Nadrzędnym celem działalności CKOD jest wypracowanie innowacyjnych rozwiązań diagnostycznych i terapeutycznych odpowiadających na obecne wyzwania kliniczne w kardiologii, onkologii i na styku tych dziedzin. Prowadzimy badania o charakterze przedklinicznym i translacyjnym z zastosowaniem unikatowy modeli eksperymentalnych oraz zaawansowanych technik badawczych.
Nasz potencjał i zakres usług
Główne obszary działalności CKOD obejmują:
- Zastosowanie w badaniach eksperymentalnych modeli pierwotnych hodowli komórkowych oraz żywych skrawków tkankowych, w tym ludzkiego serca oraz naczyń krwionośnych ex vivo;
- rozwój nowych strategii diagnostycznych poprzez poszukiwanie biomarkerów wczesnego uszkodzenia serca i naczyń, w tym w przebiegu chorób nowotworowych oraz w trakcie terapii onkologicznej;
- poszukiwanie nowych celów terapeutycznych w patologiach układu sercowo-naczyniowego;
- interdyscyplinarne projekty badawcze, bazujące na współpracy z ekspertami w ramach Priorytetowych Obszarów Badawczych IDUB, uczelni zrzeszonych w ramach Związku Uczelni Fahrenheita oraz partnerów z kraju i zagranicy.
Zaplecze badawcze i dostępna aparatura
W ramach działalności CKOD badania prowadzone są w następujących pracowniach:
Pracownia metabolizmu komórek i tkanek
- Pierwszy w Polsce i drugi w Europie analizator metaboliczny Seahorse XFp Flex (Seahorse BioScience), umożliwiający ultraczułe pomiary szybkości konsumpcji tlenu odzwierciedlającej oddychanie mitochondrialne oraz szybkości zewnątrzkomórkowego zakwaszenia odzwierciedlającą glikolizę w żywych komórkach, modelach komórkowych 3D oraz skrawkach tkanek. Szybkość konsumpcji tlenu może być mierzona także w izolowanych mitochondriach lub permeabilizowanych komórkach,
- chromatografy cieczowe Nexera LC 2040 (Shimadzu) i Nexera LC40 (Shimadzu),
- spektrometr mas Orbitrap Exploris 480 współpracujący z chromatografem cieczowym Vanquish lub nanochromatografem Ultimate 3000 (ThermoFisher),
- spektrometr Mas MicroTOF-Q2 (Bruker) współpracujący z chromatografem Ultimate 3000 (ThermoFisher) lub nanochromatografem Ultimate 3000,
- spektrometr Mas Quantum TSQ Vantage EMR współpracujący z chromatografem Surveyor lub nanochromatografem Ultimate 3000 (ThermoFisher),
- automatyczny analizator biochemiczny XL-180 (Erba, Meinheim) 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. Mała objętość mieszaniny reakcyjnej (180ul) dozowanej przy pomocy precyzyjnej strzykawki szafirowej pozwala na wykorzystanie niewielkiej ilości materiału biologicznego.
Pracownia żywych skrawków organotypowych
- Mikrotom oscylacyjny z chłodzeniem umożliwiający krojenie żywych tkanek w warunkach natlenianianego buforu do izolacji,
- inkubator do hodowli skrawków organotypowych (grubości 100 – 300 μm) z kontrolowaną atmosferą dwutlenku węgla,
- system do izolacji i hodowli tkanek, kompatybilny z obrazowaniem i analizami metabolicznymi,
- system rejestrujący potencjały czynnościowe w skrawkach serca (ang. Multielectrode Array – MEA),
- system do hodowli skrawków serca w warunkach stymulacji w polu elektrycznym (MyoDish In Vitro System),
- system do izolacji naczyń ex vivo,
- ośmiokanałowy zestaw kąpieli krążków naczyniowych (Danish Myo Technology – DMT) z zaawansowanym półautomatycznym systemem płukania, przeznaczony do badań odpowiedzi zależnej i niezależnej od śródbłonka izolowanych krążków naczyń krwionośnych, usuwanych podczas rutynowych zabiegów inwazyjnych.
Pracownia hodowli komórkowych
- Inkubator do hodowli komórkowych z kontrolowaną atmosferą dwutlenku węgla i azotu z możliwością uzyskania warunków hipoksji,
- komory laminarne z pionowym i poziomym przepływem powietrza,
- odwrócony mikroskop świetlny,
- szybkoobrotowe wirówki laboratoryjne z chłodzeniem,
- wirówka mikrohematokrytowa,
- mikrowirówka.
Pracownia obrazowania
- Odwrócony mikroskop fluorescencyjny Zeiss Axio Observer 7, wyposażony w komorę inkubacyjną z dwukanałowym mikserem gazów (możliwość regulacji poziomu tlenu w komorze) i regulacją temperatury, kamerę kolorową Axiocam 105, cyfrową kamerę monochromatyczną Axiocam 305, pełną automatyzację x/y/z, autofokus, system fluorescencyjnego oświetlenia strukturalnego ApoTome.2, zestaw obiektywów EC Plan-Neofluar (10x, 20x, 40x, 62x), źródło światła HXP 120, 2 zestawy filtrów: DAPI, FITC, TRITC, Cy5 oraz CFP, YFP, Hc Red, kontrast Nomarskiego DIC i pakiet oprogramowania Zeiss ZEN 2.6 pro Hardware,
- spektrometr mas Orbitrap Exploris 480 współpracujący z źródłem obrazowania masowego AP-MALDI UHR (MassTech).
Pracownia napromieniania
- Akcelerator Varian Truebeam typu HD, wykorzystujący napięcie przyspieszające 6MV,
- fantomy z plexi wraz z zestawem komór typu Farmer do precyzyjnych pomiarów dawek tygodniowych,
- urządzenie Quickcheck, wykorzystywane do codziennego monitorowania stabilności akceleratora,
- fantom MPC, umożliwiający codzienną kontrolę pełnej geometrii aparatu,
- komory typu Semiflex 3D, przeznaczone do pomiarów w fantomie wodnym oraz komorę Diamond, idealną do pomiarów małych pól w warunkach fantomowych,
- fantom Octavius 4D PTW oraz matrycę półprzewodnikową dające możliwość weryfikacji planów napromieniania zarówno dla radioterapii frakcjonowanej konwencjonalnie jak i technik stereotaktycznych,
- system weryfikacji planów z użyciem elektronicznego detektora obrazowego (EPID) oraz filmów Gafchromic™, wspomagany przez dedykowany skaner i oprogramowanie do analizy filmów,
- niezależny system obliczeń dawek Mobius, umożliwiający niezależną weryfikację rozkładu dawki, niezależnie od systemu planowania radioterapii,
- algorytmy Acuros i AAA, pozwalające na bardziej precyzyjne obliczenia dawki, szczególnie w obecności materiałów o wysokiej gęstości, takich jak implanty tytanowe,
- system obrazowania iMAR na TK, wspierający precyzyjną lokalizację struktur serca z uwzględnieniem materiałów o różnej gęstości.
Pracownia badań in vivo
- Szczurze i mysie modele patologii sercowo-naczyniowych w tym nadciśnienia, dyslipidemii, miażdżycy, niewydolności serca i arytmii,
- mysie modele chorób nowotworowych, w tym raka piersi, raka płuc, międzybłoniaka opłucnej i czerniaka,
- aparat do USG i ECHO-Vero 1100 Imaging System,
- aparat do EKG,
- system do anestezji wziewnej,
- system perfuzji Langerdorfa,
- respirator dla zwierząt laboratoryjnych.
Działalność CKOD ma na celu:
- Zacieśnienie współpracy pomiędzy badaczami z nauk podstawowych i klinicznych,
- zwiększenie potencjału do realizacji projektów translacyjnych, uwzględniających badania przedkliniczne w kardiologii, onkologii i na pograniczu tych dziedzin,
- zmniejszenie częstości powikłań sercowo-naczyniowych u pacjentów leczonych onkologicznie, co bezpośrednio przekłada się na lepszą jakość i długość życia,
- wczesną diagnostykę i precyzyjne monitorowanie stanu układu krążenia w trakcie oraz po zakończeniu terapii przeciwnowotworowej, dzięki wdrażaniu nowoczesnych narzędzi diagnostycznych,
- personalizację leczenia – lepsze dopasowanie intensywności i rodzaju terapii do indywidualnego profilu pacjenta, z uwzględnieniem ryzyka kardio- i waskulotoksyczności,
- repozycjonowanie leków – tzw. drug repurposing, czyli wykazanie korzystnego działania znanych cząsteczek w obliczu prewencji i terapii schorzeń sercowo-naczyniowych u chorych onkologicznych,
- poprawę skuteczności radioterapii i chemioterapii poprzez optymalizację dawek oraz schematów leczenia, które minimalizują uszkodzenia mięśnia sercowego i naczyń.