Laboratorium Analiz Biochemicznych i Obrazowania

Katedra i Zakład Biochemii

Wydział Lekarski

O NAS

Laboratorium Analiz Biochemicznych i Obrazowania (LABO) jest laboratorium typu core facility, które powstało przy Katedrze i Zakładzie Biochemii w ramach programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza”. Działalność LABO opiera się o wieloletnie doświadczenie pracowników Katedry i Zakładu Biochemii.

Naukowcy wchodzący w skład zespołu badawczego są ekspertami w zakresie badań biochemicznych i obrazowych tkanek, komórek, enzymów czy metabolitów zwierząt i człowieka. Badania dotyczą wyjaśniania mechanizmów chorób i poszukiwania nowych terapii. Zespół Katedry i Zakładu Biochemii jest gotowy do pomocy badaczom realizującym lub przygotowującym projekty badawczo – rozwojowe.

NASZ POTENCJAŁ APARATUROWY

1. Spektrometrem mas Orbitrap Exploris 480 współpracujący z chromatografem cieczowym Vanquish, nanochromatografem Ultimate 3000 (ThermoFisher) lub źródłem obrazowania masowego AP-MALDI UHR (MassTech)

2. Spektrometr Mas MicroTOF-Q2 (Bruker) współpracujący z chromatografem Ultimate 3000 (ThermoFisher) lub nanochromatografem Ultimate 3000

3. Spektrometr Mas Quantum TSQ Vantage EMR współpracujący z chromatografem Surveyor lub nanochromatografem Ultimate 3000 (ThermoFisher).

4. Chromatografy cieczowe Nexera LC 2040 (Shimadzu) i Nexera LC40 (Shimadzu)

5. Analizator przepływów metabolicznych Seahorse XFp (Agilent)

6. Odwrócony mikroskop fluorescencyjny AxioObserver 7 FL z inkubatorem i modułem ApoTome.2 (Carl Zeiss)

7. Analizator biochemiczny XL 180 (Erba Manheim)

ZAKRES BADAŃ

Połączenie chromatografii cieczowej z kwadrupolowym spektrometrem mas pozwala na zmaksymalizowanie wydajności badań w zakresie identyfikacji małych cząsteczek, analiz proteomicznych oraz metabolomicznych. LC-MS zapewnia dokładność oraz selektywność, dzięki którym możliwe jest uzyskanie wymiernych danych.

W Pracowni Analitycznej LABO na szeroką skalę wykorzystuję się technikę wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Aparaty, które są na wyposażeniu laboratorium gwarantują wysoką czułość analizy oraz pozwalają na dokładność identyfikacji związków na podstawie uzyskanego widma.

Zarówno dzięki LC-MS, jak i wysokosprawnej chromatografii cieczowej możliwe jest określenie:

• profilu aminokwasów i ich pochodnych (m.in. tryptofanu, argininy, cytruliny, asymetrycznej dimetyloargininy, monometyloargininy)
• profilu metabolitów nikotynamidu (nikotynamid, metylo-NA, NAD+, kwas nikotynowy, rybozyd nikotynamidu)
• profilu metabolitów nukleotydów (ATP, ADP, AMP, GTP, GDP, GMP, IMP, inozyna, adenozyna, ksantyna, kwas moczowy, NAD, NADH)
• profilu peptydów angiotensyny (Ang (1-7), Ang I, Ang II, Ang III, Ang (1-9))
• profilu ekto-enzymów metabolizmu nukleotydów w osoczu (ekto-5’-nukleotydazy, deaminazy adenozynowej i innych).

Automatyczny analizator biochemiczny XL-180 z systemem otwartym, przeznaczony jest do pomiarów spektrofotometrycznych i immunoturbidymetrycznych (w zakresie długości fali od 340-700 nm). Analizator posiada szerokie menu testowe, umożliwiające przeprowadzanie oznaczeń biochemicznych w surowicy krwi, osoczu i moczu. Urządzenie posiada obszerny program kontroli jakości, a ponadto pozwala na przeprowadzenie do 180 badań w ciągu godziny (bez ISE) Mała objętość mieszaniny reakcyjnej (180ul) dozowanej przy pomocy precyzyjnej strzykawki szafirowej pozwala na wykorzystanie niewielkiej ilości materiału biologicznego pozyskiwanego śródoperacyjnie od pacjentów lub od niewielkich zwierząt laboratoryjnych.

Dzięki XL-180 możliwa jest:

• analiza parametrów biochemicznych (m.in. hsCRP, AST, ALT, LDH, kreatynina, albumina, CK-MB, CK, LDL, HDL) z wykorzystaniem niewielkiej ilości surowicy/osocza (< 50 uL).

Z kolei, Pracownia Mikroskopii i Hodowli Komórkowej LABO oferuje modele eksperymentalne do badań in vitro nad mechanizmami chorób człowieka oraz do testowania nowych terapii.

Hodowle komórkowe, m.in.:

• Komórki śródbłonka naczyniowego (pierwotne: HAEC, HCAEC, VEC, LEC, linie komórkowe: m.in. HMEC-1, H5V, HUVEC, PIEC)
• Komórki mięśniówki gładkiej (pierwotne VSMC)
• Komórki śródmiąższu zastawki aortalnej (pierwotne VIC)
• Kardiomiocyty (linie komórkowe: H9c2, AC16, HL-1)
• Komórki zapalne (linie komórkowe THP-1, HL-60, Jurkat)
• Komórki nowotworowe (MCF-1, MDA-MB-231, E0771, 4T1, PANC-1).

Pracownia wyposażona jest w odwrócony mikroskop fluorescencyjny AxioObserver 7 FL ze zautomatyzowanym systemem do wykonywania przekrojów optycznych z wykorzystaniem światła strukturalnego pozwala na obserwacje przyżyciowe komórek w warunkach normoksji i hipoksji. Mikroskop wyposażony jest w dwie kamery. Monochromatyczną 3-megapikselową kamerę Axiocam 503, która cechuje się wyjątkową czułością, co ma znaczenie w przypadku obrazowania w słabym świetle i na żywo. Wysoka czułość umożliwia stosowanie krótkich czasów naświetlania, nawet przy słabych markerach fluorescencyjnych, co zapobiega uszkodzeniom próbek. Mikroskop pozwala również na obserwacje preparatów histologicznych w świetle przechodzącym. Druga, ultraszybka 5-megapikselowa kamera kolorowa Axiocam 305 wykorzystuje technologię CMOS Global Shutter, która pozwala na obrazowanie wysokiej rozdzielczości przy dużych prędkościach. Daje to możliwość uzyskania do 36 klatek na sekundę w pełnej rozdzielczości. Mikroskop posiada system szybkiej wymiany i indywidualnej konfiguracji do 64 filtrów fluorescencyjnych. Ponadto, mikroskop wyposażony jest w kontrast Nomarskiego. Jest to technika mikroskopowa polegająca na podziale światła spolaryzowanego przez pryzmat na dwie wiązki, normalną i opóźnioną w czasie, czego efektem jest uzyskanie obrazu quasi-przestrzennego.

Dzięki AxioObserver 7 FL możliwe są:

• obrazowanie struktur komórkowych
• przeżyciowe i automatyczne pomiary proliferacji i migracji w hodowlach komórkowych
• testy przepuszczalności i inwazji, proliferacji.
• analiza procesów adhezji komórek
• śledzenie przemieszczających się białek wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych, analiza ich eksternalizacji na powierzchnię błony komórkowej
• ocena żywotności i ogólnego stanu komórki
• ocena funkcjonalności komórek, np. analiza produkcji tlenku azotu przez śródbłonek naczyniowy, analiza kurczliwości miocytów poprzez ocenę wewnątrzkomórkowego poziomu wapnia
• analiza preparatów histologicznych

W Pracowni znajdują się ponadto dwie komory laminarne i 3 inkubatory hodowlane, które zapewniają szeroki zakres możliwości badawczych oraz dużą przepustowość badań. Ponadto, w badaniach wykorzystywane są zaawansowane modele ko-hodowli komórkowej, jak również systemy do mechanicznej stymulacji komórek oraz system Seahorse XFp.

