Rólunk

A Szentágothai János Kutatóközpont a PTE korszerű, nemzetközi tudományszervezési és menedzsment normák szerint kialakított új intézménye, amely az élettudományi, élettelen természettudományi, valamint környezettudományi oktatás...

Tovább

Bejelentkezés

CAPTCHA
Ez a kérdés teszteli, hogy vajon ember-e a látogató, valamint megelőzi az automatikus kéretlen üzenetek beküldését.

Bejelentkezés egyetemi azonosítóval


Kutatás-fejlesztési portfólió

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Az elmúlt évtizedekben a szívelégtelenség kezelésében elért eredmények ellenére ez a betegség továbbra is óriási közegészségügyi terhet jelent. Figyelembe véve ezt a kielégítetlen klinikai igényt a szívelégtelenség pathogenezisében alkalmazott új mechanizmusok tisztázása az elterjedt, halálos betegség új, fejlődő terápiáinak ígéretét nyújtja. Kutatócsoportunk a beteg szív védelmére és regenerációjára koncentrál multidiszciplináris megközelítésben. Célunk, a preklinikai tanulmányokban (in vitro és ex vivo modellekben, in vivo preklinikai kis állat modellekben és klinikailag releváns nagy állat modellekben) elért eredmények lefordítása a klinikai gyakorlatra és visszafelé, a klinikai megfigyelések a mechanisztikus betekintés felé.

Kutatócsoportunk elsődleges érdekelődési körei az alábbi csoportokba sorolhatók:

Preklinikai tanulmányok:

  • Kardiális homeosztázist (kardiális funkció, metabolizmus és sejt túlélés) szabályozó új kardiokin rendszer azonosítása fiziológiás körülmények között.
  • A kardiális nem miociták (pl.: fibroblasztok) és a kardiális növekedést és sejt túlélést szabályozó, kardiális miociták közötti áthallás magyarázata kardiális modellezés közben.
  • Szívelégtelenség új kis állat modelljeinek fejlesztése
  • Szívelégtelenség új nagy állat modelljeinek fejlesztése
  • Kardiális PET-MRI létrehozása a szívelégtelenség nagy állat modelljeiben a bal kamrai funkció, szerkezet és metabolizmus egyidejű mérésére (a Kaposvári Egyetemmel együttműködésben).
  • Az ún. proof of concept tanulmányok a miRNS-sel és IncRNS-ekkel kombinált kardiokinek intramiokardiális szállításának jótékony terápiás hatásairól (pl.: szív hipertrófia, sejtek túlélése, kardiális regeneráció, metabolizmus, angiogenezis, interstitialis fibrózis, mögöttes jelátviteli mechanizmusok [pl.: epigenetikai változások]) a szívelégtelenség kis és nagy állat modelljeiben.

Klinikai tanulmányok:

  • Új szövet specifikus biomarkerek azonosítása (kardiokinek, microRNS-ek, IncRNS-ek) az akut miokardiális infarktus kimeneteinek hatékonyabb előrejelzéséhez.
  • Új szövet specifikus biomarkerek azonosítása (kardiokinek, microRNS-ek, IncRNS-ek) a szívelégtelenség kardiális reszinkronizációs terápiájának hatékonyabb rizikóbecsléséhez.

Laboratóriumok, műszerek

  • Langendorff típusú izolált szív perfúziós rendszer (MDE research) patkányok és egerek kardiális funkcióinak ex vivo vizsgálatához.
  • EPIQ7 Live +d echokardiográf (Philips) a szívelégtelenség kis és nagy állat modelljeihez.
  • NOGA® rendszer (Biosense Webster, Cordis, Johnson & Johnson) szívelégtelenség nagy állat modelljeinek elektromechanikai feltérképezéséhez és transzendokardiális injekciójához.
  • Magnetom Avanto 1,5T kardiális MRI (Siemens), és Biograph 3T kardiális PET-MRI (Siemens) a szívelégtelenség nagy állat modelljeihez (a Kaposvári Egyetemmel együttműködésben).

Szolgáltatások

  • Szívelégtelenség új kis és nagy állat modelljeinek fejlesztése.
  • Kardiális PET-MRI létrehozása a szívelégtelenség nagy állat modelljeiben (a Kaposvári Egyetemmel együttműködésben).
  • Új vegyületek tesztelése a szívelégtelenség kis és nagy állat modelljeinek fejlesztése

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Kutatócsoportunk traumás agysérülések (TBI) esetén transzlációs kutatási stratégiákat alkalmazva vizsgálja a különböző potenciális diagnosztikai, terápiás lehetőségeket valamint a rövid és hosszútávú klinikai/funkcionális kimenetelt:

  • Koponyasérültekkel kapcsolatos klinikai vizsgálatok:

Koponyasérülésben és egyéb központi idegrendszeri kórképekben szenvedő betegektől különböző biológiai minták (szérum, plazma, agy-gerincvelői folyadék) gyűjtésének koordinálása, valamint a minták szakszerű hosszútávú tárolása mellett ezen mintákból a koponyasérülések diagnosztikus illetve prognosztikus potenciállal bíró protein biomarker molekuláknak az azonosítása, szintjének mérése, és az eredmények komplex analízise egyéb klinikai betegadatok tükrében.

A 2013 és 2021 között Kutatócsoportunk részvételével zajlott ún. CENTER-TBI (“Collaborative European NeuroTrauma Effectiveness Research in TBI”) elnevezésű Európai Úniós (FP7 finanszírozott) project esetében az Európa szerte több, mint 50 vizsgálóhelyről, több, mint 3500 koponyasérülttől összegyűjtött szérum mintákból a biomarkerek mérése Kutatócsoportunk részvételével megtörtént, jelenleg az összegyűjtött klinikai és biomarker adatok komplex analízise, publikálása zajlik.

A 2002 nyarán megkezdett “Pécsi Súlyos Koponyasérült Adatbázis” – mely több, mint 700 a Pécsi Tudományegyetem Idegsebészeti klinikáján kezelt súlyos koponyasérült klinikai adatait tartalmazza – gondozása, illetve az adatok több különböző célzatú statisztikai elemzése, publikálása.

  • Kísérletes neurotraumatológia:

Kutatócsoportunk a koponyasérülések kísérletes vizsgálatát két standardizált, nemzetközileg széleskörűen alkalmazott/elismert állatkísérletes modell segítségével végzi: 1. Az ún. Marmarou-féle súly ejtéses vagy impakt akcelerációs koponyasérülés modell, mely elsősorban a zárt koponyasérülések esetén keletkező diffúz károsodások modellezésére szolgál illetve 2. az ún. folyadék perkussziós modell, mely elsősorban fokális sérülések tanulmányozására ad lehetőséget a központi idegrendszer különböző területein. A transzlációs szemlélettel végzett vizsgálataink (szövettani, magatartás élettani, biomarker és képalkotó vizsgálatok) fókuszpontjában az enyhe/ismétlődő enyhe koponyasérülések következményeinek felderítése áll.

Laboratóriumok, műszerek

  1. Marmarou-féle súly-ejtéses koponyasérülés modell
  2. Folyadék-perkussziós (fluid percussion head injury (FPI)) koponyasérülés modell
  3. Szérum biobank (3db Telstar Igloo U830 830 liter kapacitású ultramélyhűtő)
  4. BMG Labtech CLARIOstar multi-mode microplate reader

Szolgáltatások

  1. Komplex (fiziológiailag monitorozott) kísérletes koponyasérülés patkányon és/vagy egéren a Marmarou-féle súly ejtéses vagy a folyadék perkussziós koponyasérülés modellek segítségével.
  2. Proteinek szintjének meghatározása biológiai mintákban.
  3. Szövetminták előkészítése/feldolgozása ezüst impregnációs illetve immunhisztokémiai módszerekkel.

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

1. Retinális elektromos szinapszisok munkacsoport: Prof. Dr. Völgyi Béla, Dr. Kovács-Öller Tamás, Szarka Gergely, Balogh Márton, Balogh Boglárka

A környezetünkből származó információ ~85%-a a retinán keresztül éri el idegrendszerünket, ezért a retinális neuronhálózat működésének megértése esszenciális. Közel 40 éve ismert, hogy az elektromos szinapszisok ennek az idegi hálózatnak alapvető elemei, de ezeknek a képalkotásban betöltött nélkülözhetetlen szerepe csak a közelmúltban vált nyilvánvalóvá. Kutatócsoportunk célja az elektromosan kapcsolt retinális neuronhálózatok szerepének igazolása magasabb rendű látási funkciókban. Munkánkban az elektromos szinapszisokat alkotó fehérjék (connexin – Cx) eloszlásának változásait vizsgáljuk az egyedfejlődés során illetve különböző környezeti tényezők változásainak hatására. Munkánkban különös hangsúlyt kapnak a belső retina elektromos szinapszisai, melyek dúcsejtek és amakrin sejtek között (dúc-dúc, amakrin-amakrin, amakrin-dúc) jönnek létre és a dúcsejtek akcióspotenciál szinkronizációjában vesznek részt. Vizsgáljuk, hogy a dúcsejtek populációs aktivitása hogyan vesz részt az egyes képi mintázatok kódolásában. Szintén vizsgáljuk az elektromos- és kémiai szinaptikus jelátvitel egymásra hatását, esetleges együttműködését. A kutatás eredményei retinális implantátumok algoritmusainak elkészítéséhez és a robotikában alkalmazható bionikus szem létrehozásához szolgáltatnak információt.

Alumni: Dr. Tengölics Ádám, Albert László, Dr. Debertin Gábor, Óhidi-Légmán Anikó, Popovich Erica, Szabó Adrienn, Varga Dániel

2. Retinális szignalizáció munkacsoport: Prof. Dr. Gábriel Róbert, Dr. Kovács-Valasek Andrea, Dr. Ganczer Alma

Kutatásaink a metabolikus retinadegenerációk folyamatainak mélyebb megértését célozzák kísérletes állatmodellekben. Szeretnénk megtudni, hogy az egyes, emberi retinamegbetegedések hátterében álló metabolikus folymatok hogyan idézik elő a retinális sejtek pusztulását, melyek azok a biokémiai háttérmechanizmusok, amelyek meghúzódnak a látásromlás mögött. Ezek a vizsgálatok lehetővé teszik azt is, hogy különböző módokon megkíséreljük megakadályozni a retinadegeneráció lezajlását, megakadályozva a degenerációs útvonalak aktiválódását vagy előidézve az idegsejtek védelmi folyamatainak megerősítését. Ez utóbbi útvonalak megismerése lehetőséget ad arra, hogy gyógyszerjelölt molekulákat próbáljunk ki és fejlesszünk tovább. Kísérleteink során a retinális információ-feldolgozás, idegi degeneráció és neuroprotekció mechanizmusait is vizsgáljuk.

Laboratóriumok, műszerek

  • Molekuláris neurobiológiai labor (Western-blot, RT-PCR, qPCR)
  • Szövettani labor (Mikrotómok fény- és elektronmikroszkópos munkákhoz, preparáló mikroszkópok, digitális fotomikroszkóp,
  • Elektrofiziológia labor (3 fiziológiai mérőhely; erősítők (patch-clamp, extracelluláris AC, multielektródás MEA, elektródahúzó, elektróda pozícionáló, rezgésmentes asztal, analóg-digitális konverter, jelszinkronizátor)
  • Ca-imaging labor (2 TILL photonics rendszer alapú mérőhely, Polychrome 5 fényforrások, Retiga2000 kamera, Andor895 kamera, Nikon CCD kamera)

Szolgáltatások

  • Transzmitterek és receptoraik szövettani, molekuláris biológiai, elektronmikroszkópos és elektrofiziológiai vizsgálata
  • Apoptózis mechanizmusok szövettani és molekuláris biológiai vizsgálata
  • Képalkotási mérések (Ca++ -imaging)
  • Extracelluláris elektrofiziológiai elvezetések
  • Sokcsatornás extracelluláris elektrofiziológiai elvezetések
  • Patch-clamp elektrofiziológiai elvezetések

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

A fiziológiás stressz-reakció elengedhetetlen feltétele életben maradásunknak és annak, hogy szervezetünk alkalmazkodni tudjon a folyamatosan változó környezethez. Ugyanakkor a tartós, kontrolálhatatlan stressz káros és megbetegít. Fő kutatási területünk, a stressz hatására kialakuló agyi strukturális és funkcionális változások feltárása. 

Vizsgáljuk azokat a stressz hatására létrejött sejtszintű elváltozásokat, melyek a limbikus agyi központok neuronjainak és glia sejtjeinek működését, morfológiáját érinti. Hipotézisünk szerint az ilyen stressz okozta strukturális elváltozások hozzájárulnak olyan pszichiátriai megbetegedések kialakulásához, mint pl. a depresszió vagy a skizofrénia, ugyanakkor vizsgáljuk a terápiás beavatkozások pl. antidepresszáns kezelés hatását is ezekre a sejtszintű folyamatokra.

Célkitűzésünk a transzlációs kutatás, ahol molekuláris és képalkotó technikák felhasználásával, sejtkultúrákban, állatmodellekben és klinikai beteganyagon is vizsgálhatjuk a stressz káros hatásait.

Laboratóriumok, műszerek

MicroBrightField System (StereoInvestigator / Neurolucida) – szövettani minták morfometriás analízisére, pl. sztereológiás sejtszámolás, neuronok dendritfájának illetve axon felhőjének analízisére.

Nikon Eclipse Ti-U epifluorescens mikroszkóp.

Leica VT1200S Vibratóm – szövettani minták feldolgozására, metszésére.

Beckman CEQ 8000 automata DNS szekvenátor.

QIA Cube robot DNS, RNS és protein izoláláshoz.

Szolgáltatások

Komplex neurobiológia vizsgálatok krónikus stresszen alapuló depresszió állatmodellekben funkcionális, morfológiai, magatartási és képalkotó módszerek segítségével. Laboratóriumi diagnosztika (biomarkerek meghatározása) klinikai mintákból.

K + F + I eredmények

  • 2019-2021: Richter Gedeon Témapályázat: A pszichomotoros vigilancia teszt transzlációs célú alkalmazása magatartásfarmakológiai tesztelésre spontán öregedő patkányokban mint demencia modellben (K+F project)
  • 2017-2018: Investigation of the effects of DAAO blocking agents impacts on the firing activity of hippocampal CA1 neurons in anaesthetised rats. Partner: Richter G. (K+F project)
  • 2017-2018: Morphological and functional mapping of non-human primates central nervous system with non-invasive magnetic imaging methods. Partner: Richter G. (K+F project)
  • 2016: Behavioral pharmacological investigations in an operant food intake paradigm in rhesus macaque monkeys. Partner: Richter G. (K+F project)
  • 2016: Behavioral pharmacological investigations in a delayed memory paradigm in rhesus macaque monkeys. Partner: Richter G. (K+F project)
  • 2013-2014: Új transzlációs idegtudományi központ létesítése főemlősökön történő vizsgálatok céljából. Partner: Richter G. (K+F project)

 

 

  • Elektrofiziológiai műszer fejlesztés (1995-től).
  • MIkroelektróda fejlesztés és tesztelés (2000-től)
  • Elektrofiziológiai software fejlesztés (2006-tól)
  • Termális fájdalomküszöb mérésére alkalmas magatartás vizsgálati fejlesztés (2007-2009)

Kutatási koncepció

A Pécsi Tudományegyetem Transzlációs Idegtudományi Kutatócsoportja 2012-ben alakult Dr. Hernádi István vezetésével.

Kutatócsoportunk elsősorban a neurokognitív zavarok (demenciák) preklinikai modelljeinek fejlesztésével, a betegségek sejtes és magatartási szintű folyamatainak vizsgálatával foglalkozik. Kutatásainkat négy laboratóriumban folytatjuk: a sejtélettani (elektrofiziológiai) és a humán pszichofiziológiai laborok a Természettudományi Karon (TTK), a kisállat-magatartásfarmakológiai labor a Szentágothai Kutatóközpontban, a főemlős magatartásfarmakológiai labor pedig a Grastyán E. Transzlációs Kutatási központban található. Laboratóriumainkban ún. transzlációs kutatásokat végzünk, melyekkel a molekuláris folyamatoktól az emberi magatartásig vizsgálhatjuk az idegrendszeri működéseket. Preklinikai állatmodelljeink között szerepelnek pl. a természetes öregedéses vagy a traumás agysérüléses modellek. A magatartási változásokat a kutatócsoportban sikeresen továbbfejlesztett tesztcsomagokban vizsgáljuk (pl. új tárgy felismerési teszt, víziútvesztő, pszichomotoros vigilancia teszt, páros asszociációs tanulási és késleltetett minta-felismerési feladatok). Eredményeink mind az alapkutatásban mind a gyógyszerkutatásban hasznosítjuk. Fő távlati célunk a betegségek hátterében zajló eddig még nem ismert mechanizmusok feltárása, illetve olyan biomarkerek azonosítása, amelyek később mind a kognitív zavarok diagnosztizálásban, mind kezelésében és új gyógyszerjelöltek fejlesztésében is kiemelkedően fontos szerepet tölthetnek be.

A kutatócsoport munkáját négy laboratóriumban végzi:

1. Kisállat-magatartás labor (SZKK): általános aktivitás vizsgálata, porond-teszt, emelt keresztpalló teszt, forszírozott úszás teszt, táplálékválasztásos feladatok, komputervezérelt operáns magatartási tesztek, neurotoxikus lézió, reverzibilis inaktiváció, receptor-ágensek szisztémás/centrális alkalmazása.

2. In vivo celluláris neurofiziológia labor (TTK): extracelluláris egysejtelvezetés, sztereotaxiás berendezés, biológiai erősítők (feszültség és árammérés), konstans áramgenerátorok, (mikroiontoforézis).

3. NHP kutató labor a Grastyán Endre Transzlációs Kutatási központban

4. Humán pszichofiziológiai labor (TTK): nagyteljesítményű 32 csatornás biológiai erősítő (EEG, EMG, ECG, EOG), komputerizált magatartási tesztcsomagok. Alapkutatás: arcfelismerés idegrendszeri folyamatai. Alkalmazott kutatás: nem-ionizáló elektromágneses terek hatása a kognitív folyamatokra.

 

Laboratóriumok, műszerek

1. Kisállat-magatartás labor (SZKK): 

  • Morris Water maze
  • Novel object recognition(NOR) teszt
  • Open field teszt
  • O/Zero maze
  • T maze
  • Pszichomotor Vigilancia Teszt (PVT) aparátusok

 

2. In vivo celluláris neurofiziológia labor (TTK):

  • Sztereotaxikus műtéti technika
  • Egysejtaktivitás, EEG mérése
  • Mikroiontoforézis, sejtszintű neurokémia
  • Nagysebességű (ciklikus) voltammetria, monoaminok mérésére

 

3. NHP kutató labor a Grastyán Endre Transzlációs Kutatóközpontban

  • CANTAB teszt aparátus
  • wireless EEG
  • Tobii szemmozgás monitorozó

 

4. Humán pszichofiziológiai labor (TTK):

  • nagyteljesítményű 32 csatornás biológiai erősítő (EEG, EMG, ECG, EOG)
  • komputerizált magatartási tesztcsomagok

 

Szolgáltatások

Alkalmazott neurobiológia, gyógyszerkutatás

  • Új vizsgálati módszerek és eljárások kidolgozása,
  • Mérőműszerek fejlesztése,
  • Az idegrendszer működését befolyásoló környezeti ágensek (kémiai anyagok, elektromágneses terek) idegélettani hatásainak vizsgálata.
  • Kutatásfejlesztési, valamint oktatási és képzési tevékenység.

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Kutatócsoportunk legfontosabb kutatási témája a szívelégtelenség, mely a kardiovaszkuláris betegségek közül az egyetlen, amelynek nő a gyakorisága. A szívelégtelenség egy rossz prognózisú betegség, amelynek az új kezelési eljárások ellenére sem csökkent érdemben a halálozása. Vizsgáljuk továbbá a szívelégtelenséghez vezető egyéb patológiák, így a szívinfarktus, a magas vérnyomás betegség és a pitvarfibrilláció terápiás befolyásolási lehetőségeit is.

Vizsgálataink során egyes jelátviteli faktorok és a mitokondriális minőségkontroll folyamatainak szerepét igyekszünk kideríteni ezen betegségek kialakulásával, illetve progressziójával kapcsolatban. Emellett természetesen a terápiás beavatkozás lehetőségeit is keressük.

Az elmúlt évek kutatásai alapján a PARP enzim az egyik legígéretesebb célpont úgy a szívelégtelenség megelőzésében, mint a már kialakult betegség kezelésében. A PARP-gátlók számos celluláris folyamatot befolyásolnak a jól ismert NAD+-tartalom megőrző hatásukon kívül. Direkt mitokondriális védő hatásuk van, megőrzik a légzési lánc komponenseinek az aktivitását, kedvezően befolyásolják a jelátviteli faktorok aktivitását, ezáltal csökkentve a szív- és érrendszeri kötőszövetes átépülés folyamatát.

A mitokondriális dinamika és a mitokondriális minőségkontroll befolyásolása a kardioprotekció egy másik ígéretes lehetősége. Vizsgálatokat folytatunk a fisszió-gátlás, a fúzió-aktiválás és a mitokondriális biogenezis-fokozás hatásainak feltérképezésére szívelégtelenségben.
 

Laboratóriumok, műszerek

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

A kutatócsoport tevékenysége az alábbi szabadalmakkal védett technológiára épül:

PCT (vagyis nemzetközi) bejelentés; a bejelentés száma: PCT/HU2016/050062: a bejelentésből az alábbi regionális/nemzeti szakaszok kerültek megindításra:
EURÓPAI REGIONÁLIS bejelentés; a bejelentés száma: EP1689383: az Európai Szabadalmi Hivatal értesítése szerint az engedélyező határozat meghirdetését az Európai Szabadalmi Közlöny 2020. június 17. napján megjelenő száma tartalmazta
USA bejelentés; a bejelentés száma: 16/062,319: a nemzeti szabadalom 2020.06.30. napjával megadásra került, lajstromszáma: 10,699,446.
JAPÁN bejelentés; a bejelentés száma: 2018-531076: a szabadalmaztatási eljárás folyamatban van, 6791966 számú japán szabadalom befogadásának időpontja: 2020. 11. 09.
KANADAI bejelentés; a bejelentés száma: 3,007,977: a szabadalmaztatási eljárás folyamatban van.
PTE-n belüli know-how bejelentés: Obezitás és májzsírosodás vizsgálata bioimpedancia méréssel, 2017.07.21.

Kutatási koncepció

A kutatócsoport az alábbi tevékenységet végzi a saját fejlesztésű bioimpedancia alapú technológiák alkalmazásán keresztül:

  • in vitro mérőcellák fejlesztése, ellenőrzése, modellezése és validálása különböző, célorientált elektróda architektúrákkal (spektroszkópiai és tomográfiai alkalmazásokhoz),
  • alapvető sejtbiológiai folyamatok (proliferáció, apoptózis, nekrózis, hipertrófia stb.) azonosítása a bioimpedancia mérések segítségével (kalibráció és validálás),
  • kemoterápia hatásmechanizmusainak monitorozása az előbbiekben felsorolt eszközök és eredmények segítségével,
  • nem-alkoholos eredetű májzsírosodás hatásmechanizmusának (steatosis és zsír akkumuláció) monitorozása in vitro bioimpedancia spektroszkópia segítségével, illetve az előbbiekben felsorolt eszközök és eredmények segítségével,
  • baktérium kultúrák különböző kezelésekre adott válaszának monitorozása az előbbiekben felsorolt eszközök és eredmények segítségével,
  • mikrofluidikai rendszerek alkalmazása, folyamatosan optimalizált mérési elrendezéssel, elektródakonfigurációval akár már rutinszerűen végezhető kísérletek elvégzése különböző sejtvonalakkal és egér embriókon.

Tevékenységünk során elsősorban az általunk gyártott in vitro mérőcellák tulajdonságait (különös tekintettel a reprodukálhatóságra), illetve a biokompatibilitásukat ellenőrizzük, majd az első in vitro kísérletek során HepG2 sejtvonalon kezdjük meg a steatosis kialakulásának monitorozását és a zsírfelhalmozódás jellemzőinek korreláltatását a bioimpedancia mérések során kapott paraméterekkel. Megvizsgáljuk továbbá azt is, hogy az általunk kifejlesztett in vitro mérőcellában miként lehet baktérium kultúrákat fenntartani úgy, hogy bioimpedancia monitoring is rutinszerűen elvégezhető legyen.
Mindezek mellett mikrofluidikai rendszerek tervezésével kívánjuk új alapokra tenni az in vitro méréseinket. Ezen mérőcsipek esetében arany és platina elektróda konfigurációkat alakítunk ki különböző geometriákban. Sőt, megvizsgáljuk ezek méréstechnikai, biokompatibilitási és mechanikai tulajdonságait is. Természetesen a mikrofluidikai csipek viselkedését végeselem és a saját fejlesztésű matematikai módszer segítségével modellezzük.

Együttműködő partnerek:

  • NWM Consult Kft.
  • PTE ÁOK Élettani Intézet
  • PTE MIK Szimbolikus Módszerek az Anyagvizsgálatban és Tomográfiában kutatócsoport
  • PTE ÁOK Orvosi Mikrobiológiai és Immunitástani Intézet
  • HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének Mikrorendszerek laboratórium
  • HUN-REN TTK Enzimológiai Intézet Gyógyszerrezisztencia Kutatócsoport

Laboratóriumok, műszerek

Kutatócsoportunk tevékenysége a saját fejlesztésű bioimpedancia (BI) mérési technológiára alapul. Ennek egyik megvalósítását reprezentálják az alábbi tulajdonságokkal rendelkező műszerek, amelyek műszaki paraméterei a következők:

  • Generátor jelalak: Kis torzítású monokromatikus szinusz (minimum 100 dB THD) feszültséggenerátor esetében, melynek torzítása 1.5 µVeff a teljes működési frekvenciatartományban (1 mHz és 100 kHz között).
  • Feszültséggenerátor amplitúdó: Minimum 1 µV – 1 V amplitúdó csúcstól csúcsig
  • Tárolt mérési eredmény: Átviteli függvény (csillapítás és fázistolás),
  • Dinamika tartomány: min. 160 dB
  • Mérési pontosság: <1 ppm (0.0001%) csillapítás és <±0,001° fázistolás esetében
  • Mérési eredmény felbontása: DOUBLE PRECISION (IEEE.754 64-bit DOUBLE PRECISION szabvány szerint)
  • Bementeti AD konverzió, Generátor DA konverzió: 32 bit 200kHz határfrekvenciáig
  • Szoftver: Jawa alapú, Mérési funkciók: Fouier-spektrum mérés (a teljes frekvenciatartományban), Frekvencia pásztázás, átviteli függvény mérés a teljes frekvencia tartományban minimum 3, maximum 33 frekvenciapont per dekád mérési pontokkal
  • Működési frekvencia tartomány: 1 mHz – 100 kHz 
  • Mérőegység csatornaszám: 4 (négy)
  • Akkumulátor idő: Li-ion akkumulátorokkal szerelve, minimum 6,5 h folyamatos működési időre optimalizálva

A Kutatócsoport az SzKK B216-os laboratóriumában foglal helyet. A kutatócsoport az alábbi eszközöket alkalmazza a kutatásai ellátásához:
1 db multigázas inkubátor
1 db elszívófülke
2 db négycsatornás bioimpedancia mérő
1 db kézi bioimpedancia mérő

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Kutatócsoportunk fő profilja a virális zoonózisok (állatokról emberre terjedő vírusok által okozott megbetegedések) kutatása. A globális felmelegedés számos mellékhatása miatt, valamint az emberi élettér kiterjedésével, megváltozásával az állatok által hordozott vírusok egyre növekvő egészségügyi és járványügyi veszélyt jelentenek. Egyre nagyobb gyakorisággal bukkannak fel súlyos járványokat okozó kórokozók a különféle globális tevékenységeknek köszönhetően. Kutatásaink egyik célja, ismert és új korokozók kimutatása hazánkból és külfökdről származó mintákból (kiterjet nemzetközi kollaborációs hálózatunk révén); gyakoriságuk felmérése; genetika állományuk részletes jellemzése; valamint a vírusfertőzés mechanizmusának pontosabb megismerése. Kutatásaink során elsősorban a rágcsáló és denevér populációkat vizsgáljuk, de komoly hangsúlyt fordítunk a szúnyog, kullancs és egyéb ízeltlábú vektorok vizsgálatára is.
 
Komoly együttműködéseket építettünk ki közegészségügyi, állategészségügyi és ipari szereplőkkel egyaránt, melyek egyik kimenetele az általunk vizsgált kórokozók szerteágazó diagnosztikai lehetőségeinek kidolgozása és fejlesztése.
 

 
Pathomechanizmus és antivirális hatásmechanizmusok vizsgálata
Az urbanizációs hatások miatt az emberek egyre gyakrabban kerülhetnek kapcsolatba állatokról-emberekre terjedő fertőzésekkel, amelyek széleskörű terjedése a populációban, szinte akadálytalanul történhet meg, elsősorban az emelkedő számú nemzetközi utazások révén. Ezekre az egész társadalmat érintő, világszerte előforduló virális eredetű járványokra egyre nagyobb figyelem fordítódik, hiszen egy-egy újabban felismert vagy világméretű pandémiát létrehozó vírusfertőzés (Ebola, Influenza, SARS-CoV) óriási kihívást jelent a kutatók számára, és új típusú vírusellenes szerek kifejlesztését teszi szükségessé. Az antivirális hatóanyagok hiánya sok esetben a vírusok okozta fertőzések kezelésének eredménytelenségét okozza. Néhány vírus esetében megoldott a specifikus kezelés, de a vírusok változékonyságra való hajlamuk és a változás sebessége folytán sok esetben előnyre tesznek szert az újabb terápiás szerek kifejlesztésének versenyében.
Kutatásaink során a vírusfertőzés eliminálásának hatékony módját vizsgáljuk két különböző támadáspontú módszerrel:
  1. Egyrészt a vírus replikációs ciklusát támadjuk az RNS interferencia (RNSi), géncsendesítés módszerével. Ezt az eljárást már hatékonyan alkalmazták számos vírusfertőzés esetében. Az RNS interferencia elsődleges célja evolúciósan a védelem az exogén patogének illetve az endogén káros nukleinsavak ellen. Az RNSi jelenségét dupla-szálú RNS molekulák idézik elő, melyek specifikusan kötődnek a komplementer mRNS szekvenciákhoz így gén specifikus módon képesek csendesíteni azok transzlációját. Az általunk tervezett, szintetikus siRNS molekulák poszttranszkripciós géncsendesítést idéznek elő, mely során endonukleázok degradálják a cél mRNS-t. 
  2. A másik támadási pont, szintén a sejten belül történik, azonban ebben az esetben már a víruskapszid összeépülésének gátlása a cél, specifikus szintetikus fehérjék alkalmazásával. A kis molekulasúlyú peptidek határfelületi régióhoz való kötődése egy vagy akár több feltételezett „hot spot”-ot blokkol a fehérje felületén, ezáltal megzavarhatja a vírus kapszid összeszerveződését, más kapszid proteinekkel történő kompetitív kölcsönhatás révén.
Mind az RNSi, mind pedig a peptid-alapú kísérletek elsődleges célja, egy hatékony, modern antivirális kezelés alapjainak a kidolgozása, ezért ezen kutatási irány társadalmi jelentősége is kiemelkedő. 
 
Denevérek által terjesztett virális kóroozók vizsgálata
A denevérek egyedülálló emlősök repülés és speciális tájékozódási képességükkel. Ők képviselik az emlősök leg változatosabb, leg fajgazdagabb csoportját a legszélesebb elterjedéssel, hiszen minden kontinensen megtalálhatóak az Antarktisz kivételével. Körülbelül 1230 fajukat írták le, de az új fajok száma folyamatosan növekszik. Erősen szocializálódott élőlények, kis családoktól egészen az óriási, akár több millió egyedet is számláló kolóniákban élnek. A denevérek felelősek számos fontos ökoszisztéma-szolgáltatásért, úgymint a virágok beporzása a trópusokon, kártevők pusztítását, és nem utolsó sorban a denevérek guanója igen értékes trágyának számít. A 2002-2003-as SARS világjárvány óta a denevérekben számos vírust azonosítottak, melyek közül néhány képes a faji határok átlépésére, ezáltal más állatokat és akár embereket is fertőzni. Az Ebola vírus Afrikában, vagy a veszettség vírusa Dél-Amerikában, mind kiváló példa a kockázatra, amelyet a denevérek jelentenek. Azonban ez a kockázat nem korlátozódik csupán a trópusi régiókra. A denevérekben található veszettség vírus évtizedek óta ismert Európában, ám az elmúlt évek kutatásai során új vírusokat is azonosítottak európai denevérekben. E vírusok megbetegítő képessége és fertőzési tulajdonságaik megismerése kulcsfontosságú az emberi fertőzések megelőzésében, továbbá az igen sérülékeny denevérközösségek megóvásában.
Kutatásaink fő célja, a vírusok leírásán túl, tesztelni azok megbetegítő képességét. Ennek eredményeként felbecsülhetjük a kockázatot mind humán egészségügyi, mind állategészségügyi és nem utolsó sorban denevérvédelmi szempontokból egyaránt.
Legfontosabb kutatási irányvobalak:
  1. Noha számos tanulmány foglalkozik e témával Európában is, a közép-kelet európai és magyarországi helyzetről kevés vagy egyáltalán semmilyen adat nem áll rendelkezésünkre. Ezért a denevérek rendszeres monitorozása információt nyújthat a vírusok tér– és időbeli eloszlásáról, valamint lehetővé teszi a leggyakoribb genetikai variánsok vizsgálatát is.
  2. A vírusok izolálásának sikeressége különböző állati és humán sejtvonalakon választ adhat lehetséges zoonótikus potenciáljukra.
  3. Fontosak lehetnek a denevérek szöveteiből előállított primer sejteken, illetve immortalizált sejtvonalakon történő izolálási kísérletek eredményei, mivel ez nemcsak egy jól használható laboratóriumi modell létrehozását eredményezné, de lehetőséget adna a chiropterák által terjesztett vírusok vírus-gazda interakcióinak tanulmányozására is. Ezen adatok esszenciális hátterét képezik a további pathomechanizmus tanulmányoknak, illetve klinikai kutatásoknak.
Hantavírus kutatás
A hantavírust elsősorban rágcsálók (patkányok, egerek, pockok), cickányfélék és a - legújabb tanulmányok szerint - denevérek hordozzák. Az állatokat nem betegíti meg a vírus, viszont vizeletükkel életük végéig ürítik a potenciálisan fertőző kórokozót. Ennek megfelelően a beszáradt vizelettel szennyezett por belégzése útján kerülhet az emberi szervezetbe. A hazánkban is előforduló hantavírusok közül számos törzs, igen súlyos, olykor életveszélyes állapotot is kialakító fertőzéseket eredményez. Ezek egyik legjelentősebb megjelenési formája a „haemorrhagiás láz vese szindróma” nevű kórkép, amely súlyos vese és a máj elváltozásokat okoz az emberi szervezeten. A fertőzött betegek egy jelentős része kórházi ápolást is igényel, a kialakuló veseelégtelenség miatt. A vírust főként erdei rágcsálók terjesztik, ám az ember térhódításával a fertőzött rágcsálók és az emberek élettere egyre nagyobb átfedésbe kerül. A hantavírusok a közegészségügy számára is fokozódó terhet jelentenek. A betegség főként azokat érinti, akik foglalkozása terepi munkákhoz köthető: mező- és erdőgazdasági dolgozókat, katonákat, de tájfutókat és természetjárókat is veszélyeztetheti a fertőzés.
Kutatócsoportunk célul tűzte ki egyrészt a vírus jelenlétének felmérését a terjesztő állatokban, valamint ezen kórokozók további genetikai elemzését, az egyedek, illetve területek közötti fertőzés dinamizmusának vizsgálatát, másrészt a Pécsi Tudományegyetem klinikáival való együttműködésben a kórházi kezelést igénylő esetek felderítését, a kórlefolyás megfigyelését, ezekkel összefüggésben pedig a hantavírus fertőzés diagnosztikájának fejlesztését.
 
Zoonózisok epizootiológiája és ökológiája
A globalizáció, valamint az urbanizációs folyamatok drasztikus felgyorsulása világszerte a természetes élőhelyek átalakulását eredményezi, mely az ökológiai rendszerek megváltozásával, az állatközösségek szerkezetének jelentős átrendeződésével is jár, valamint számos élőlénycsoport és az ember számára szorosabb együttélést eredményez. Mindez közvetlen és közvetett utakon is hatással lehetnek az állatok által terjesztett fertőző betegségek (zoonózisok) gyakoriságára és a humán populáció számára fennálló fertőzési kockázat növekedésére. A kockázat természetesen minden földrészen releváns, és a leggyakoribb betegségek a városi rágcsálók (Rodentia) és különféle vektorszervezetek, mint például kullancsok (Ixodidae), szúnyogok (Culicidae), csípőlegyek (Ceratopogonidae) kapcsán merülnek fel. Bár a zoonózisokat érintő vizsgálatok nagyon sokrétűek, a kórokozók terjedésének ökológiai vonatkozásai (pl.: szezonalitás, eloszlás, fogékonyság, párhuzamos előfordulás hatásai, urbanizációs kockázat stb.) még kevésbé feltártak. Ennek okán, a csoport egy hiánypótló, párhuzamos interdiszciplináris kutatási irány bevezetését indította el, amely leginkább a nemzetközi szakirodalomból átvett „Diseases Ecology” néven határozható meg. Ezen kutatásaink során az urbanizált területekre is jellemző zoonózisok (vírusok, baktériumok, protozoonok és különböző férgek) detektálása kiegészül a fertőző betegségek ökológiai hátterének feltárásával. Ennek érdekében a kórokozók, valamint azok vektor- és gazda szervezeteinek együttes vizsgálatára, továbbá azok tér- és időbeli előfordulását meghatározó környezeti tényezők vizsgálatára koncentrálunk. Kutatásaink során számos tudományterület (elsősorban mikrobiológia, molekuláris biológia, epidemiológia és ökológia) széleskörű metodológiai palettáját alkalmazzuk, így a mikrobiológiai, molekuláris biológiai laboratóriumi módszerek használata kiegészül különböző ökológiai hatótényezők feltárásával, modellezésekkel, valamint komplex statisztikai számításokkal.
 
Rovar specifikus flavivírusok kutatása
A flavivírus nemzetségbe számos olyan egyszálú RNS vírus tartozik, amelyek humán egészségügyi szempontból is szignifikáns jelentőséggel bírnak, mint a Dengue-vírus, Sárgaláz vírus és a Nyugat-nílusi vírus. Habár, a flavivírusok többsége ízeltlábú eredetű és horizontális transzmisszió útján gerinces és ízeltlábú vektorok (szúnyog, kullancs) között terjed, vannak olyan flavivírusok is, melyek szintén horizontális transzmisszió útján terjednek és gerinceseket fertőznek, viszont a vektoruk ismeretlen. Az utóbbi tíz évben, azonban, a flavivírusok egy új, kisebb csoportja vált ismertté, a rovar-specifikus flavivírusoké. Felfedezésüket követően az említett csoportba tartozó vírusokról kiderült, hogy replikációs képességük szigorúan csak a szúnyogokra korlátozódik és hiányzik azon képességük, amely lehetővé tenné a gerinces gazdaszervezetekben való szaporodásukat. Mindezek mellett, az egész világon való általános elterjedés is jellemzi őket valamint, a természetben való fennmaradásuk vertikális transzmisszió útján biztosított. Ellenben a nemzetség másik két csoportjába tartozó vírusokkal, a rovar specifikus flavivírusok esetleges, természetben betöltött szerepe mindezidáig alig ismert, habár számos in vitro tanulmány eredménye, amely az említett probléma feltárásával foglalkozik, arra utal, hogy a rovar specifikus flavivírusok képesek elnyomni a humán patogén flavivírusok szaporodását. Annak ellenére, hogy, az eddigi ismereteink alapján a rovar specifikus flavivírusok nem képesek humán megbetegedéseket okozni, további vizsgálatokra van szükség hogy, bizonyítsuk a későbbiekben sem fejlődnek majd humán pathogén vírusokká. Továbbá, segítségükkel átfogóbb képet kaphatnánk, arról hogy, egyes flavivírusok miért válnak jelentős humán patogén vírusokká, míg mások gerinces szervezetben szaporodni sem képesek.

Laboratóriumok, műszerek

Kutatócsoportunk rendelkezik egy BSL-4 minősítésű, biológiai biztonság laboratóriummal.

Kutatóegységeink felszereltsége a kor tudományos, technológiai színvonalának maximálisan megfelelnek. A hagyományos virológiai, mikrobiológiai (pl.: szövettenyésztés, vírusok izolálása) és molekuláris biológiai eljárásokhoz (pl.: rekombináns DNS technikák, fehérje expresszió) szükséges laboratóriumi eszközök mellett, immunreakciók (pl.: ELISA, IF festés) elvégzéséhez szükséges eszközpark is a rendelkezésre áll.

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

  • Alkalmazott környezet- és földtudományi kutatások: geoenergia, megújuló energia, másodlagos nyersanyagok
  • Folyadékkromatográfia, gázkromatográfia, kapilláris és mikrochip elektroforézis, tömegspektrometria, mintaelőkészítés
  • Környezetszennyező anyagok és mikroorganizmusok kölcsönhatásának tanulmányozása. Bioszorpció és biodegradáció. Bioanalízis.
  • Geomikrobiológia és biogeokémia, környezetföldtan, üledékföldtan, üledékes kőzettan, víz-kőzet kölcsönhatások, ásványtan.

Laboratóriumok, műszerek

  • Agilent 1290 UHPLC – Agilent 6530 Q-TOF MS: folydékkromatográf és tömegspektrométer
  • Agilent 1100 folyadékkromatográf: automata mintaadagoló, termosztát, diódasoros és törésmutató detektor
  • Agilent LC/MSD Trap XCT Plus tömegspektrométer.
  • Shimadzu Prominence folyadékkromatográf: gázmentesítő, automata injektor, bináris szivattyú, diódasoros detektor.
  • Agilent 6890N gázkromatográf, 5975 tömegspektrométer detektor, 7683 automata injektor és mintaadagoló
  • Biofocus 3000 kapilláris elektroforézis rendszer, Agilent 3D kapilláris elektroforézis rendszer, Agilent 2100 Bioanalyser, Kapillarelectrophorese ZKI 02-A (ITP készülék), Unicam CE - Picometrics LIF kapilláris elektroforézis rendszer
  • Perkin-Elmer 2380 atomabszorpciós készülék
  • Thermo Scientific Genesys 10S kétfényutas UV/látható spektrofotométer
  • Malvern Mastersizer 2000 – részecskeméret meghatározó
  • Malvern Zetasizer Nano Z – zéta potenciál meghatározás vizes és nem vizes diszperziókban
  • Analytik Jena Multi N/C 3100 TOC/TIC meghatározó – teljes szén tartalom meghatározáshoz
  • Környezetanalitikai fotokémiai reaktor
  • Nikon Eclipse polarizációs mikroszkóp
  • Malvern Mastersizer 3000 - részecskeméret meghatározó
  • Röntgen pordiffraktométer, Rigaku Miniflex 600 (XRD)
  • FEG-SEM-EDS, JEOL JSM-IT500HR (pásztázó elektronmikroszkóp)
  • Brookfield PVS, HPHT reométer
  • Setaram C80 (3D Calvet szenzor), DSC, Izoterma, Reakció kaloriméter
  • Netzsch STA 449 F5 Jupiter, szimultán TG-DSC készülék (STA)
  • SpectroGreen ICP-OES spektrométer

Szolgáltatások

Környezetipar, zöldenergia, vegyipar, bányászat, geológia, gyógyszeripar, egészségipar, élelmiszeripar,

  • Környezetföldtani területértékelés, szakvélemény
  • Üledékek, talajok fizikai-kémia paramétereinek meghatározása
  • Szilárd minták fázisanalízise (teljes kőzet + agyagásványok)
  • Pásztázó elektronmikroszkópia elemanalízissel
  • Kvalitatív és kvantitatív kémiai analizis (ICP-OES)
  • Modern folyadékkromatográfiás, gázkromatográfiás, kapilláris és mikrochip elektroforézis és LC-MS, GC-MS, CE-MS módszerek kidolgozása biológiai eredetű, környezeti, gyógyszerészeti, és egyéb minták minőségi és mennyiségi elemzésére.
  • Vizeletszteroid-profilok meghatározása 24 órán át gyűjtött vizelet mintákból járó és fekvő betegek részére orvosi diagnosztikai célból.
  • Új, környezetbarát bioszorbens anyagok, biokompozitok fejlesztése környezettechnológiai célokra. Bioszorpción és biodegradáción alapuló technológiai eljárás fejlesztése. Szennyvizek és felszíni vizek szervesanyag-tartalmának minősítése. Szakértő és kísérletes tanulmány készítése
  • Bioszorbensek felületi tuljadonságainak jellemzése

K + F + I eredmények

Granted         PatentNo_    Agency    Title
2022.10.18    11474414    USPTO    Reflection and/or diffraction-based method and setup to generate high-energy terahertz pulses
2021.10.06    3396447      EP    Method and setup to generate terahertz radiation
2021.03.01    231120        SZTNH    Eljárás és elrendezés EUV-VUV tartományba eső, néhány optikai ciklust tartalmazó koherens elektromágneses sugárzás keltésére
2020.08.18    10747086    USPTO    METHOD AND SETUP TO GENERATE TERAHERTZ RADIATION SCALABLE IN ENERGY
2020.06.10    3353600      EP    Method to generate terahertz radiation and terahertz radiation source
2020.05.28    231075        SZTNH    Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás
2019.11.19    10481468    USPTO    METHOD TO GENERATE TERAHERTZ RADIATION AND TERAHERTZ RADIATION SOURCE
2019.07.23    10359687    USPTO    METHOD TO GENERATE TERAHERTZ RADIATION AND TERAHERTZ RADIATION SOURCE
2019.07.10    2556407      EP    Optical device for broadband nonlinear optical processes based on angular dispersion
2019.07.10    2619626      EP    Pulse excited thz waveguide source based on optical rectification
2017.12.27    2965391      EP    Method and arrangement to generate few optical cycle coherent electromagnetic radiation in the euv-vuv domain
2017.12.05    9837786      USPTO    SHORT PERIOD UNDULATOR
2017.08.16    2848099      EP    Method and setup to manipulate electrically charged particles
2017.02.28    230587        SZTNH    Rövid periódusú undulátor
2017.01.17    9548584      USPTO    Method and arrangement to generate few optical cycle coherent electromagnetic radiation in the EUV-VUV domain
2016.11.15    9497848      USPTO    METHOD AND SETUP TO MANIPULATE ELECTRICALLY CHARGED PARTICLES
2016.01.28    230314        SZTNH    Optikai eszköz szélessávú nemlineáris optikai folyamatokhoz
2015.12.28    230293        SZTNH    Összeállítás és eljárás elektromosan töltött részecskék manipulálására
2015.09.08    9128349      USPTO    PULSE EXCITED THZ WAVEGUIDE SOURCE BASED ON OPTICAL RECTIFICATION
2015.01.28    229943        SZTNH    Optikai egyenirányításon alapuló gerjesztésű THZ-es sugárforrás
                         NaN          WIPO (PCT)    Reflection- and/or diffraction-based method and setup to generate high-energy terahertz pulses
                         NaN          WIPO (PCT)    Efficient production of high-energy ultrashort ion- especially proton bunches
 

Kutatási koncepció

Nemlineáris terahertzes spektroszkópiát is lehetővé tevő, nagy energiájú és extrém nagy térerősségű ultrarövid terahertzes impulzusok előállítása és alkalmazása, új alkalmazási lehetőségek felkutatása az anyag-, az élet- és az orvostudományok területén.

