Bioanalytická chemie

Biomakromolekuly pomáhají detekovat a stanovovat jiné biologicky důležité molekuly.

Podat přihlášku

Přijímací řízení do doktorských programů - akad.rok 2020/2021 (zahájení: podzim 2020)
Termín podání přihlášky do půlnoci 30. 4. 2020

Co se naučíte

Cílem studia je příprava vysoce kvalifikovaných pracovníků pro vědeckou práci v různých oblastech Bioanalytické chemie v akademickém i firemním prostředí, nebo ve specializovaných akreditovaných laboratořích. V úvodním období si studenti absolvováním vybraných přednášek a konzultací prohloubí a upevní potřebné teoretické základy nad rámec předchozího magisterského stupně. Paralelně probíhá zpracování samostatné literární rešerše k zadanému tématu doktorské disertace. Při tom by se studenti měli naučit účinně využívat databází aktuálně přístupných z PřF, knižních a časopisových fondů MU, meziknihovních služeb a v některých případech i přímé komunikace s autory publikací např. na odborných konferencích. Těžiště činnosti studentů však bude spočívat v jejich vlastní experimentální práci a aktivním zapojení do řešení výzkumných projektů školitelů. Jsou vedeni k tomu, aby samostatně připravili návrh dílčího projektu (česky i anglicky) a zúčastnili se s ním veřejné soutěže (v současnosti např. doktorandské projekty FRMU a pro nejlepší i regionální program Brno PhD Talent JCMM). Měli by dokonale zvládnout zpracování získaných experimentálních dat, jejich interpretaci a následnou prezentaci v různých formách (vystoupení na semináři a na konferencích, příprava posteru, jednoduchá webová stránka, příprava publikace), samozřejmě se zvládnutím moderního počítačového a programového vybavení.

Praxe

Bioanalytická chemie je dynamicky se rozvíjející obor, sahající od biochemických přes molekulárně biologické a instrumentálně analytické přístupy až k pokročilému zpracování experimentálních dat, studenti doktorských programů přitom musí být vzděláváni v nejmodernějších trendech bianalytických metod. Tento rozvoj nejde realizovat bez neustálé inovace výzkumné infrastruktury odrážející stále probíhající rozvoj stávajících a nástup zcela nových metodik, což je prakticky nemožné přímo na Biochemickém ústavu. Doktorandi tak během přípravy disertační práce navštíví i jiná tuzemská případně zahraniční pracoviště, což lze za jistou formu praxe také považovat.

Uplatnění absolventů

Absolventi programu budou připraveni pro práci v biochemickém, farmaceutickém, veterinárním a zdravotnickém výzkumu, a to jak s orientací na základní, tak i aplikovaný výzkum, v biotechnologických výrobách s výše uvedeným zaměřením, a ve specializovaných certifikovaných laboratořích, což jim dává možnost perspektivního uplatnění nejen na tuzemském, ale i zahraničním pracovním trhu.

Mohou však také pokračovat v akademické kariéře na vysokých školách a výzkumných ústavech v ČR nebo i v zahraničí (např. formou postdoktorandských pobytů). Uplatní se na řídicích funkcích a jako vědeckovýzkumní a vývojoví pracovníci v soukromých firmách a v biochemických laboratořích nejrůznějších institucí zaměřených na humánní nebo veterinární medicínu, farmacii, zemědělství a biotechnologii.

Podmínky přijetí

Cílem přijímacího řízení je pro tento program hledat a vybrat nejlepší motivované kandidáty. Přijímací zkouška probíhá formou pohovoru (případně online interview u zahraničních uchazečů), při kterém komise složená ze tří akademických pracovníků hodnotí odborné zkušenosti, schopnost komunikovat v angličtině a motivaci a připravenost kandidátů.

Kritéria hodnocení

Komise ověřuje a boduje úroveň odborných znalostí a předpokladů uchazeče k samostatné vědecké práci v oblasti výzkumného zaměření dizertační práce (0-200 bodů) a znalostí anglického jazyka (0-100 bodů). Pro přijetí musí uchazeč získat minimálně 120 bodů v odborné a minimálně 60 bodů v jazykové části zkoušky. Před podáním přihlášky konzultuje uchazeč s potenciálním školitelem své odborné zaměření, konkrétní téma je pak upřesněno během 1. semestru studia.