System Seahorse XFp jest analizatorem strumienia zewnątrzkomórkowego, stanowiący Złoty Standard w badaniu metabolizmu komórek. System ten pozwala na przeprowadzenie w czasie rzeczywistym „testu warunków skrajnych” dwóch głównych ścieżek wytwarzania energii w glikolizie oraz mitochondrialnym oddychaniu komórkowym. Analizator Seahorse XFp pozwala na badanie komórek ssaczych, drożdży, wyizolowanych mitochondriów czy też komórek roślinnych.

Dzięki Seahorse XFp możliwe jest:

• wykonanie pomiaru metabolizmu komórkowego
• wykrycie kluczowych zamian w metabolizmie komórkowym
• przeżyciowy i automatyczny pomiar oddychania mitochondrialnego i glikolizy w czasie rzeczywistym,
• wykonywanie analiz komórek eukariotycznych i mitochondriów pochodzących z szerokiego spektrum tkanek
• pracę z niewielkimi ilościami komórek (od 5×103 do 2×105) i mitochondriów (1-5μg)
• ocenę funkcjonowania mitochondriów, zużycia substratów oddechowych oraz ogólnego stanu komórki.

ZESPÓŁ BADAWCZY

W skład zespołu badawczego wchodzą:

Pracownicy:

• prof. dr hab. Ryszard T. Smoleński
• prof. dr hab. Ewa M. Słomińska
• dr hab. Barbara Kutryb-Zając
• dr Marta Tomczyk
• dr Paulina Mierzejewska
• dr Magdalena Zabielska-Kaczorowska
• mgr Alicja Braczko
• mgr Patrycja Jabłońska
• mgr Marcin Lipiński
• inż. Krzysztof Urbanowicz

Doktoranci:

• mgr Ada Kawecka
• mgr Agata Jędrzejewska
• mgr Oliwia Król
• mgr Gabriela Harasim
• mgr Marika Frańczak

PUBLIKACJE

Na podstawie wyników badań uzyskanych dzięki wykorzystaniu wiedzy, doświadczenia naukowców z Katedry i Zakładu oraz posiadanej aparaturze powstało wiele publikacji, m.in.

1. KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, Kawecka Ada, CARATIS FIONA~51, URBANOWICZ KRZYSZTOF, BRACZKO ALICJA, Furihata Tomomi, KARASZEWSKI BARTOSZ, SMOLEŃSKI RYSZARD T., RUTKOWSKA ALEKSANDRA. The impaired distribution of adenosine deaminase isoenzymes in multiple sclerosis plasma and cerebrospinal fluid. Front. Mol. Neurosci. 2022 : vol. 15, art. ID 998023, s. 1-13

2. KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, Kawecka Ada, BRACZKO ALICJA, Franczak Marika, SŁOMIŃSKA EWA M., Giovannoni Roberto, SMOLEŃSKI RYSZARD T. CoCl2-mimicked endothelial cell hypoxia induces nucleotide depletion and functional impairment that is reversed by nucleotide precursors. Biomedicines 2022: vol. 10, nr 7, art. ID 1540, s. 1-19

3. JABŁOŃSKA PATRYCJA, MIERZEJEWSKA PAULINA, TOMCZYK MARTA, KOSZAŁKA PATRYCJA, FRAŃCZAK MARIKA, Kawecka Ada, KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, BRACZKO ALICJA, SMOLEŃSKI RYSZARD T., SŁOMIŃSKA EWA M. Differences in extracellular NAD+ and NMN metabolism on the surface of vascular endothelial cells. Biologym2022: vol. 11, nr 5, art. ID 675, s. 1-12

4. BRACZKO ALICJA, KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, JĘDRZEJEWSKA AGATA, KRÓL OLIWIA, MIERZEJEWSKA PAULINA, ZABIELSKA-KACZOROWSKA MAGDALENA, SŁOMIŃSKA EWA M., SMOLEŃSKI RYSZARD T. Cardiac Mitochondria Dysfunction in Dyslipidemic Mice. Int. J. Mol. Sci. 2022 : vol. 23, nr 19, art. ID 11488, s. 1-17

5. JĘDRZEJEWSKA AGATA, KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, KRÓL OLIWIA, HARASIM GABRIELA, FRAŃCZAK MARIKA, JABŁOŃSKA PATRYCJA, SŁOMIŃSKA EWA, SMOLEŃSKI RYSZARD TOMASZ. The decreased serum activity of cytosolic 5’-nucleotidase IA as a potential marker of breast cancer-associated muscle inflammation. Nucleos. Nucleot. Nucleic Acids 2022 : vol. 41, nr 3, s. 273-284

6. MIERZEJEWSKA PAULINA, KUNC MICHAŁ, ZABIELSKA-KACZOROWSKA MAGDALENA AGNIESZKA, KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, PELIKANT-MAŁECKA IWONA, BRACZKO ALICJA, JABŁOŃSKA PATRYCJA, Romaszko Paweł, KOSZAŁKA PATRYCJA, SZADE JOLANTA, SMOLEŃSKI RYSZARD TOMASZ, SŁOMIŃSKA EWA MARIA. An unusual nicotinamide derivative, 4-pyridone-3-carboxamide ribonucleoside (4PYR), is a novel endothelial toxin and oncometabolite. Exp. Mol. Med. 2021 : vol. 53, nr 9, s. 1402-1412

7. KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, HARASIM GABRIELA, JĘDRZEJEWSKA AGATA, KRÓL OLIWIA, BRACZKO ALICJA, JABŁOŃSKA PATRYCJA, MIERZEJEWSKA PAULINA, ZIELIŃSKI JACEK, SŁOMIŃSKA EWA M., SMOLEŃSKI RYSZARD T. Macrophage-derived adenosine deaminase 2 correlates with M2 macrophage phenotype in triple negative breast cancer. Int. J. Mol. Sci. 2021 : vol. 22, nr 7, art. ID 3764

8. JABŁOŃSKA PATRYCJA, KUTRYB-ZAJĄC BARBARA, MIERZEJEWSKA PAULINA, Jasztal Agnieszka, Bocian Barbara, LANGO ROMUALD, ROGOWSKI JAN, Chlopicki Stefan, SMOLEŃSKI RYSZARD T., SŁOMIŃSKA EWA M. The new insight into extracellular NAD+ degradation-the contribution of CD38 and CD73 in calcific aortic valve disease J. Cell. Mol. Med. 2021 : vol. 25, nr 13, s. 58845898

9. Olkowicz Mariola, Czyzynska-Cichon Izabela, SZUPRYCZYŃSKA NATALIA, Kostogrys Renata B., KOCHAN ZDZISŁAW, Debski Janusz, Dadlez Michal, Chlopicki Stefan, SMOLEŃSKI RYSZARD T. Multi-omic signatures of atherogenic dyslipidaemia: pre-clinical target identification and validation in humans J. Transl. Med.2021 : vol. 19, nr 1, art. ID 6, s. 1-23

10. Olkowicz Mariola, TOMCZYK MARTA, Debski Janusz, Tyrankiewicz Urszula, Przyborowski Kamil, BORKOWSKI TOMASZ, ZABIELSKA-KACZOROWSKA MAGDALENA, SZUPRYCZYŃSKA NATALIA, KOCHAN ZDZISŁAW, Smeda Marta, Dadlez Michal, Chlopicki Stefan, SMOLEŃSKI RYSZARD T. Enhanced cardiac hypoxic injury in atherogenic dyslipidaemia results from alterations in the energy metabolism pattern. Metab. Clin. Exp. 2021 : vol. 114, art. 154400

11. TOMCZYK MARTA, Olkowicz Mariola, SŁOMIŃSKA EWA MARIA, SMOLEŃSKI RYSZARD T. High throughput procedure for comparative analysis of in vivo cardiac glucose or amino acids use in cardiovascular pathologies and pharmacological treatments. Metabolites 2021 : vol. 11, nr 8, art. ID 497, s. 1-16

CENNIK

Pracownia będzie wykonywać analizy zgodnie z indywidualnymi zleceniami z dostosowaniem do konkretnych potrzeb kontrahentów. Koszt usługi wyceniany jest indywidualnie dla klientów zewnętrznych.

KONTAKT

dr hab. Barbara Kutryb-Zając
Laboratorium Analiz Biochemicznych i Obrazowania
Katedra i Zakład Biochemii
Gdański Uniwersytet Medyczny
ul. Dębinki 1
80-211 Gdańsk

Numer telefonu 58 349 14 14
Mail barbara.kutryb-zajac@gumed.edu.pl

fot. Paweł Sudara/GUMed