 nm.

Rozmiar pola odczytowego 250 mm x 250 mm.

Rozdzielczość niż 25 µm.

Szybkość skanowania 20 cm/s.

Zapis obrazów w postaci nieprzetworzonej software’owo

Rejestracja wszelkich zmian obrazu wprowadzonych przez użytkownika

Szybka analiza Western i Northern blotting i elektroforegramów, opcjonalnie funkcje analizy reakcji In-Cell Western oraz obrazowania in vivo.

Zaawansowany moduł analizy i normalizacji wyników.

LightCycler 480 II

System detekcyjny – kamera CCD wysokiej czułości, umożliwiający jednoczesny odczyt wszystkich analizowanych prób.

5 kanałów wzbudzenia światła, 6 kanałów detekcji fluorescencji.

Możliwość elastycznego doboru filtrów wzbudzania/emisji.

Element wzbudzający – pojedyncza dioda LED umożliwiająca jednoczesne wzbudzenie wszystkich prób.

Zaawansowany moduł analizy i normalizacji wyników:

cykl roboczy eliminujący wpływ poszczególnych operatorów na wyniki analiz,
system adaptacyjnej redukcji tła,
walidacja przeciwciał,
złożona walidacja liniowego zakresu procesu,
walidacja białek referencyjnych,
normalizacja,
analiza replikatów ,
eksport wyników w postaci kompletnego pakietu.

Aparat do real time PCR Typ: Quant Studio 5DX

Detekcja następujących barwników:

FAM™/SYBR™,
Green,VIC™/JOE™/HEX™/TET™,
ABY™/NED™/TAMRA™/Cy™3, JUN™,
ROX™/TexasRed™,
Mustang Purple™,
Cy5™/LIZ™,
CY™5.5 dye.

Czułość do 1 kopii materiału genetycznego.

Reakcje multiplex z wykorzystaniem 5 barwników i jednego referencyjnego bądź 6 barwników bez referencyjnego.

Możliwość zastosowania barwnika ROX™ jako barwnika referencyjnego.

6 kanałów emisyjnych /wzbudzających (450-670 nm/500-720 nm).

Maksymalna szybkość przyrostu temperatury bloku cieplnego 6.5°C/sec.

Średnia szybkość przyrostu temperatury próbki 3.66°C/sec.

Niezależne strefy temperatur 6 stref VeriFlex™.

Możliwość pracy na odczynnikach standardowych i o skróconym czasie reakcji.

Termocykler Mastercycler X50s

Tempo ogrzewania: do 10 °C/s,
Tempo chłodzenia: 5 °C/s,
Dokładność kontroli: ±0,15 °C,
Innowacyjna technologia 2D-Gradient do zaawansowanej optymalizacji PCR,
X50 z ekranem dotykowym i możliwością kontrolowania maks. 9 innych urządzeń (podłączone cyklery nie muszą mieć interfejsu z ekranem dotykowym),
Koncepcja flexlid^®: automatyczne dostosowywanie wysokości pokrywy umożliwia korzystanie ze wszystkich rodzajów materiałów zużywalnych.

Oferta badań

Kompletne stanowiska hodowli komórek

4 osobne pokoje hodowlane, każde wyposażone w:

Inkubator CO2 model CellXpert C170i,
Zautomatyzowany licznik komórek z detekcją GFP, RFP, Texas Red, DAPI, model Countess III FL i Countess III Automated Cell Counter,
Mikroskop w układzie odwróconym z obiektywami planachromatycznymi model CKX53 producent Olympus i kamerą model CKX53 kamera EP50 oraz dodatkowo jeden mikroskop CKX53 w układzie odwróconym z obiektywami fluorytowymi i kamerą EP50 dostępny dla wszystkich użytkowników pokoi hodowlanych,
Kamery z możliwością archiwizacji wykonanych zdjęć,
Wirówki laboratoryjne model Centrifuge 5430 R (Rotor A-2-MTP, z osłoną i pokrywą rotora, z 2 koszami i Rotor F-35-6-30, z pokrywą rotora, zawiera po 6 adapterów do probówek stożkowych 15 mL/50 mL ).

Oznaczenia i typy badań wykonywane w jednostce:

Obrazowanie i analiza preparatów mikroskopowych. Dzięki zastosowanemu oprogramowaniu wykorzystującemu moduły uczenia maszynowego proponujemy wykorzystanie naszego systemu w badaniach związanych z opracowywaniem nowych leków oraz badaniach przesiewowych tzw. „High-Content Screening” takich jak liczenie komórek, ocena ekspresji genów, analiza transportu wewnątrzkomórkowego i translokacji, analiza proliferacji komórek. Nasz system jest również niezmiernie przydatny w analizie infekcji bakteryjnych i wirusowych, analizie cyklu komórkowego, lokalizacji i kolokalizacji białek, w tym analizie kinetycznej, analizie typu FISH, analizie fluorescencji w skrawkach tkankowych.

Detekcja i analiza rozdziału białek (chemiluminescencja i fluorescencja w zakresie promieniowania podczerwonego.

Pomiar ilości kopii DNA (QPCR) w badanej próbie (na podstawie porównania z krzywą standardową). Pomiar poziomu ekspresji genu badanego w stosunku do genu referencyjnego.

Analizy Gene Scanning / High Resolution Melting służąca do analizy mutacji (w tym SNP) przy pomocy barwnika interkalującego typu LC Green.

Oznaczenia koncentracji i żywotności komórek, apoptozy, cyklu komórkowego, proliferacji, stresu oksydacyjnego, uszkodzeń DNA, autofagii, fosforylacji białek szlaków sygnałowych, markerów powierzchniowych CD4 i CD8.

Wyprowadzenie hiPSc z modelu dostarczonego przez klienta

wyprowadzanie komórek iPSc primed
- wyprowadzanie komórek epitelialnych z moczu
- generowanie komórek iPS (reprogramowanie)
- ekspansja i bankowanie komórek iPS
testy komórek iPS
- analiza qPCR do wykrywania uszkodzeń kariotypowych
- badanie ekspresji markerów pluripotencji
- różnicowanie do 3 listków zarodkowych
wyprowadzanie komórek iPS naive