Archiwa

Specjalizujemy się w badaniu oddziaływań między biocząsteczkami z zastosowaniem metod elektroanalitycznych, aby opracowywać innowacyjne systemy analityczne, które mogą znaleźć zastosowanie w medycynie, weterynarii, analizie żywności i ochronie środowiska. 

Analizujemy oddziaływania pomiędzy biocząsteczkami takimi jak: białka i kwasy nukleinowe (DNA lub RNA), stosując metody elektrochemiczne.

Badania te pozwalają nam na projektowanie i opracowywanie nowatorskich platform i systemów analitycznych, które mogą być zastosowane do konstrukcji bioczujników elektrochemicznych. Bioczujnik to urządzenie analityczne, służące do wykrywania określonego analitu, które zawiera dwa zintegrowane elementy: biologiczny element rozpoznający (receptor) oraz przetwornik.

Jako element receptorowy stosujemy cząsteczki biologiczne: przeciwciała, jednoniciowe kwasy nukleinowe (ssDNA, ssRNA) oraz aptamery. Ich zadaniem jest nadanie bioczujnikowi selektywności. Interesujemy się szczególnie innowacyjnymi bioczujnikami, w których element przetwornikowy zawiera nanomateriały z węgla lub złota.

Skupiamy się na wykrywaniu biomarkerów różnych chorób, takich jak: choroby nowotworowe, układu krążenia, neurozwyrodnieniowe oraz cukrzyca. Opracowywane przez nas bioczujniki mają duży potencjał komercjalizacyjny.

Kolejnym celem naszych badań jest określenie wpływu wybranych związków obecnych w żywności na patologie procesów życiowych organizmu ludzkiego, takich jak utlenianie lipoprotein lub agregacja białek. Angażujemy się też w badania nad właściwościami inhibitorowymi nowych związków na białka pełniące kluczowe funkcje w organizmie człowieka. Ponadto pracujemy nad systemami ukierunkowanego i kontrolowanego dostarczania związków o znaczeniu terapeutycznym do komórek nowotworowych.

W naszych badaniach skupiamy się na zagadnieniach dotyczących wpływu składników diety na układ immunologiczny jelit oraz skład i aktywność mikrobioty jelitowej.

Naszym priorytetem jest poznanie mechanizmów odpowiedzialnych za wzbudzanie tolerancji lub alergii pokarmowej oraz utrzymanie prawidłowej pracy jelit uwzględniając komunikację na szlaku jelito-mózg oraz jelito-wątroba.

Prowadzimy interdyscyplinarne badania łączące mikrobiologię, immunologię, biologię molekularną oraz technologię żywności. Takie wielostronne podejście umożliwia nam poszerzanie wiedzy na temat identyfikacji kluczowych mechanizmów immunologicznych i mikrobiologicznych regulowanych dietą i jej bioaktywnymi składnikami.

Stosując modyfikacje technologiczne (termiczne, chemiczne, fizyczne i enzymatyczne) w odniesieniu do surowców i produktów spożywczych poszukujemy procesów obniżających ich immunogenność, co jest istotnym celem prowadzonych przez nas badań.

W naszej pracy stosujemy modele zwierzęce, tkankowe i komórkowe w systemach in vivo, in vitro i ex vivo. Uzupełniamy je analizami in silico, które pomagają przewidywać aktywność biologiczną badanych substancji, ich potencjał alergenny oraz metabolizm w organizmie. Zajmujemy się również charakterystyką szczepów bakteryjnych stosowanych w produkcji żywności fermentowanej i analizujemy ich wpływ na mikrobiom jelitowy ludzi i zwierząt, zarówno zdrowych, jak i w stanach chorobowych.

Poza aspektem naukowym stawiamy na współpracę z otoczeniem gospodarczym, wspierając rozwój innowacyjnych produktów spożywczych i współpracując z producentami żywności. Jako przykłady możemy wymienić opracowanie produktów spożywczych: o właściwościach immunogennych; korzystnie oddziaływujących na mikrobiotę jelitową i poprawiających funkcjonowanie układu immunologicznego oraz takich, które mogą być stosowane w profilaktyce i poprawiać kondycję organizmu.

Celem naszych prac badawczych jest poprawa jakości żywności oraz wzbogacania jej w naturalne składniki sprzyjające zdrowiu (żywność funkcjonalna). 

Nasze badania dotyczą związków bioaktywnych, które wykazują pozytywny wpływ na zdrowie człowieka poprzez oddziaływanie na konkretne procesy zachodzące w organizmie np. przeciwdziałanie stanom zapalnym, spowalnianie reakcji utlenienia w organizmie czy poprawę odporności. 

Dzięki dostępowi do zaawansowanej aparatury badawczej oraz nowoczesnych metod analitycznych mamy możliwość głębokiego scharakteryzowania substancji bioaktywnych. Określamy zmiany profilu oraz zawartości m.in. polifenoli, tokoferoli i tokotrienoli, związków siarki (glutationu, glukozynolanów), fosforanów inozytolu i wielu innych.

Potencjał prozdrowotny żywności badamy w modelach in vitro i ex vivo, w organizmie człowieka oraz wykorzystując zaprojektowaną żywność modelową. Analizujemy biodostępność związków bioaktywnych, czyli stopień, w jakim są wchłaniane i wykorzystywane przez organizm. Zajmujemy się także oceną wpływu zmodyfikowanej diety na stan odżywienia oraz wybrane parametry zdrowia. 

Badamy wpływ biopolimerów (skrobia czy białka/lipidy) na charakterystykę i aktywność mikrobioty jelitowej, zmiany metaboliczne w ekosystemie jelit oraz ich potencjalne funkcje bifidogenne, czyli ich pozytywny wpływ na liczebność bakterii jelitowych korzystnych dla organizmu. 

Ważnym celem naszych badań jest również bezpieczeństwo żywności. Skupiamy się m.in. na ocenie skutków obróbki technologicznej na jakość żywności – w tym termicznej obróbki żywności. Nasze badania umożliwiają identyfikowanie i ilościową analizę zawartości produktów tzw. reakcji Maillarda, które powstają podczas smażenia i ogrzewania prawie każdego rodzaju produktu żywnościowego zawierającego białka i cukry proste. Zakładamy, że dzięki doborowi surowców i optymalnych warunków przygotowania żywności, jesteśmy w stanie zminimalizować produkcję związków szkodliwych bez utraty związków odpowiadających za walory smakowo-zapachowe. 

Naszą wiedzą analityczną oraz doświadczeniem badawczym chętnie wspieramy producentów żywności m.in. z branży piekarskiej oraz producentów przetworów owocowo-warzywnych i miodów. Współpracujemy również z przedsiębiorcami zainteresowanymi projektowaniem innowacyjnych produktów, zarówno tych konwencjonalnych, jak i specjalnego przeznaczenia dietetycznego.

Specjalizujemy się w badaniu związków biologicznie aktywnych w surowcach roślinnych i żywności pochodzenia roślinnego, analizując ich właściwości oraz wpływ na zdrowie.

Nasze badania koncentrujemy wokół aktywności chemicznej i biologicznej związków biologicznie aktywnych takich jak: kwasy fenolowe, flawonoidy, skondensowane taniny, lignany, saponiny, oligosacharydy, tokoferole i karotenoidy. Analizujemy je w surowcach roślinnych, głównie nasionach roślin strączkowych i oleistych, oraz w żywności pochodzenia roślinnego. Do analizy wykorzystujemy metodę HPLC z różną detekcją.

Zajmujemy się również hydrolizą enzymatyczną białek żywności i właściwości hydrolizatów białkowych, a także badaniem interakcji związków fenolowych z białkami. W badaniach wykorzystujemy metodą pH-statowa z użyciem różnych enzymów proteolitycznych.  Hydrolizaty analizujemy metodą HPLC z różnymi sposobami detekcji. Do badania interakcji stosujemy modelową precypitację białek, analizę chromatograficzną i spectrofluorymetrię.

Ważnym celem naszych badań jest również analiza wpływu wysokich ciśnień na związki biologicznie aktywne i ich właściwości. Ten obszar badawczy obejmuje również aktywność antybakteryjną, właściwości sensoryczne oraz hamowanie aktywności enzymów ważnych z fizjologicznego punktu widzenia: acetylocholinoesterazy (AChE) oraz enzymu konwertującego angiotensynę (ACE).

