Název projektu : Rozvoj technologického zázemí doktorských programů
Registrační číslo projektu : CZ.1.05/4.1.00/16.0346
Doba realizace projektu : 2.9.2014 -31.12.2015 (příprava projektu od 3.2.2014 -1.9.2014)
Kontakt : RNDr. Robert Dobrovolný, Ph.D. – odborně-technický manažer projektu

Celkové skutečně vynaložené způsobilé výdaje projektu : 41,859.251,21 Kč

Účelem projektu bylo podpořit rozvoj přístrojového a didaktického vybavení pracovišť 1. lékařské fakulty UK, která jsou vzájemně personálně, programově a metodicky propojena v klíčových výzkumných programech rozvoje vědy na Univerzitě Karlově a která dlouhodobě zajišťují nebo na základě podpory navrhovaného projektu zajistí vysoce specializované praktické kurzy pro pregraduální a postgraduální studenty, případně pro další zájemce z řad odborné veřejnosti.

Na pracoviště dotčených součástí projektu byly pořízeny unikátní přístroje a technologie, které nyní umožní další rozvoj aktuálních doktorských studijních programů.

Projekt byl realizován v objektech U Nemocnice 5 (Ústav patologické fyziologie) a Studničkova 2 (Ústav patologie), které jsou ve vlastnictví žadatele. Ostatní objekty jsou ve vlastnictví Všeobecné fakultní nemocnice (Ústav dědičných a metabolomických poruch, Klinika dětského a dorostového lékařství, Ke Karlovu 2, Praha 2; Urologická klinika, Ke Karlovu 6, Praha 2; Stomatologická klinika: U Nemocnice 2, Praha 2, Fakultní poliklinika, Karlovo nám. 32, Praha 2), se kterou má žadatel smlouvu o spolupráci.

Cílená podpora směřovaná do uvedených pracovišť zajistila zvýšení kvality výuky a výzkumu na 1. LF UK, přispěla k vyšší míře vzájemné propojenosti jednotlivých klinických oborů, teoretických pracovišť a výzkumných skupin a vede k zintenzivnění stávajících aktivit v oblasti transferu znalostí a technologií.

Výstupy projektu jsou klíčové pro podporu zainteresovaných pracovišť v oblasti jejich pedagogických a vědecko-výzkumných aktivit.

Došlo jednoznačně k podpoře předmětných pracovišť 1. lékařské fakulty UK, která budou plně konkurenceschopná jak v oblasti podpory vzdělávání, tak i ve výzkumné činnosti.

K naplnění výše uvedených cílů projektu bylo pořízeno následující přístrojové vybavení:

1. Konfokální mikroskop

Nově zakoupený konfokální mikroskop pro Ústav dědičných a metabolomických poruch (ÚDMP) umožnil pokračovat a rozšiřovat využívaní pokročilých mikroskopických metod přímo na pracovišti s kvalitativním zlepšením parametrů snímání (pixelové rozlišení, citlivost, rychlost snímání, počet použitelných fluoroforů).

Základní využití konfokálního mikroskopu je detekce fluorescenčně značených molekul s blokací parazitního signálu vznikajícího mimo rovinu zaostření pomocí štěrbiny. Tento způsob snímání umožňuje získat velmi ostré obrazy s vysokým rozlišením na hraně difrakčního limitu. Zároveň je možné po nasnímání několika paralelních rovin rekonstruovat trojrozměrnou strukturu snímaného objektu. Pořízený konfokální mikroskop je špičkový přístroj s duálním laserovým skenerem, který kombinuje možnosti snímání celého obrazového pole při vysokém rozlišení a velmi rychlého snímání pomocí rezonančního skeneru. Pomalé snímání je vhodné např. pro fixované patologické preparáty a dlouhodobé snímání růstové dynamiky buněčných kultur. Tento druh pozorování lze kombinovat se spektrálním detektorem a omezit vliv autofluorescence tkáňových řezů případně použít mnohonásobné fluorescenční značení. Rychlé snímání umožňuje zachytit děje v buňce jako např. změny intracelulární koncentrace vápníku nebo remodelace membrány v reakci na vnější podnět. Zakoupený přístroj je kompatibilní s dostupnou kultivační komůrkou umožňující dlouhodobé udržování buněčných kultur.

Stálý přístup ke špičkovému fluorescenčnímu/konfokálnímu mikroskopu je nutným předpokladem pro odhalování mechanismů studovaných metabolických poruch na ÚDMP. Efektivní využití pořízeného přístroje kromě vědecko-výzkumné činnosti také významně přispěje v publikační činnosti ústavu. ÚDMP pravidelně organizuje praktické kurzy pokročilé mikroskopie a přispěje tím ke zvýšení kvality výuky studentů i dalších pracovníků1.LF. Pořízený konfokální mikroskop je již užíván pro výuku v rámci praktického kurzu konfokální mikroskopie a pokročilých mikroskopických technik.

Konfokální mikroskop dodaný firmou MIKRO, spol. s r.o. plně vyhověl svými parametry požadavkům a jeho užívání přispělo plnění plánovaných cílů.

2. Mikrotomograf

Zakoupený mikrotomograf pro Stomatologickou kliniku, resp. technologie mikro CT (X-ray microtomography) nyní umožňuje vysoce detailní zobrazení všech RTG kontrastních struktur, tedy zejména zubů, kostěných tkání či nejrůznějších materiálů, včetně možností měření jejich denzity. Název technologie je odvozen od skutečnosti, že u tohoto zobrazení mají jednotlivé pixely průměr řádově v mikrometrech. Metodu je možné využít k zobrazení menších objektů, jejichž celkový průměr se pohybuje řádově v centimetrech. Metoda je ve světě zavedenou technologií, která poskytuje zcela unikátní, jiným způsobem nezjistitelná data. Její vědecko-výzkumný potenciál je velmi široký, a protože výzkum mikromorfologie kostí a jiných tkání zasahuje do mnoha oborů medicíny, jedná se o typické “core facility” pro výzkum.

Instalací přístroje na 1. lékařské fakulta UK na pracovišti Stomatologické kliniky došlo k výraznému zkvalitnění výstupů základního, preklinického i aplikovaného výzkumu.

Zakoupená technologie je určena jak k výuce, tak i k výzkumným aktivitám dotčené součásti a to především v rámci programů pregraduální a postgraduální výuky/výzkumu.

Mikrotomograf dodaný firmou RMI, s.r.o. naplnil svými parametry požadavky a jeho užívání přispělo plnění plánovaných cílů.

3. Zařízení pro záznam endoskopických a laparoskopických výkonů a laparoskopické trenažéry

Zakoupená technologie pro Urologickou kliniku sestávala ze dvou samostatných dodávek. Jednou bylo zakoupení laparoskopického trenažéru, který je univerzálním prostředkem pro nácvik dovedností potřebných v laparoskopické operativě. Trenažér se skládá z laparoskopického torza s vlastní kamerou a zobrazovací jednotky s LCD monitorem. Díky pohyblivé kameře lze během laparoskopického nácviku podle potřeby měnit úhel pohledu na operační pole. Pořízená technologie obsahuje analogovou kameru a monitor. Dále je vybaven video výstupem pro připojení druhého monitoru nebo dataprojektoru a USB rozhraním pro připojení PC. Je možné pořizovat a editovat fotografie a videozáznamy.

Druhou samostatnou dodávkou bylo zakoupení záznamového zařízení, tedy systému, který umožní nahrávat jednotlivé operace (videa) a pořizovat fotodokumentaci z více zdrojů signálu (tj. z jednotlivých operačních sálů). Součástí je HW stanice pro zadávání, úpravu a vyhledávání dat, postprocesing videa a fotodokumentace, export obrazových informací do PACS, serverového úložiště a na připojená média. Tento systém umožní vybranou či přímou prezentaci operačních technik a též jejich následný rozbor se studenty. Studenti tak získali dlouhodobou představu o konkrétních možnostech endoskopické a laparoskopické léčby u urologických onemocnění, která patří mezi nejčastější, zejména v oblasti onkologie (nádory prostaty, ledvin a močového měchýře), urolitiázy horních a dolních močových cest. Dále umožní získat představu o endoskopických a laparoskopických operacích u dětí, a to jak diagnostických, tak rekonstrukčních. Přenos dat do seminární místnosti na operačním sále umožní i hlubší interaktivní výuku během operace, kdy hlavní operatéři nebudou rušeni. Kvalitní a správně archivovaná obrazová dokumentace dále povede ke zkvalitnění výuky na Urologické klinice ve smyslu rozšíření spektra prezentovaných operací a hlubšího pochopení urologické problematiky a upevnění potřebných dlouhodobých znalostí budoucích lékařů.

Vybavení je určeno primárně k výuce pregraduálních a postgraduálních studentů lékařských oborů.

Laparoskopický trenažér dodala firma MIVAMED s.r.o. Zařízení pro záznam endoskopických výkonů dodala firma Olympus Czech Group, s.r.o., člen koncernu. Obě dodaná zařízení svým užíváním přispělo k naplnění cílů projektu.

4. Oxygrafický analyzátor

Tento přístroj zakoupený pro Kliniku dětského a dorostového lékařství umožňuje oxygrafické analýzy klíčových parametrů energetických funkcí mitochondrií (oxidace NADH a FP-dependentních substrátů, tvorba ATP, efektivnost oxidační fosforylace, citlivost k inhibitorům respiračního řetězce) ve vzorcích buněčných kultur, tkáňových homogenátů, izolovaných svalových vláken a izolovaných mitochondrií. Přístroj je konstruován pro měření funkčních mitochondriálních parametrů ve spektru různých tkání a buněčných kultur, kdy analýza vyžaduje opakované paralelní měření řady vzorků bezprostředně po jejich přípravě (kultivaci).

Přístroj umožňuje současné měření spotřeby kyslíku a acidifikace média ve 24 vzorcích s několikanásobným přidáním reagencií a při minimálních požadavcích na množství analyzovaného vzorku (měření v objemu 24 ul) na speciálních mikrotitračních destičkách. Pořízení tohoto unikátního přístroje umožní zavedení nového specializovaného praktického kurzu pro PGS studenty: „Kurz oxygrafické analýzy“, jeho používáním dochází k rozšíření spektra moderních metodických přístupů na 1. lékařská fakulta UK, možnost nových koncepčních a analytických přístupů k řešení řady výzkumných projektů, ve kterých jsou zapojeni PGS studenti a zvýšení přesnosti, správnosti a statistické významnosti výsledků v připravovaných vědeckých publikacích pro PGS studenty fakulty při řešení jejich dizertačních prací

Oxygrafický analyzátor dodala firma BioTech a.s. Dodaný přístroj plně vyhověl svými parametry požadavkům a jeho užívání přispělo plnění plánovaných cílů.

5. Upgrade průtokového cytometru

Průtokový cytometr – sorter na Ústavu patologické fyziologie – slouží pro sortování buněk z jednobuněčné suspenze. Buňky jsou fluorescenčně označeny pomocí monoklonálních protilátek, analyzovány a požadované populace jsou vysortovány do zkumavky, vícejamkové destičky nebo na mikroskopické sklíčko. V režimu zkumavek přístroj umožňuje sortování až čtyř různých populací souběžně. Umožňuje i aseptický sorting. Stávající přístroj je jediný na 1. LF UK, v ČR je obdobných přístrojů méně než 10. Je to jediný vysoce efektivní způsob sortingu (vyčlenění) velmi čistých buněčných populací požadovaných vlastností, jedná se o standardní technologii používanou na celém světě. Přístroj byl pořízen před více jak 10-ti lety a je široce využívaný nejenom na pracovišti Ústavu patologické fyziologie 1. lékařské fakulty UK, ale sortujeme podle potřeby buňky pro kohokoliv z fakulty a také pro externisty (např. 2. LF UK, ústavy AV ČR (BTI, IBP), MF UK). V původním stavu umožňoval přístroj sorting na základě max. osmi parametrů (dva optické a šest fluorescenčních). To již nepostačovalo současným vědeckým požadavkům.

Realizovaný Upgrade spočíval v dovybavení dalšími lasery, výměnou a opravou optické cesty, doplněním detekčního systému: detektory (fotonásobiče) spolu s nosiči (oktagon a trigon), úprava řídící elektroniky, pořízením nového akvizičního a analyzačního software DIVA. Po provedeném uprade jsme získali opět plně funkční technologii vyhovující stávajícím požadavkům na výzkum.

Upgrade průtokového cytometru realizovala firma I.T.A.-Intertact s.r.o.

6. Lékařský mikroskop pro 6 objektivů s kamerou,

Zakoupený lékařský mikroskop pro 6 objektivů s kamerou, pro 1 + 9 pozorovatelů s řídící jednotkou a stolem pro 10 pozorovatelů byl instalován na Ústav patologie 1. lékařská fakulta UK.

Pořízení této technologie umožnilo současné prohlížení histologických preparátů 10 pozorovatelům, z nichž jeden ovládá mikroskop a má možnost demonstrovat nálezy dalším až 9 pozorovatelům. Oproti projekci obrazu při promítání nálezů na plátno nedochází k žádnému zkreslení obrazu a je zachovaná možnost vlastního prohlížení v mikroskopu, která je pro interpretaci a edukační účely jednoznačně výhodnější a projekcí obrazu nenahraditelná. V případě většího počtu pozorovatelů je k dispozici zobrazení obrazu na zakoupených monitorech včetně jednoho velkoplošného, které je s ohledem na kvalitu obrazu podstatně lepší než projekce na plátno, nedosahuje však kvality přímého pozorování v mikroskopu. V rámci PGS a výzkumných projektů umožňuje zakoupená technologie spolupráci školitele souběžně s více školenci s možností okamžitého konsenzuálního vyhodnocení nálezů (na úrovni morfologické, kolorimetrické in situ hybridizace i imunohistochemické). Toto zařízení významně slouží v pregraduální výuce jak studentům magisterského oboru všeobecné lékařství (česká i anglická paralelka) tak i studentům stomatologie, dále školencům ve specializačním vzdělávání lékařů, ať už v rámci pracoviště, nebo v případě pořádání atestací v rámci předatestačního kurzu. Další využití je v rámci pravidelných doškolovacích akcí pořádaných na Ústavu patologie (akce v rámci celoživotního vzdělávání).

Dodaný lékařský mikroskop firmou MIKRO, spol. s r.o. plně vyhověl svými parametry požadavkům a jeho užívání přispělo plnění plánovaných cílů.

Všechny plánované přístroje byly zakoupeny, dodány, instalovány a po odzkoušení uvedeny do provozu. K odchylkám oproti plánu nedošlo.

Projekt l. lékařská fakulta UK hodnotí jako vysoce úspěšný.