Termíny

1. 1. – 30. 4. 2020

Termín pro podání přihlášek

Podat přihlášku

Školitelé a výzkumná zaměření dizertačních prací

Školitelé

Součástí přihlášky je jméno předpokládaného školitele. Školitele si vyhledejte podle profilového zaměření ze seznamu školitelů a konzultujte s ním jeho potenciální školitelství a návrh projektu.

Výzkumná zaměření dizertačních prací

Jednooborové studium

František Foret - Mikro- a mezo-fluidická instrumentace pro obohacování biogických vzorků

Školitel: Ing. František Foret, CSc.

OBJECTIVES: Development of instrumentation and methods for comprehensive and/or selective enrichment and analysis of nucleic acids, proteins and metabolites. The work will include electrophoretic and mass spectrometric instrumentation and will be focused on instrumental as well as methodological development of new techniques based on preliminary results obtained with an industrial partner.

FOCUS: Proof of principles of epitachophoresis for biology related samples; design and construction/modification of instrumentation for large volume sample processing. The topic is based on entirely new procedures currently in the state of patent application in the USA.

METHODS: epitachophoresis, MS, capillary electrophoresis and HPLC in combination with different detection techniques

LITERATURE: see WOS.

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates should contact Ing. František Foret, CSc., e-mail: foret@iach.cz at CEITEC or Instute of nalytical Chemistry Academy of Science Czech Republic for informal discussion.

Jan Preisler - Applications of nanoparticles in mass spectrometry imaging

Školitel: prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.

OBJECTIVES: Use metal nanoparticles as labels for sensitive mass spectrometry imaging. The method allows detection of a single molecule on a tissue section.

EXAMPLES of doctoral projects:

- Development of sample preparation protocol for specific detection of selected markers on sections of 3D cell aggregates or other tissues.

- Optimization of specific labelling with nanoparticles. The specificity will be based on antibody-antigen and avidin-biotin interactions, aptamer bindings etc.

- Development of nanoparticle detection schemes using inductively coupled plasma (ICP) and matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) techniques.

- Study of nanoparticle transport efficiency in ICP MS. Confocal fluorescence or electron microscopy will be used as a reference method.

MORE INFORMATION: bart.chemi.muni.cz

Jan Preisler - Mass spectrometry imaging

Školitel: prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.

OBJECTIVES: The dissertation projects focus on matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging (MALDI MSI) for visualization of spatial distribution of biologically important compounds without chemical labelling.

EXAMPLES of doctoral projects:

- Development of sample preparation protocols for MALDI MSI. Samples may include 3D cell aggregates or other biological tissues.

- MALDI MSI of perifosine and other antitumor agents in 3D cell aggregates.

- Optimization of reactions on tissue sections. The aim will be, e.g., determination of double bond position in fatty acid chains in lipids.

MORE INFORMATION: bart.chemi.muni.cz

Pavel Kubáň - Vývoj a aplikace nových mikroextrakčních technik v analýze komplexních vzorků

Školitel: RNDr. Pavel Kubáň, DSc.

Experimentální část práce bude zahrnovat vývoj nových mikroextrakčních technik, které jsou založeny na selektivních přechodech analytů přes semi-permeabilní fázová rozhraní [1,2]. Při přechodu analytů bude využito difuze [1] nebo bude přechod urychlen účinkem elektrického pole [2]. Výsledné mikroextrakční techniky budou spojeny off-line nebo in-line s vhodnými analytickými metodami (primárně s kapilární elektroforézou) a adekvátnost takového spojení bude demonstrována analýzami biologicky, klinicky a toxikologicky významných analytů v reálných komplexních vzorcích jako je moč, krevní sérum/plasma a plná krev. [1] Kubáň, P., Boček, P., J. Chromatogr. A 1234 (2012) 2-8. [2] Kubáň, P., Šlampová, A., Boček, P., Electrophoresis 31 (2010) 768-785.

Petr Skládal - Nanočástice pro optické biosensory

Školitel: doc. RNDr. Petr Skládal, CSc.

OBJECTIVES: The advanced nanomaterials as quantum dots (QD), photon up-converting nanoparticles (UCNP) and coloid metal nanoparticles (Au, Ag, Cu NP) will be combined with sensing systems as waveguides, optical and Raman microscopic set-ups, surface plasmon resonance transducers and other options in order to develop biosensing devices with enhanced sensitivity. Both static evaluation - analog response and scanning / tracking / discriminating approaches - digital response for single-molecules (object, cell, nanoparticle) detection will be evaluated.

FOCUS: The target analytes will include metabolites and clinical markers in body fluids (serum, saliva), food and drinks (allergens, contaminants, toxins) and infectious microbes (honey bee pathogens, Salmonella, Enterobacteria).

METHODS: Bioconjugation and immobilization of biomolecules, characterization of bioconjugates and biointerfaces, ink-jet based microarrays, scanning probe microscopies, design of biosensing devices, advanced optical techniques, scanning probe microscopy, signal acquisition and processing, chemometrics, software development.

LITERATURE: https://www.muni.cz/en/people/2202-petr-skladal/publications

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates should contact Petr Skladal (skladal@chemi.muni.cz) for informal discussion.

Zdeněk Glatz - Kapičková mikrofluidika a její uplatnění v biochemické analytice

Školitel: prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.

OBJECTIVES: Droplet microfluidics offers significant advantages for performing high-throughput screens and sensitive assays. Droplets allow sample volumes to be significantly reduced, leading to concomitant reductions in cost and increasing of assay sensitivity. It combines these powerful features to enable currently inaccessible high-throughput screening applications, including single-cell and single-molecule assays.

FOCUS: The subjects of the study will be medicinally and pharmacologically important enzymes and the screening of their enzymes.

METHODS: droplet microfluidic system with the LIF detection, MS, UV-VIS, LIF, C4CD. A new sampling technique based on the dry blood spot will be used. Capillary electrophoresis and HPLC in combination with different detection techniques – MS, UV-VIS, LIF, C4CD will be used as supporting methods.

LITERATURE: https://www.sci.muni.cz/en/about-us/faculty-staff/1865-zdenek-glatz/publications

GRANT PROJECTS: https://www.sci.muni.cz/en/about-us/faculty-staff/1865-zdenek-glatz/projects

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates should contact Zdenek Glatz (glatz@chemi.muni.cz) for informal discussion.

Zdeněk Glatz - Využití moderních ambientních ionizačních technik – DART a DESI v bioanalytické chemii

Školitel: prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.

OBJECTIVES: Ambient mass spectrometry (MS) offers the versatile group of techniques providing analysis of solid sample surfaces and liquids in an open atmospheric pressure environment. It provides fast, direct analysis of objects without any sample pretreatment with the use of the mass spectrometer. Direct Analysis in Real Time (DART) and Desorption electrospray ionization (DESI) will be used in this project for the important clinical and pharmacological studies. As a comparative methods Direct Injection (DI) and MS combination with the separation methods HPLC a CE will be used.

FOCUS: The target analytes will include drugs and their metabolites and clinical markers in body fluids (blood, serum, saliva).

METHODS: DART-MS and DESI-MS, capillary electrophoresis and HPLC in combination with different detection techniques – MS, UV-VIS, LIF, C4CD. A new sampling technique based on the dry blood spot will be used.

LITERATURE: https://www.sci.muni.cz/en/about-us/faculty-staff/1865-zdenek-glatz/publications

GRANT PROJECTS: https://www.sci.muni.cz/en/about-us/faculty-staff/1865-zdenek-glatz/projects

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates should contact Zdenek Glatz(glatz@chemi.muni.cz) for informal discussion.

Informace o studiu

Zajišťuje Přírodovědecká fakulta
Typ studia doktorský
Forma prezenční ano
kombinovaná ano
Možnosti studia jednooborově ano
jednooborově se specializací ne
v kombinaci s jiným programem ne
Doba studia 4 roky
Vyučovací jazyk čeština
Oborová rada a oborové komise

Váháte?
Máte otázku?

Nechte si poradit v diskusním fóru Masarykovy univerzity

Diskusní fórum MUNI


Nebo nám pošlete e-mail

doc. RNDr. Oldřich Janiczek, CSc.

Konzultant programu

e‑mail: