Nowoczesne technologie obrazowania i analizy przestrzennej genów otwierają zupełnie nowe możliwości dla nauki i biznesu – a Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego staje się jednym z kluczowych ośrodków w tym obszarze. Udostępniana tu infrastruktura premium pozwala realizować zarówno ambitne projekty naukowe, jak i komercyjne. W ramach projektu Miesiąc Partnera Klastra poznaj potencjał Pracowni Obrazowania Struktur Biologicznych i Transkryptomiki Przestrzennej WBBiB UJ.
Postęp technologiczny w dziedzinie biologii i medycyny w coraz większym stopniu opiera się na precyzyjnym obrazowaniu komórek i tkanek oraz analizie ekspresji genów w ich naturalnym kontekście przestrzennym. Na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego powstała Pracownia Obrazowania Struktur Biologicznych i Transkryptomiki Przestrzennej – wyjątkowe core facility, które udostępnia swoją infrastrukturę zespołom naukowym, start-upom oraz partnerom z branży biotechnologicznej, farmaceutycznej oraz medycznej.
Outsourcing badań – efektywność, dostępność i jakość
Unikatowy sprzęt, wyspecjalizowany personel oraz możliwość komercyjnego korzystania z zasobów laboratoriów sprawiają, że Pracownia staje się ważnym ośrodkiem wspierającym outsourcing zaawansowanych analiz biologicznych – trendu, który dynamicznie rozwija się na całym świecie. Dzięki temu firmy i instytucje badawcze mogą korzystać z najwyższej klasy technologii bez konieczności ponoszenia kosztów ich utrzymania i szkolenia personelu, koncentrując się na interpretacji wyników i wdrażaniu nowych rozwiązań.
Mikroskopia – od klasycznej fluorescencji do obrazowania superrozdzielczego
Mikroskopia fluorescencyjna od lat ma fundamentalne znaczenie w badaniach biologicznych i diagnostyce, umożliwiając wizualizację procesów molekularnych. Postępy w nauce oraz udoskonalenia aparatury zaowocowało rozwojem technik umożliwiającym lokalizację markerów chorób w pojedynczych komórkach, hodowlach komórkowych 3D oraz tkankach. Tego typu pomiary dostarczają informacji na temat dokładnego położenia określonych białek, kompleksów białkowych, lipidów, fragmentów DNA oraz różnych typów RNA, w tym mRNA. Umożliwia to lokalizację i kwantyfikację wielu procesów i zaburzeń zachodzących na poziomie komórkowym, takich jak np. ekspresja określonych genów na poziomie mRNA oraz białka a także śledzenie szlaków sygnalizacyjnych w komórkach zdrowych lub w trakcie przebiegu procesu chorobowego.
Współczesne systemy mikroskopowe łączą wysoką rozdzielczość, specyficzność i czułość z automatyzacją akwizycji danych. Przy ich konstruowaniu duży nacisk kładziony jest na ilość i jakość uzyskiwanych danych oraz jak najkrótszy czas potrzebny do ich zebrania i analizy.
Bardzo dobrym przykładem tego typu urządzenia jest dostępny w Pracowni, pierwszy w Polsce analizator Xenium umożliwiający zabranie ze skrawka tkanki umieszczonego na szkiełku danych transkryptomicznych dla setek lub tysięcy różnych ekspresjonowanych genów z rozdzielczością na poziomie komórki (30 nm w osi XY, 100 nm w osi Z). Xenium to jeden z przykładów systemów wysokoprzepustowych HCI/HCA (high-content imaging/high-content analysis). Zautomatyzowany system pozwala w przeciągu około dwóch tygodni wygenerować wyniki, które badacze stosując inne rozwiązania uzyskują po miesiącach lub nawet latach pracy. Co więcej dane te spełniają standardy FAIR Data, co umożliwia ich łatwą integrację z innymi narzędziami bioinformatycznymi i wykorzystanie w kolejnych projektach.
Infrastruktura badawcza klasy premium
W Pracowni WBBiB UJ dostępne są różne techniki obrazowania, w tym mikroskopia konfokalna, superrozdzielcza (STED) oraz zautomatyzowana transkryptomika przestrzenna. Pracownia dysponuje unikatowym zestawem urządzeń umożliwiającym realizację kompleksowych projektów naukowych i komercyjnych.
Analizator Xenium (10x Genomics)
System do transkryptomiki in situ z rozdzielczością przestrzenną do 30 nm. Umożliwia analizę ekspresji setek lub tysięcy genów bezpośrednio w tkance. Łączy obrazowanie wysokiej rozdzielczości (wysoka apertura numeryczna, immersja wodna, obiektyw zanurzeniowy) z szybką akwizycją obrazu o niskim poziome szumu, umożliwia konwersję terabajtów danych uzyskanych z obrazowania (3D, XYZ) w informacje na temat poziomu ekspresji (mRNA) w konkretnych komórkach /typie komórek, które są łatwe do analizy z wykorzystaniem popularnych narzędzi bioinformatycznych.
Mikroskop STEDYCON (Abberior)
System superrozdzielczy umożliwiający obrazowanie konfokalne oraz STED (Stimulated Emission Depletion) z rozdzielczością do 30 nm. Wysokiej klasy optyka (obiektyw UPlanXApo, NA 1.45, Olympus) zapewnia doskonałą korekcję aberracji chromatycznych i równomierną płaskość obrazu, co pozwala na analizę nawet najdrobniejszych struktur subkomórkowych.
Mikroskop konfokalny Stellaris 5 (Leica) z systemem mikromanipulacji (Eppendorf)
Zestaw umożliwia precyzyjne manipulacje na poziomie pojedynczej komórki oraz obserwację reakcji na bodziec w czasie rzeczywistym. Dzięki szerokiemu wyborowi obiektywów oraz możliwości pracy w różnych środowiskach (imersja wodna, olejowa, glicerynowa) uzyskiwane obrazy cechują się rozdzielczością do 120 nm i głębią ostrości do 12 μm. Komora przyżyciowa umożliwia kontrolowanie temperatury i stężenia CO2 w trakcie pomiarów.
Partnerstwo nauki i biznesu
Pracownia Obrazowania Struktur Biologicznych i Transkryptomiki Przestrzennej to nie tylko miejsce prowadzenia badań – to platforma współpracy między nauką a przemysłem.
Zapraszamy do współpracy
Laboratorium jest dostępne dla jednostek naukowych, firm biotechnologicznych, farmaceutycznych, diagnostycznych oraz medycznych, które poszukują niezawodnego partnera w zakresie obrazowania oraz analizy ekspresji genów.
Więcej informacji o ofercie usług komercyjnych oraz możliwościach współpracy jest dostępnych na stronie WBBiB w części Oferta usług komercyjnych.
Zachęcamy także do kontaktu osobistego:
Dr Beata Rysiewicz
Tel. +48 538 629 891
wbbib.bioobrazowanie@uj.edu.pl
Po więcej informacji odwiedź profil Uniwersytet Jagielloński – Centrum Transferu Technologii CITTRU na Platformie Współpracy LSOS.
Materiały do powyższego artykułu zostały dostarczone przez Uniwersytet Jagielloński – Centrum Transferu Technologii CITTRU.