Ponadto nasze analizy obejmują aktywność przeciwutleniającą i antydiabetyczną (zdolność do hamowania aktywności alfa-amylazy i alfa-glukozydazy). Współpracujemy również z otoczeniem gospodarczym m.in. z branżą biotechnologiczną oraz hodowcami roślin, oferując swoją wiedzę i możliwości analityczne.

Pogłębiamy współczesną wiedzę na temat wpływu diety i jakości żywności na zdrowie.

Nasze badania dotyczą znanych i potencjalnie nowych składników diety, w tym odżywczych i bioaktywnych, pochodzenia roślinnego lub syntetycznego, które mogą łagodzić lub nasilać zaburzenia metaboliczne charakterystyczne dla chorób dietozależnych, takich jak otyłość, cukrzyca czy niektóre choroby układu pokarmowego oraz układu krążenia.

Wśród naszych głównych zainteresowań znajdują się: ekstrakty polifenolowe i preparaty błonnikowo-fenolowe, błonnik pokarmowy i nienasycone kwasy tłuszczowe z niekonwencjonalnych źródeł (takich jak nasiona roślin zielarskich czy owoców), mikroelementy w formie nanocząstek, preparaty prebiotyczne oraz dodatki do żywności zawierające fosfor.

Szczególną uwagę skupiamy na poznawaniu fizjologicznych i molekularnych mechanizmów, za pośrednictwem których interesujące nas składniki pokarmowe wpływają na kondycję jelitową i metaboliczną organizmu. Śledzimy również wzajemne oddziaływania wybranych składników po ich spożyciu, np. w przewodzie pokarmowym, gdzie, poprzez wpływ na lokalną mikrobiotę, mogą one zmieniać swoją dostępność i aktywność biologiczną.

Eksperymenty żywieniowe prowadzimy głównie na gryzoniach laboratoryjnych, używanych jako model badawczy dla odzwierciedlenia stanu zdrowia człowieka, a także, wspólnie z innymi zespołami, na zwierzętach hodowlanych m.in. dla poprawy jakości zdrowotnej produktów pochodzenia zwierzęcego, takich jak mięso czy jaja.

Prowadzimy ponadto współpracę z przemysłem, angażując się w planowanie i realizację projektów badawczo-rozwojowych, których celem jest wprowadzenie na rynek nowych rodzajów żywności.

Skupiamy się na badaniu mechanizmów leżących u podstaw rozwoju insulionoporności oraz towarzyszących jej zaburzeń metabolicznych.

Insulinooporność, czyli osłabiona odpowiedź biologiczna na działanie insuliny, jest stanem, który może prowadzić do rozwoju wielu chorób m.in. cukrzycy typu 2. Jest powiązana z otyłością, a jej przebieg oraz nasilenie mogą być modyfikowane przez poziom aktywności fizycznej i sposób odżywiania.

Molekularne podłoże insulinooporności stanowi zaburzenie transmisji sygnału komórkowego insuliny, najczęściej jego postreceptorowej sygnalizacji. Dlatego nasze badania koncentrujemy na identyfikacji tych mechanizmów, które zachodzą w mięśniach szkieletowych i tkance tłuszczowej.

Badania prowadzimy u osób z grup ryzyka cukrzycy typu 2. Prowadzimy również programy ćwiczeń fizycznych lub diety ubogokalorycznej dla osób z otyłością.

Do oceny wrażliwości tkanek na insulinę używamy klamry metabolicznej – złotego standardu w pomiarze wrażliwości na insulinę in vivo. Wykonujemy biopsje mięśnia obszernego bocznego uda, podskórnej tkanki tłuszczowej oraz izolację komórek jednojądrzastych krwi obwodowej. W tkankach analizujemy ekspresję genów oraz białek. W badaniach eksperymentalnych prowadzimy hodowle komórek mięśni szkieletowych i adipocytów. Wykorzystujemy takie techniki jak wyciszanie genów, stymulację elektryczną rozwiniętych miotub oraz ocenę wychwytu glukozy w miotubach.

Wyniki naszych badań pozwalają lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw insulinooporności oraz innych zaburzeń metabolicznych. Ta wiedza przyczynia się do opracowywania spersonalizowanych interwencji terapeutycznych w zapobieganiu i leczeniu chorób związanych z insulinoopornością oraz identyfikacji potencjalnych biomarkerów.