Elektromos töltéssel rendelkező részecskék (elektronok, protonok valamint ionok) manipulálása, gyorsítása, fókuszálása, impulzusaik időbeli formázása az extrém térerősségű terahertzes sugárzás felhasználásával. A hadronterápia céljából kis bemenő protonenergiával megvalósítható laboratóriumi méretű protongyorsító elméletének kidolgozása. Egyciklusú extrém ultraibolya és röntgen tartományba eső sugárzás keltése Thomson szórással.

Az ELI (Extreme Light Infrastructure) program keretében az attoszekundumos fényimpulzusok létrehozása a terahertzes sugárzással segített magasharmonikus keltés módszerével.

Eddigi eredményeink: Optimális tervezési paramétereket adtunk meg a leképezést használó döntött impulzusfrontú THz gerjesztő elrendezésre. Kimutattuk, hogy a szokásos 800 nm-nél hosszabb pumpáló hullámhosszakat, valamint döntött impulzusfrontot használva félvezető anyagok (pl. ZnTe, GaP) alkalmasak a LiNbO3-hoz hasonló, vagy azt meghaladó THz keltési hatásfok elérésére. Kimutattuk, hogy LiNbO3 esetén az elérhető THz térerősség több, mint tízszeresre növelhető ~500 fs-os pumpáló impulzushossz alkalmazásával és a kristály alacsony hőmérsékletre való hűtésével. Ezzel a technikával az 1 THz körüli frekvenciatartományon lehetővé válik 10 mJ-t meghaladó energiájú, 100 MV/cm-t elérő térerősségű egyciklusú THz impulzusok előállítása.

További információ: Nagy térerősségű terahertzes tudomány

Laboratóriumok, műszerek

  • Nagytisztaságú laboratóriumi tér kontrollált környezeti hőmérséklettel és páratartalommal.
  • Femtoszekundumos lézerek 80 mJ impulzusenergiáig és 7 W átlagteljesítményig.
  • A látható tartománytól a terahertzes tartományig optikai komponensek, műszerek és diagnosztikai eszközök.
  • Terahertzes források 10 µJ szintű impulzusenergiával és egyciklusú hullámformával.
  • Időtartománybeli terahertzes spektrométer 2,5 THz sávszélességgel (PTE Fizikai Intézetben).
  • Terahertz pumpa–terahertz próba spektroszkópiai berendezés hűthető mintatérrel.

Szolgáltatások

A laboratórium hozzáférhető tudományos és ipari kutatások elvégzésére az alábbi főbb területeken:

  • Időtartománybeli terahertzes spektroszkópia (TDTS)
  • Terahertzes pumpa-próba vizsgálatok
  • Femtoszekundumos lézerek

Kapcsolat: Dr. Polónyi Gyula (e-mail: polonyi@fizika.ttk.pte.hu, tel.: +36 30 073 2998)

 

K + F + I eredmények

Palladium-catalysed carbonylation reactions werecarried out under environtally benign conditions in order t functionalyze aromatic heterocycles of pharmacological importance. In this way, triazol- and imidazopiridin-based carbocamides were synthesized (collaboration with Molecular Pharmacology RG at SzRC). Novel 2-methylresorcinarene-based cavitands were synthesized and used in host-guest chemistry.

Synthesis of new paramagnetic phosphorus compounds including paramagnetic alfa,beta-ketophosphonate esters, allylic phosphonate esters, bisphosphonates, pyrroline nitroxide condensed phospholene oxide and a paramagnetic phosphine. The former was used to generate phosphonium salt as a mitochondria targeted compound, which was tested on breast cancer cell lines. New spin-labelled version of chantix was developed. The metabolites of SZV 1287, and SZV 1287 itself, which is a novel semicarbazide-sensitive amine oxidase (SSAO) inhibitor and a promising candidate to be a novel analgesic for the treatment of neuropathic pain, were synthesized and tested with interaction of serum albumin (collaboration with Molecular Pharmacology RG at SzRC).

Investigation of weak inclusion complexes involving a cavitand derivative (as host) and an antimetabolite drug, methotrexate (as guest) in dimethyl sulfoxide. Interactions of two conformers of newly synthesized photoswitchable azobenzene analogue of methotrexate, called Phototrexate with two cavitand derivatives have also been investigated. Results show opposite temperature-dependence of complex stabilities with the two conformers. These results can support the therapeutic application of the photoswitchable phototrexate, because the formation of inclusion complexes is a promising method to regulate the pharmacokinetics of drug molecules.

Effect of the photodegradation of methotrexate on the denaturation of human serum albumin has been studied. The calorimetric measurements show elevated activation energy in the presence of methotrexate. Scavenging effect of the antimetabolite dihydrofolate reductase inhibitor methotrexate and the isomers of its photoswitchable derivate, cis- and trans-phototrexate (PHX) have been compared by ESR spectroscopy, with the application of a cyclic hydroxylamine spin probe. Direct antioxidant properties of the investigated molecules were measured by ABTS scavenging assay, which showed no significant difference between trans-PHX and cis-PHX.

The Scanning Electrochemical Microscopy methods were further developed and used for studying fine details of different corrosion processes,. among them corrosion of magnesium alloys, 3D printed metal objects (Collaboration with PTE Engeneering Faculty) and titanium alloys used in dental implant making. A new reagentless, antioxidant measuring method was developed. The method uses chemically modified electrode and two step chronopotentiometric detection. A method for accessing traces of hydrogen sulfide has been developed and its applicability for whine fermentation and quality checking has been tested. The method uses highly sensitive potentiometric air gap detection (collaboration with PTE TTK Institute of Biology).

  • 210 publikáció (nemzetközi folyóiratokban, összesített hatástényező kb. 460); 1900 független hivatkozás
  • 9 alapszabadalom a gyógyszerkémia és a növényvédőszer-kémia területén (a világ kb. 30 országában bejelentve).
  • Több mint 25 éves együttműködés a Richter Gedeon Vegyészeti Gyár Rt. szteroidkémiai kutatócsoportjával. Új, difeniléter típusú növényvédőszerek szintézise (Budapesti Vegyiművek). Vörösborok kopigmentációjának vizsgálata és értelmezése (Vylyan Szőlőbirtok és Pincészet).

Kutatási koncepció

The synthesis of carboxamido-functionalised heterocycles via homogeneous catalytic reactions is planned. Homogeneous thio- and selenocarbonylations will be carried out by using either CS/CSe (together with conventional O- and N-nucleophiles) or CO (together with S- and Se-nucleophiles). As a green approach, the aplication of 3d metals (instead of platinum metals), biomass-based solvents (instead of conventional organic sovents) and CO-surrogates (instead of gaseous C)) is in the forefront of the research activity of the next years. 

We plan the synthesis of paramagnetic a-aminophosphonates, P-containing 3,4-disubstituted pyrroline nitroxides. Finding new possibilities of C-C bond forming reactions in the presence of stable nitroxide free radicals, (carbonylation, CH functionalization) is also among our aims. The synthesis and study of new SH-specific spin labels and design of new neuroprotective hybrid molecules and/or theranostic agents are our continuous challenges for a decade.

We also intend to synthesize novel biradical compounds with non-rigid scaffolds and study their spin-spin interactions. We also wish would synthesize paramagnetic pendamethalin derivatives to study the xenobiotic interactions with humic acid/clay models.

The weak interaction between bioactive molecules and their targets is in the focus of of our group. Both the effect of the molecular environment on the interaction between the bioactive molecules and their targets and the interaction of bioactive molecules with the elements of cell membranes are investigated by the highly sensitive photoluminescence studies. The effect of the composition of the solvent mixtures on the stabilities of the cavity-shaped molecules including different cavitand derivatives are planned to study. Molecular vibrations as key molecular motions will be examined in detail to describe its role on the entropy term associated to the molecular interactions.

Either the detection of the enantiomers of methotrexate and other bioactive molecules is planned to be improved due to the analytical purposes.

Further work is planned for studying corrosion properties of 3D printed medical implants made of titanium alloys. Specific interest has been turned up about effects of heat treatment and parameters of printing technology on corrosion resistance and on kinetics of building op passive surface film. Supporting methods as atomic absortion spectroscopy for   elementary analysis will be applied as well. (AAS measurements has been carried on in collaboration with geologist and environmental researchers.) In these studies we plan to collaborate with a group of engineering faculty.  working together with researchers of the Institute of Biology we are planning to use our recently improved H2S measuring methods in studying whine fermentation processes.  A bilateral (Hungary – France) research plan gained support recently. In the framework of it research will be carried on to improve electro-catalytic CO2 method. The new chronopotentiometric antioxidant measuring method recently invented will be further studied studying perspective application fields and finding more stable electro catalyst.  The scanning electrochemical microscopy (SECM) method and other applications of chemical an biochemical ultramicro electrodes will go on.

Laboratóriumok, műszerek

  • dendrimerek szintéziséhez szükséges technika (inert Schlenk technika, nagynyomású autoklávok)
  • analitikai vizsgálati módszerek (400 MHz NMR, FT-IR-Raman, különböző MS technikák, fluorimetriás módszerek)

Szolgáltatások

Vegyipar, gyógyszeripar.

  • Nagyszelektivitású karbonilező katalizátorok kifejlesztése.
  • Dendrimer központi magként használható jódtartalmú szubsztrátumok (jódalkének, jódarének, szilánok) szintézise.
  • Az első- (másod-, harmad-) generációs dendrimerek szerkezetének meghatározása, analitikai módszerek kidolgozása.
  • A dendrimerek gyakorlati alkalmazhatóságának vizsgálata.

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

A Kutatócsoport célja, a fizikai aktivitás előnyös hatásainak komplex vizsgálata és ennek nyomán ajánlások megfogalmazása. Molekuláris vizsgálatok során a mellékvesekéreg hormontermelését és kisebb mintán a transzkriptoma vizsgálatát tervezzük alaphelyzetben és akut fizikális terhelés hatására, különböző habituális fizikai aktivitással bíró egyének esetében. Morfológiai mérések során egy új saját eszközzel teljes 3 dimenziós (3D) testszkennelést végzünk, nyugalmi és különböző funkcionális helyzetekben. A tervezett 2000 fő teljes 3D testszkennelése nyomán az értékelő lap végső szakmai fejlesztése, illetve az egyénre szabott nemzetközi protokollok segítségével meghatározott mozgásterápiát integráló applikáció is elkészül. 

A funkcionális vizsgálatok során a COVID járvány kapcsán 4 szintű felmértést végzünk (első, második, harmadik hullám, poszt-COVID időszak) reprezentatív mintán. Ennek kapcsán ajánlásokat fejlesztünk a fizikai aktivitásra vonatkozóan a különböző populációs csoportokra. A pandémiás időszakban végzett kutatási eredmények jól felhasználhatóak lesznek a poszt-COVID rehabilitációban. 

A másik funkcionális megközelítés a fizikai aktivitás és a civilizciós stressz összefüggésének vizsgálata alaphelyzetben és kiváltott stressz szituációban. A munka során számos technikai és szoftver rész fejlesztése valósul meg. Az egyes altémákban reális elvárás témánként 2 nemzetközi publikáció. A teljes programot szorosan csatoljuk a hagyományos egyetemi értékteremtő munkába (TDK, szakdolgozatok, PhD dolgozat, habilitáció).  A megvalósuló fejlesztések egy része rövidtávon beépíthető a graduális és a posztgraduális képzésbe és összességében új szemléletet eredményez a fizikai aktivitás és az életminőség összefüggésének területén. 

Laboratóriumok, műszerek

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Laboratóriumok, műszerek

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Kutatócsoport a PTE Neurológiai Klinika kutatásai tevékenységet végző tagjaiból áll össze. A PTE Neurológiai Klinikája 1918-ban alakult meg Pozsonyban. 1923-tól működik Pécsett.  A Klinika jelenleg 6 klinikai-tudományos szervezeti egységekből áll:

Klinikai Neurofiziológia és Epileptológia Tanszék

A Tanszék dél-dunántúli epilepszia ellátás központja. A klinikai neurofiziológia az utóbbi évtizedekben jelentős fejlődésen ment keresztül, speciális technikák alakultak ki, melyek meghaladják az általános neurológia kereteit.A Tanszék keretében az idetartozó vizsgáló módszerek és szakmai szubspecialitások  (EEG, high-resolution EEG, videó-EEG, sztereo-EEG, EMG, kiváltott válasz, alvásfiziológia, funkcionális képalkotó eljárások) valamennyi opciója megtalálható, az országban az az Intézeti Tanszék, ahol a legtöbb klinikai neurofiziológus szakorvos dolgozik. A tanszék vezetője 2011-től Dr. Janszky József professzor, a Magyar Epilepsziaellenes Liga elnöke.

Mozgászavarok Tanszék

A PTE KK Neurológiai Klinika Mozgászavarok Tanszéke a neurológia egyik legdinamikusabban fejlődő területével, a mozgászavarokkal foglalkozik. A különböző tremorok (remegések), disztóniák mellett nagy hangsúlyt fektetünk a Parkinson-kór interdiszciplináris kezelésére. A Magyarországon elérhető összes terápiás lehetőséggel, úgymint a leghatékonyabb gyógyszeres kezelésekkel, a nagy hatékonyságú neuromodulációs technikákkal (mély agyi stimuláció, gerincvelő stimuláció), levodopa pumpával (Duodopa), apomorfin injekciós kezeléssel, illetve repetitív mágneses kezeléssel (rTMS) állunk a betegeink rendelkezésünkre. A tanszék vezetője Dr. Kovács Norbert professzor, aki egyben a Magyar Tudományos Parkinson Társaság elnöke.

Stroke Tanszék

A 2016 őszén átadott, rekonstruált Jannus Pannónius Klinikai tömbben (JPKT) kezdte meg működését a PTE Neurológia Klinika stroke osztálya, mely 2018-ban Stroke Tanszék minősítést kapott. A Tanszék a JPKT egyik fő profiljának, a vaszkuláris ellátásnak egyik kiemelkedő szereplője, szoros együttműködésben a Sürgősségi Betegellátó osztállyal, az Idegsebészeti Klinikával, az I.-es számú Belklinikai Kardiológia és Angiológiai Tanszékével. Az elmúlt évek során a tanszék hazánk egyik vezető komprehenzív stroke centruma lett. Nemzetközi szintű akut stroke ellátást alakított ki, mely a legmagasabb szintű agyi képalkotást és az agyi érelzáródások mindkét típusú rekanalizációs kezelését tudja biztosítani. A centrumban végzett vérrög oldó kezelések száma hazai és nemzetközi szinten is kiemelkedő. Valamennyi rekanalizált beteg adatait multicentrikus, on-line regiszterbe rögzítik, mely a tanszéken folyó klinikai kutatások alapján jelenti. E kutatások fő irányvonalai az akut stroke-kal kapcsolatos képalkotásra, biomarker vizsgálatokra, a pre-hospitalis ellátásra fókuszálnak. A tanszék vezetője dr. Szapáry László egyetemi docens, aki 2016 óta a Magyar Stroke Társaság Elnöke.

Alvásmedicina Tanszék

AzAlvásmedicina Tanszéke az alvászavarokkal foglalkozó szakma egyetemi szintű képviselete. Ezen a téren hazánkban az elsőként létrejött egység. A laboratóriumban poliszomnográfiás, poligráfiás és pulzoximetriás alvásvizsgálatokra van lehetőség, melyek összesített száma meghaladja az évi 2500-at. A tevékenységi köre felöleli az alvászavarok teljes skáláját, az alvásfüggő légzészavaroktól az alvás során megjelenő mozgászavarokon, inszomniákon, paraszomniákon, cirkadián alvászavarokon át az aluszékonyságot okozó kórképek vizsgálatáig. A betegellátás mellett jelentős oktatási tevékenységet is végez, ennek keretében - már közel 20 éve – érhető el magyar és angol nyelven orvostanhallgatók részére az alvásmedicina elektív kreditpontos kurzus. A kutatási tevékenység felöleli az egyes alvászavarok neurológiai, cerbro- és kardiovaszkuláris következményeinek, összefüggéseinek a vizsgálatát. A tanszék vezetője Dr. Faludi Béla PhD habilitált egyetemi docens, aki a Magyar Alvásdiagnosztikai és Terápiás Társaság elnöke.

Klinikai és kísérletes Neuroimmunológiai Tanszék

Az utóbbi évtizedekben a neurológián belül a neuroimmunológia jelentős fejlődésen és átalakuláson ment át. Számos új szindróma került leírásra és régi betegségek patogenezisét tisztázták. Mindemellett a biotechnológiai fejlődésnek köszönhetően új, immunológiai hátterű terápiás eljárások kerültek bevezetésre, nemcsak neuroimmunológiai, hanem egyéb neurológiai kórképekben is. A kísérletes neuroimmunológia szintén jelentősen átalakult, részben genetikailag módosított állatmodelleknek köszönhetően. Magyarországon a külföldihez hasonló, klinikumba ágyazott, szorosan vett neuroimmunológiai kutatás gyakorlatilag csak a Pécsi Tudományegyetemen zajlik. Klinikai és Kísérletes Neuroimmunológia Intézeti Tanszék a hazai klinikai neuroimmunológia egyik jelentős központjává  vált, melyet a hazai és nemzetközi konferenciák, országos továbbképzések szervezése jól tükröz. Neuroimmunológiai betegségekben (sclerosis multiplex, környéki idegrendszeri demyelinisatiós folyamatok, myasthenia gravis) a progresszív ellátás elvének megfelelően regionálisan és országosan ellátjuk a bonyolult és drága diagnosztikát és terápiát igénylő betegeket. A Tanszéken két MTA doktor és 5 PhD-vel rendelkező szakorvos dolgozik, rezidensekkel és PhD hallgatókkal együtt.

A tanszék vezetője Dr. Illés Zsolt professzor, aki egyben a Dél-dániai Egyetem neuroimmunológia professzor is. 

Neuropatológiai Tanszék és Izombetegségek Munkcsoport

Az egyetem Neuropatológiai Tanszéke a Neurológiai Klinika és a Patológiai Intézet közös oktatási-kutatási-diagnosztikai egysége. A diagnosztikai munkát, a Központi Elektronmikroszkópos laboratórium hátterével a komplett fénymikroszkópos diagnosztikai spektrum mellett ultrastrukturális diagnosztikai lehetőség van. Genetika hátteret az Egyetem nemzetközileg elismert genetikai intézetei és laboratóriumai biztosítanak. A Tanszéket Pál Endre habilitált egyetemi docens vezeti.

Laboratóriumok, műszerek

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

A csoport multidiszciplináris kutatásokat folytat nagy transzlációs értékkel. Kísérleti alanyaink laboratóriumi egerek és patkányok, de kollaborálunk humán vizsgálatokat folytató csoportokkal is. Részletes magatartási fenotipizálás mellett endokrinológiai módszerekkel követjük a stresszorok hormonális következményeit. A stressz-okozta autonóm idegrendszeri elváltozásokat in vivo biotelemetriás módszerrel tanulmányozzuk. Az agyi mechanizmusok feltárására immunohisztokémiát, PCR-t, valamint opto- és farmakogenetikai módszereket és epigenetikai megközelítést alkalmazunk. A feltárt neuronális kapcsolatokon, mechanizmusokon alapuló gyógyszeres kezelés lehetőségeit viselkedés farmakológiai módszerekkel vizsgáljuk. Ezen irányvonalak mentén három fő kutatási témán dolgozunk:1. A poszttraumás stresszzavar (PTSD), mint metabolikus betegség; 2. A medián ráfe mag, illetve specifikus sejtjeinek szerepe a viselkedésben Cre- egerek, opto- és farmakogenetikai technikák alkalmazásával; 3. Az Alzheimer kór 3xTg-AD egérmodelljének jellemzése, új gyógyszercélpontok azonosítása.

Laboratóriumok, műszerek

Szolgáltatások

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Immunológia, fejlődésbiológia

Perifériás nyirokszövetek fejlődése
Vizsgálatainkban a lép és a bél szerkezeti összetevőit és fejlődéstani szabályzóit vizsgáljuk, melyek részt vehetnek krónikus gyulladásos folyamatokhoz társuló nyirokszöveti átrendeződésben, illetve rosszindulatú nyirokszöveti daganatok progressziójában.

B-sejt homeosztázis vizsgálata
Az immunglobulinok termeléséért felelős B-sejtek több típusra oszthatók, melyek eltérő szerepet játszanak az egyén immunológiai védelmében. Ezen kutatásaink célja azoknak a szöveti szabályzóknak a megismerése, melyek irányítják a különböző B-sejtek nyirokszöveti megoszlását és túlélését.

Laboratóriumok, műszerek

  • szövettenyésztés
  • immunszerológiai műszerek
  • multiparaméteres áramlási citométer
  • fluoreszcens mikroszkóp

Szolgáltatások

Biotechnológia

  • Monoklonális antitestek (patkány, egér) előállítása, jelölése, celluláris és molekuláris immunológiai tesztek kidolgozása és optimalizálása
  • Egér és humán lymphoid sejtek fenotipizálása, in vivo kiméra és transzgenikus állatok előállítása és jellemzése

K + F + I eredmények

 PIBF as a diagnostic marker (1997/2000 CI. A61K)

Kutatási koncepció

A PIBF szerepe a sejtinvázió szabályozásában (Balassa Tímea)

A Progeszteron-Indukálta Blokkoló Faktor (PIBF) invázióban betöltött regulátor szerepét reproduktív szerveket érintő tumoros elváltozásokban vizsgáljuk. A PIBF terhesség során és malignus daganatokban termelődő fehérje, mely immunmoduláló hatásai révén hozzájárul a terhesség fenntartásához, valamint a tumor növekedését elősegítő folyamatokhoz. Előzetes vizsgálataink alapján megállapítható, hogy a PIBF terhességben a trophoblast sejtek inváziójában negatív szabályozó molekulaként vesz részt, míg a daganat növekedését serkenti. Kísérleteink során a tumor növekedés és terjedés regulációjában betöltött szerepét figyeljük meg egyrészt choriocarcinoma sejtvonalakon modellezve, másrészt ovarium eredetű tumor mintákból izolált primer sejteken. A PIBF termelődését RNS interferenciával csökkentjük a sejtekben, majd a kezelés után in vitro vizsgáljuk az adhézió, a migráció, az invázió és az angiogenesis szabályozódását.

A PIBF pozitív NK sejtek szerepe a terhességben (Bogdán Ágnes)

A normál terhesség immunológiai fenntartása számos tényező függvénye. Ezek közül kulcsfontosságú szerepet játszik a progeszteronfüggyő immunmoduláció, mely a progeszteron indukálta blokkoló faktor (PIBF) közvetítésével valósul meg. A PIBF  védi a magzatot az anya immunrendszerével szemben, többek között az NK sejtekre kifejtett direkt illetve indirekt gátlás révén. A terhesség során az NK sejtek speciális csoportját képviselik a deciduális NK sejtek, melyeknek fontos szerepük van a deciduális sejtek differenciációjában, valamint az endometriumban lezajló angiogenesisben. Célunk, hogy egér modell segítségével jobban megismerjük a PIBF deciduális NK sejtek működésére gyakorolt hatását, valamint megvizsgáljuk, hogy hogyan alakul a PIBF pozitív NK sejtek mennyisége a terhesség különböző szakaszaiban.

Mesterséges megtermékenyítés sikerességének növelése non-invazív módszerekkel (Dr. Bognár Zoltán, Csabai Tímea)

Az in vitro tenyésztett embriók közvetlen környezetét jelentő tápfolyadékokban microvesiculumok mutathatók ki. Felvetődik a kérdés hogy a.) milyen szerepet játszanak a microvesiculumok az embrió-endometriális párbeszédben.  b) Vannak-e különbségek mennyiségi és minőségi szempontból az egyébként megfelelő anyai környezetben implantálódó, és a beágyazódni képtelen embriók tápoldat összetétele között. Tervezett vizsgálatok: 1) Poolozott tenyésztőfolyadékokban FACS-al Annexin V festett microvesiculumok kimutatása. A microvesiculumok jelenlétének igazolása detergens kezeléssel; 2) A microvesiculumok jelenlétének igazolása transzmissziós elektronmikroszkópiával; 3) Microvesiculumok számának meghatározása human IVF mintákban; 4) A beültetett human embryo morfológiájának és a tenyésztőfolyadékában kimutatott microvesiculumok számának összevetése a beültetés sikerességével.

A PIBF szerepe a haematológiai daganatok túlélésének szabályozásában (Dr. Polgár Beáta)

Kutatócsoportunk a Progeszteron-Indukálta Blokkoló Faktort (PIBF) eredetileg egy a terhesség során progeszteron hatására termelődő 34kDa molekulatömegű mediátor molekulaként azonosította, mely immunreguláló hatása révén szerepet játszik az anyai aktív immuntolerancia kialakításában és a lokális tumor-ellenes immunválasz gátlásában. A sejten belül a teljes láncú (90kDa) PIBF a centrosomához asszociált, míg a kisebb molekulatömegű formák a sejt aktivációját követően szekretálódhatak. Korábbi kutatásaink során ismertté vált, hogy a PIBF jelenléte nem csak a várandóság során, hanem számos differenciálatlan, gyorsan osztódó vagy malignusan transzformálódott sejtben is kimutatható. További vizsgálataink igazolták, hogy tumoros állapotokat a PIBF génexpresszió szabályozási zavara, aberráns alternatív splicing és kóros intracelluláris PIBF felszaporodás jellemez, mely a kromoszóma szegregáció, az apoptózis vagy a sejtciklus szabályozásának zavarát okozhatja. Tekintve, hogy egyes malignus haematológiai kórképekben a PIBF expressziója mennyiségileg és minőségileg eltér az egészségesektől, korrelál a genetikai instabilitás mértékével és a kórkép súlyosságával, így feltételezhető hogy a PIBF expressziójának minőségi vagy mennyiségi változása oki szerepet játszhat ezen kórképek kialakulásában és a betegség progressziójában. Bár a PIBF lokális immunregulációban betöltött szerepe ma már jól jellemzett, az a mai napig nem tisztázott, hogy a PIBF vajon szerepet játszik-e a tumor-proliferáció, a pro/anti-apoptotikus folyamatok és túlélést elősegítő jelátviteli utak szabályozásában? Kutatásunk célja a PIBF ezen új, celluláris szabályozó mechanizmusainak vizsgálata haematológiai tumorokban. Ennek során egyrészt jellemezzük a PIBF gén expressziójában szerepet játszó celluláris folyamatokat, különös tekintettel a DIS3-hoz kapcsolt antisense transzkripció-szabályozásra, az alternatív splicingra (PIBFa, b, c, d, e, f, g, h i, j, k l-u, m, n-u variánsok megjelenése), valamint a post-transzlációs modifikációk (pl. glikozilácó, ubiquitináció) jelentőségére. Mindezek mellett antisense RNS interferencia módszerrel tranziens és stabil „PIBF knock-down” sejtvonalakat hozunk létre, melyek segítségével megvizsgáljuk, hogy a géncsendesítés hogyan befolyásolja a tumorsejtek túlélési mechanizmusait: így proliferációt, a sejtciklus szabályozását és a programozott sejthalált.

A Galectinek szerepe az endometriosis pathomechanizmusában (Dr. Polgár Beáta)

Az endometriosis egy olyan ösztrogén-függő, komplex, neuro-immuno-endokrín betegség, melyet az endometrium méhüregen kívüli jelenléte, krónikus peritonealis gyulladás, fájdalom és infertilitás jellemez. Bár az endometriózis több mint 100 éve ismert kórkép, kialakulásának oka a mai napig nem ismert. Mivel az ectopiás endometrium-léziók szoros kölcsönhatásban vannak a mikrokörnyezetükkel, így mindazon faktorok, melyek ezen sejtek túlélését, növekedését, invázióját és a lokális immunválaszt szabályozzák, szerepet játszhatnak az endometriosis kialakulásában. Ezen multifunkciós molekulák közé tartoznak a növekedési faktorok, integrinek, cadherinek és a szénhidrát-kötő Galectinek. Számos irodalmi adat igazolja, hogy a Galectinek jelentős szerepet töltenek be a gyulladás és az immunválasz szabályozásában, befolyásolják a tumorok kialakulását, az inváziót és az angiogenesist, azonban az endometriosis pathogenezisében betöltött szerepük mindmáig nem ismert. Korábban humán GenBank adatbázisok tanulmányozása során megfigyeltük, hogy egyes galectin-homológ cDNA szekvenciák számos endometrium-eredetű szövetben kimutathatóak, előzetes transzkriptomikai vizsgálataink pedig a galectinek mRNS-expressziós mintázatának mennyiségi/minőségi eltérését mutatták ki ectopiás és eutopiás endometrium mintákban. Mindezek mellett a szérum Galectin-9 koncentrációjának szignifikáns emelkedését is megfigyeltük endometriosisos betegekben. Kutatómunkánk célja a cukorkötő lectinek szerepének vizsgálata az endometriosis pathogenezisében és a betegséghez társuló immunológiai abnormalitások kialakulásában. Ennek igazolásához átfogó molekuláris biológiai, proteomikai és immunológiai vizsgálatokat szeretnénk végezni humán műtéti minták, valamint in vitro primer eutopiás és ectopiás szövetkultúrák segítségével. Mindezek mellett jellemezzük a szérum Galectin-9 ELISA klinikai alkalmazhatóságát az endometriosis diagnosztikájában, prognózisának predikciójában és terápiás hatékonyság monitorozásában. Végül egér endometriosis-modellkísérletekben (vad típusú és Galectin-9 K.O. törzsek alkalmazásával) szeretnénk részletesebb információt nyerni az endometriosis in vivopathomechanizmusáról, fluoreszcens transzgén állatok vagy jelölt endometrialis sejtek alkalmazásával pedig az ectopiás léziók kialakulásának és a kórkép progessziójának időbeli és térbeli monitorozását is elvégezhetjük (kollaborációs munka az SZKK Molekuláris Farmakológiai Kutatócsoporttal).

Galectin-9/TIM-3 útvonal szerepe a terhességi immuntolerancia kialakításában és patológiás terhességekben (Dr. Szereday László, Meggyes Mátyás, Lajkó Adrienn)

A pre-eclampsia vagy immunológiai eredetű vetélés gyakoriak és mind az anyára, mind a magzatra nézve súlyos következményekkel járhatnak. Az elmúlt évek intenzív kutatásai ellenére nem sok előrelépés mutatkozik e betegségek korai felismerésének és megelőzésének területén. Számos publikáció hívja fel a figyelmet a TIM-3 és Galektin-9 molekulák immunológiai toleranciában betöltött szerepére és előzetes kísérleti adataink is arra utalnak, hogy a Gal-9/TIM-3 szabályozó útvonal fontos szerepet játszik az egészséges terhesség fenntartásában. Kimutattuk a Gal-9 molekula jelenlétét humán trophoblast sejteken és a TIM-3 receptor expresszióját detektáltuk deciduális limfociták felszínén. Feltételezzük, hogy jelenlétükkel fontos szerepet játszhatnak a fetomaternális határon kimutatott anyai immuntolerancia kialakításában és a lokálisan megváltozott Gal-9 és TIM-3 molekulák expressziója a Th1 lymphocyták aktiválásával egy fokozott gyulladásos válasz kialakításával hozzájárulhat az első trimeszterben jelentkező immunológiai eredetű vetélés, illetve a harmadik trimeszterben jelentkező pre-eclampsia kifejlődéséhez. Állatkísérletes modellek és humán vizsgálatok felhasználásával tervezett kísérleteink jelentősen hozzájárulhatnak a reproduktív immunológiai kutatásokhoz és olyan új molekulák szerepét azonosíthatjuk, melyek akár terápiás potenciállal is rendelkezhetnek.

A CD160 receptor szerepe terhesség során (Dr. Barakonyi Alíz)

Vizsgálataink középpontjában olyan anyai gamma/delta T és NK sejtek állnak, melyek működését a CD160 NK sejt receptor regulálja. A CD160 receptor egy, a közelmúltban felfedezett, a különböző sejttípusokon egymástól eltérő funkciókat is közvetítő receptor, amely megjelenik a gamma/delta T és NK sejteken, CD8+ T sejteken és a CD4+ T limfociták egy kis populációján. A receptor működése feltételezhetően annak szöveti lokalizációjától is függ, így lehetséges, hogy a CD160 receptor az eddig feltárt ismeretektől eltérő, új folyamatokat közvetít terhesség alatt. Célunk, hogy egészséges terhesség során tisztázzuk a természetes immunitás sejtjein kifejeződő CD160 receptor mediálta folyamatokat, illetve azok hibás működését patológiás terhesség toxémiás eseteiben. Kísérleteink során lehetővé válik olyan új perifériás fenotípus markerek leírása, melyek képesek lehetnek meggyorsítani a terhességi toxémia diagnosztikáját. Eredményeink így hozzájárulhatnak egészséges és patogenézisükben immunológiai komponenseket is hordozó patológiás terhességek immunológiai folyamatainak megértéséhez és a klinikai esetek korai felismeréséhez.

A pre-eclampsia immunológiája: az inflammatórikus szakasz jellemzése és terápiás lehetőségei (Dr. Mikó Éva)

A pre-eclampsia hátterében beágyazódási rendellenesség igazolható, amelynek következtében korlátozott kapacitású méhlepény alakul ki ám a klinikai tünetek (magas vérnyomás, proteinuria, ödéma) csak később, a terhesség előrehaladtával párhuzamosan dekompenzálódó méhlepény következtében jelentkeznek. Az oxidatív stressz következtében a placentából olyan endogén anyagok szabadulnak fel és kerülnek az anyai vérkeringésbe, amelyek szisztémás gyulladásos reakciót és endotheliális működési zavart váltanak ki, ez utóbbi felelős közvetlenül a klinikai tünetekért. Kutatócsoportunk korábban igazolta a betegség klinikai szakaszában a természetes immunitás részvételét az anyai szisztémás gyulladásban. Jelen kutatási tervben folytatni kívánjuk vizsgálatainkat. Továbbra is elsősorban a természetes immunrendszerre fókuszálva olyan jelentős pathológiás immunfolyamatok feltárásában bízunk, amelyekben lehetőség adódik a gyulladás mértékének terápiás csökkentésére. Immunszuppreszív vizsgálatokat tervezünk humán in vitro és állatmodelles rendszerekben, hogy vizsgálni tudjuk a gyulladás csökkentésének hatását a betegség klinikai szakaszára, a kialakult tünetekre.

Laboratóriumok, műszerek

  • Flurescens cell sorter
  • nucleofector
  • real time PCR luminométer
  • centrifugák
  • lamináris boxok
  • CO2 inkubátorok

Szolgáltatások

Real-time quantitativ PCR

Génexpressziós vizsgálatok bármilyen típusú és eredetű sejtből, szövetből, komplett munkafolyamat (RNS-izolálás, cDNS-szintézis, real-time pcr reakció futtatása, statisztikai analízis)

Flow cytometriás mérés és sejtszeparálás flow cytometriás sorteren

A Szentágothai János Kutatóközpontban lévő BD FACS CANTO II típusú flow cytométeren való mérés, illetve sejtszeparálás a BD FACS ARIA III típusú sorteren.

K + F + I eredmények

Kutatási koncepció

Tömegspektrometriás vizsgálatok:  

Kutatócsoportunk az IVF programban résztvevők tüszőfolyadékának proteomikai és metabolomikai analízisére fókuszált.  

Proteomikai analízis: Az elsődleges vizsgálatok után 34 beteg mintáinak analízisét végeztük el, melyekből sikerült 130 fehérjét azonosítanunk és csoportosítanunk. Megállapítottuk, hogy mintáinkban található proteinek nagy része a véralvadási rendszerhez és a plazminogén aktiválási rendszerhez köthető, de D-vitamin metabolizmusából származó, valamint az angiotenzin stimulációs rendszerhez köthető fehérjéket is azonosítottunk. Összevetettük a terhes és nem terhes csoportok fehérje összetételét és jelintenzitás eltérés alapján egy szemi-kvantitatív analízist is elvégeztünk, amely megállapította, hogy a haptoglobin, IgG1, az apolipoprotein A1, a transzferrin, az alfa-1 antitripszin és az Ig lambda konstans fehérjék a terhes csoportokban nagyobb mennyiségben találhatók meg, míg az albumin, az IgG2 és a hemoglobin béta lánc a nem terhes csoportban található meg nagyobb mennyiségben.  

Metabolomikai analízis: 57 beteg tüszőfolyadék mintájából meghatároztuk a legfőbb 20   aminosav koncentrációját, majd ezeket az értékeket összevetettük különböző betegparaméterrel és rengeteg szignifikáns eltérést találunk.  

Genomikai vizsgálatok:  

A PTE Szülészeti és Nőgyógyászati Klinika IVF laboratóriumával és a HRNL .1.1.1 IVF Molekuláris vizsgálatok kutatócsoporttal együttműködve a 2022-es év során folyamatosan végezzük az IVF ICSI megtermékenyítési eljárással összefüggésben és a PTE Szülészeti Klinika IVF programjában történt mesterséges megtermékenyítéssel létrehozott embriók tápoldatának, valamint a Pannon Reprodukciós Központ és a Budai Meddőségi Centrum IVF eljárásaiban gyűjtött elhasznált embrionális tápoldatok preanalitikai előkészítését és NGS elemzését és miRNS genomikai analízisével kapcsolatos munkáinkat. A tápoldatok sejtmentes szabad genomiális DNS tartamát, valamint exoszómához kötött nukleinsav frakcióit a klinikailag sikeres és sikertelen terhességi kimenetellel hasonlítottuk össze.  

Embrionális aneuploidia panel: Az IVF eljárások során tenyésztett embriók kromoszómális aneuploidia megítélésére szolgáló genomikai panelt állítottunk össze a HRNL és az iBioscience Kft. együttműködésében. A minták szekvenálását elvégeztük, az embrionális aneuploidia panel analitikai validálásával elkészültünk. A szűrési eljárásunk laboratóriumi és bioinformatikai módszertanának közleményben történő összefoglalásán dolgozunk.  

miRNS vizsgálatok: Az NGS vizsgálatba beválasztott 181 tápoldatmintából a megfelelő amplifikációs minőséget adó minták esetén amplifikációt végeztünk. A mintákba a miR-191, miR-16, miR--181, illetve let-7 koncentrációját találtuk eltérőnek a vetélt és nem vetélt embriók között.  

niPT: A HRNL, a SzKK Genomikai és Bioinformatikai Core Facility és az iBioscience kft. a Pekingi Genomikai Intézettel (BGI) közösen létrehozott egy technológiai transzfert az embrionális nem-invazív prenatális tesztelés magyarországi technológiai meghonosítása céljából. A laboratórium infrastruktúrájának felépítése megtörtént, a laboratóriumi mérések analitikai és verifikációs ellenőrzései 500 anyai vérmintából a BGI által 100%-os eredményességgel zárultak. A PTE Szülészeti és Nőgyógyászati Klinika IVF centrumával 94 mintán történő klinikai pilot programot indítunk és a vizsgálatok klinikai bevezetését tervezzük. 

 Leeaf nemzetközi együttműködés: Prospektív obszervációs tanulmány elindítását tervezzük biomarker-alapú személyreszabott IVF kezelés létrehozása céljából. A tanulmány Novel Algorithmization to aid IVF clinical decesion for best ovarian stimulation outcome (NAITIVE) címmel regisztrációja a clinicaltrials. gov felületen megtörtént. A tervezett klinikai vizsgálatokhoz ezideig Csehországból, Spanyolországból, az USAból és Jordániából több IVF laboratórium csatlakozott. Az együttműködéshez kapcsolódó kutatási program a HRNL vezetésével történik, melyben embrionális tápoldatok, follikuláris folyadék és a cumulus sejtek többlépcsős molekuláris elemzése történik.  

Biomarker kutatások                                                                    

Kutatócsoportunk fókusza mind a természetes, mind az in vitro fertilizációban az implantációt szabályozó ​​fontos biológiai folyamatok sejtes és molekuláris szintű vizsgálata.  

Az anyai oldal molekuláris vizsgálata: A sikeres terhesség létrejöttében az embrió életképessége mellett az anyai oldal állapota és a méh befogadóképessége azonos szereppel bír. Az anyai tényezők közé tartoznak a biológiailag aktív vérplazma- és tüszőfolyadék-fehérjék, a kis szabályozó nukleinsavakat (miRNS) tartalmazó mikrovezikulák és a non-invazív módszerekkel a méhből nyerhető sejtes elemek. Mind a szérum, mind a tüszőfolyadék mintákból pro- és anti-inflammatorikus citokineket mérünk érzékeny immunológiai technikákkal. Továbbá mikrovezikulákat és exoszómákat izolálunk az anyák szérumából és tüszőfolyadékából, vizsgáljuk fizikai paramétereiket és sejtes eredetüket, valamint funkcionális szerepüket. A miRNS-ek vizsgálatát újgenerációs szekvenálási eljárásokkal végezzük. 

Endometrium sejtek vizsgálata: A méhből származó minták immun- és különböző endometriális sejtjeinek azonosítására és megoszlásának tanulmányozására fluoreszcens konfokális mikroszkópiát alkalmazunk, specifikus jelölt antitestek segítségével.  

Az embrió viabilitás vizsgálata: Kemilumineszcenciás lemezolvasós módszerrel kimutattuk, hogy az alkalikus foszfatáz (AP) enzim aktivitása a sejtmentes tápfolyadékhoz képest mind a 3, mind az 5 napos embriók esetében jóval magasabb. A módszer gyakorlati felhasználhatóságának és prediktív értékének vizsgálata folyamatban van, a mintaszám növelése érdekében. Az esetleges intrauterin fertőzések diagnózisához és előre jelzéséhez az amnion folyadék és cervikális folyadék IL6 mérését rutinszerűen végeztük, jelenleg 150 adat áll rendelkezésre, a klinikai hasznosság statisztikai megítélése folyamatban van. A gyűjtött tüszőfolyadékokból és a releváns granulosa sejtes mintákból elvégeztük a 8-OHdG oxidatív marker mérését Elisa módszerrel. Fluoreszcenciás módszert dolgoztunk ki sejtkultúrák fehérje expressziójának in situ kvantitatív mérésére, mely alkalmas egy 96-lyukú tenyésztő lemezben egyszerre akár 22 különböző fehérje antigén (pl. jelátvivő molekulák) meghatározására.  

Endokrin munkacsoport

Az autoimmun thyreoiditis a leggyakoribb autoimmun betegség, amely a fertilis korú nők 5-10%-át érinti. Munkacsoportunk az autoimmun thyreoiditisben észlelt immunológiai és hormonális eltérések szerepét vizsgálja az infertilitásban. Hipotézisünk, hogy az autoantitest pozitivitás csak a jéghegy csúcsa, általános immunregulációs zavar lehet felelős mind az autoimmun betegség létrejöttéért, mind a reprodukciós zavarért. Az infertilitás hátterében álló pathológiai tényezők feltárása érdekében tervezzük vizsgálni a T, B és NK sejtek működését, a B7 fehérje család és a PD-1, PD-2 receptorok és ezek ligandjainak eltéréseit. 

A gamma/delta T sejtek reproduktív immunológiai jelentőségének vizsgálata: igen kevés ismerettel rendelkezünk ezért kutatásaink során a gamma/delta T sejtek szerepét próbáljuk feltárni az egészséges terhesség mindhárom trimesztere során. Vizsgáljuk a terhes méh deciduájában található, illetve a perifériás vérben keringő gamma/delta T sejtek fenotípusát és működését a beágyazódásban, az anyai immuntolerancia kialakulásában és megtartásában. Kísérleteink az antigénfelismerés, a gamma/delta T sejt aktiváció, illetve reguláció mechanizmusainak megismerésére irányulnak. A feltárt összefüggéseket és funkciókat később különböző eredetű patológiás terhességekben, sikeres és sikertelen asszisztált reprodukcióban, ill. pajzsmirigy eredetű endokrin zavarokban is vizsgálni kívánjuk. 

Autoimmun pajzsmirigy betegségben szenvedő betegek immunsejtjeiben bekövetkező génexpressziós változások vizsgálata: a korábban izolált, T-sejtekből származó RNS átírása cDNS-sé megtörtént (79 betegtől, 8 betegcsoportban); a T-limfociták metabolikus állapotát vizsgáló kvantitaív-PCR kísérletek folyamatban vannak. Az NK sejtek citokintermelését Legendplex (13 citokin mérésére alkalmas kit) mértük le a korábban lefagyasztott NK sejt felülúszóból (stimulálást követően). Folytattuk a T sejteken a molekuláris biológiai (PCR) vizsgálatok előkészítését.  

"A gamma/delta T sejtek szerepének vizsgálata egészséges terhességben" alprojekt: A deciduális gamma/delta T sejtek egészséges terhesség során betöltött szerepét vizsgáló fenotípus analízist és funkcionális vizsgálatokat tartalmazó kísérletsorozatunk a nevezett időszakban lezáráshoz közeli állapotba került. Kísérleteinkkel igazoltuk, hogy a magzati trophoblaston kifejeződő HLA-E és HLA-G molekulák felismerése a placentációt segítő szolubilis faktorok termelődéséhez vezet, miközben az első trimeszterben megváltozik a deciduális gamma/delta T sejtek NK sejt receptor expressziója, illetve a különböző gamma/delta T sejt alpopulációk aránya is. Eredményeink azt mutatják, hogy a gamma/delta T sejtek jelentős szerepet vállalnak az egészséges terhesség első trimeszterében a placentációt segítő proinflammatórikus anyai immunválasz kialakításában. 

Toxikológiai munkacsoport

Vizsgáljuk a természetes polifenolok, mikotoxinok, gyógyszerek és potenciális gyógyszerjelöltek, valamint metabolitjaik farmakokinetikai és toxikokinetikai kölcsönhatásait. Emellett különböző potenciális mikotoxinmegkötők (többek között polimerek, ciklodextrinek és fehérjék) alkalmasságát is vizsgáltuk. Az elmúlt évek során feltártuk és jellemeztük a polifenolok és mikotoxinok számos kölcsönhatását szérumalbuminokkal, biotranszformációs enzimekkel és gyógyszer-transzporterekkel; és azonosítottuk azokat a mikotoxinkötő anyagokat, amelyek alkalmasnak tűnnek a mikotoxinok analitikai extrakciójára és/vagy a toxinok eltávolítására különböző mátrixokból.

Laboratóriumok, műszerek

  • Plate reader and washer for absorbance, chemiluminescence and fluorescence (time

            resolved as well)

  • Hitachi 4500 spectrofluorimeter with polarization capability
    • 1D and 2D protein electrophoresis and western blot system with chemiluminescence detection
  • Fluorescence microscopy with colour CCD camera and evaluation software
  • Programmable luminometer with injectors
  • Hitachi U-3900 UV-VIS spectrophotometer
  • HPLC coupled HR ESI-TOF mass spectrometry
  • Perkin-Elmer Multimode plate reader
  • Beckman-Coulter Genetic analysis system
  • BioRad t100 PCR

Szolgáltatások

  • ELISA tesztek végzése
  • Viabilitás – toxicitás tesztek végzése sejtkultúrákon, plate reader-en
  • Antioxidáns kapacitás mérése biológiai mintákban plate reader-en
  • Keringő tumorsejtek kimutatása perifériás vérből mikrofluidikai chip-pel
  • Western blot kvantitatív kemilumineszcenciás módszerrel
  • Kvantitatív folyadék kromatográfiás mérések
  • Folyadék kromatográfiával kapcsolt tömegspektrometriás mérések
  • Fluoreszcencia spektroszkópia és polarizációs mérések
  • DNS szekvenálás, PCR vizsgálatok