Aplikovanéabuněčné biotechnologie
Výzkumná skupina propojuje mikrobiální biotechnologie, materiálovou chemii, biospektroskopické metody, molekulární biologii a buněčné techniky. Zaměřuje se na kultivaci mikroorganismů, produkci biomasy a metabolitů, valorizaci odpadních materiálů a vývoj pokročilých biopolymerních materiálů s ověřenými biologickými účinky.
Důležitou součástí výzkumu je charakterizace mikroorganismů, biomasy a bioaktivních látek, vývoj probiotik, materiálů s řízeným uvolňováním a hodnocení bioaktivity, biokompatibility a bezpečnosti. Skupina klade důraz na interdisciplinární spolupráci, propojení s aplikační sférou, mezinárodní spolupráci a výchovu mladých vědeckých pracovníků.
-
Výzkumný tým
-
Výzkumné zaměření
- Biotechnologická produkce bioplastů na bázi polyhydroxyalkanoátů, enzymů, provitaminů, karotenoidů a dalších metabolitů včetně obohacené mikrobiální biomasy.
- Valorizace odpadních substrátů potravinářského průmyslu, zemědělství a dalších výrob.
- Purifikace, extrakce a izolace biomolekul a biopolymerů z přírodních materiálů, molekulární charakterizace struktury těchto molekul pomocí moderních instrumentálních technik.
- Kultivace fotosyntetizujících mikroorganismů a řas.
- Zapojení vybraných metabolitů do stresové odpovědi mikroorganismů.
- Fyziologie mikroorganismů a její regulace.
- Monitoring a optimalizace biotechnologických procesů, převod do průmyslového měřítka (up-scale, down-scale).
- Isolace a identifikace průmyslově využitelných mikroorganismů z přírodních zdrojů.
- Využití extrémofilních mikroorganismů v biotechnologiích.
- Využití pokročilých technik k analýze životaschopnosti mikrobiálních buněk.
- Příprava, charakterizace a aplikace mikro/nanovláken a mikro/nanočástic z biomateriálů a využití těchto produktů.
- Využití mikroorganismů k biodegradačním procesům.
- Stanovení antimikrobiálních účinků přírodních látek na testovacích mikroorganismech.
- Stanovení potenciálních toxických účinků přírodních látek a nanomateriálů na lidské buňky (cytotoxicita) i buněčné systémy (př. DNA – genotoxicita) za účelem posouzení bezpečnosti jejich použití.
-
Vybrané projekty
- GA25-15806S – Biocompatible and flexible scaffolds with bio-origin
- Idestimulering NMBU 1650026225 – FUNCHITOMED
- MATFONDAVTALE, project Nº. 301834 – BYPROVALUE
- FW01010649 – Výzkum a vývoj nové generace inkontinenční pomůcky
- Biotechnologický proces zpracování a valorizace odpadního glycerolu pomocí karotenogenních kvasinek
-
Vybrané publikace
- LANGOVÁ, D.; CÓRDOBA, M. A. M.; SORRECHIA, R.; HOOVÁ, J.; SVOBODA, Z.; MIKULÍKOVÁ, R.; CORREA, M. A.; PIETRO, R. C. L. R.; MÁROVÁ, I. Achyrocline satureioides Hydroalcoholic Extract as a Hypoallergenic Antimicrobial Substitute of Natural Origin for Commonly Used Preservatives in Cosmetic Emulsions. Plants, 2023, 12(10). DOI: 10.3390/plants12102027
- KOVALCIK, A. et al. Properties and structure of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) filaments for fused deposition modelling. International Journal of Biological Macromolecules, 2021, 183, s. 880–889. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.04.183; WOS:000675752200006
- VOSTREJS, P. et al. Biobased antimicrobial coatings: Layer-by-layer assemblies based on natural polyphenols. ACS Applied Polymer Materials, 2025, 7(6), s. 3601–3610. DOI: 10.1021/acsapm.4c03681; WOS:001445707500001
- KOVALCIK, A. et al. Conformal polypyrrole biointerfaces on porous PHA monoliths via oxidative chemical vapor deposition. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2026, 261, 115417. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2026.115417; WOS:001669659500001
- DZURICKÁ, L.; HOOVÁ, J.; DRIBNÁKOVÁ, B.; SKOUMALOVÁ, P.; RAPPELLI, P.; MÁROVÁ, I. Nanostructures dual-delivery systems with antioxidant and synergistic approach for targeted dermal treatment. International Journal of Molecular Sciences, 2025, 26(19), Article Nr. 9485. DOI: 10.3390/ijms26199485
- DZURENDOVA, S. et al. Vibrational spectroscopy methodology for profiling of mixed carbon metabolism in carotenogenic and oleaginous Mucor circinelloides. Microbial Cell Factories, 2025, 24(1), 245. DOI: 10.1186/s12934-025-02868-w
- DZURENDOVA, S. et al. Raman spectroscopy online monitoring of biomass production, intracellular metabolites and carbon substrates during submerged fermentation of oleaginous and carotenogenic microorganisms. Microbial Cell Factories, 2023, 22(1), 261. DOI: 10.1186/s12934-023-02268-y
-
Patenty a užitné vzory
- MÁROVÁ, I.; OBRUČA, S.; PŘIKRYL, R.; VUT v Brně: Způsob produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) na olejovém substrátu. 304183, patent. (2013)
- OBRUČA, S.; PERNICOVÁ, I.; KUČERA, D.; NOVÁČKOVÁ, I.; SEDLÁČEK, P.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ: Způsob výroby polyhydroxyalkanoátů pomocí isolátu termofilního bakteriálního kmene Aneurinibacillus sp. H1. 308626, patent. (2021)
- MÁROVÁ, I.; KUNDRÁT, V.; VUT v Brně: Způsob rozpouštění biodegradabilních polyesterů. 308735, patent. (2021)
- MÁROVÁ, I.; POSPÍŠIL, L.; KUNDRÁT, V.; VUT v Brně: Polymerní vlákno a způsob jeho přípravy. 306448, patent. (2016)
- HÁRONIKOVÁ, A.; MÁROVÁ, I.; KOSTOVOVÁ, I.; Vysoké učení technické v Brně: Suchá biomasa karotenogenních kvasinek druhu C.capitatum CCY10-1-2 pro krmivářské účely. 28679, užitný vzor. (2015)
-
Možnosti spolupráce a smluvního výzkumu
-
Návrh a vývoj biotechnologického procesu
a) Volba vhodného mikrobiálního producenta, optimalizace složení médií.
b) Aplikace odpadních substrátů a principu cirkulární ekonomiky.
c) Optimalizace již zavedeného procesu. - Komplexní analýza mikrobiálních vzorků.
-
Standartní analýzy biologických matric:
a) Vitamíny i provitamíny - vitamíny skupiny B, C, A, D, E, K, karotenoidy, steroly,...
b) Fenolické látky
c) Lipidy - komplexní analýza, celkový obsah lipidů, profil mastných kyselin, zastoupení SFA/MUFA/PUFA.
d) Sacharidy - analýza mono, oligosacharidů, stanovení β a α-glukanů.
e) Proteiny. - Testování antioxidační a antimikrobiální aktivity.
- Testování vzorků na lidských buněčných liniích.
- Návrh kosmetických formulí s obsahem přírodních látek.
-
Návrh a vývoj biotechnologického procesu
NAŠI PARTNEŘI:
