Granty:

Automatizace vyhodnocování Ramanových spektrálních map

Grantová agentura: TAČR
Identifikační číslo grantu: Gama2 - 202108
Hlavní řešitel: Doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.

Ramanova mikroskopie nabízí praktické využití v biologii, medicíně a farmacii, ale taky v biotechnologiích při selekci vhodných mikroorganizmů, monitorování výrobních procesů nebo kontrole kvality produktů. Tento potenciál není ani zdaleka využit v celé své šíři a možnostech. Přestože se dostupnost přístrojového vybavení vhodného pro biotechnologický průmysl rychle zvyšuje, prozatím chybí softwarové nástroje vhodné pro praktické aplikace. Ramanova mikroskopie představuje kombinaci konfokální laserové skenovací mikroskopie a vibrační spektroskopie, které dohromady umožňují nedestruktivní kvalitativní i kvantitativní analýzu složení materiálu v mikroskopickém rozlišení. V případě biologického materiálu se jedná zejména o analýzu chemického složení buněk či tkání, kde nejžádanějším výstupem jsou tzv. Ramanovy chemické mapy popisující prostorové rozložení a koncentraci jednotlivých chemických komponent ve studovaných objektech. Přestože existuje řada programů pro analýzu měření pro vědecké účely, zatím na trhu chybí software pro automatické zpracování větších souborů podobných dat, které by nahradilo dosud manuálně prováděné operace algoritmizovaným postupem, odbouralo závislost na lidském faktoru, poskytovalo statisticky relevantní informace o větších souborech objektů a tím zrychlilo a zjednodušilo analýzu dat. Ideálem je, aby kvantitativní analýza byla k dispozici již v průběhu měření, nejlépe v reálném čase. Další problematickou oblastí je interpretace naměřených spekter, která v případě biologických vzorků není bez předchozí erudice a zkušeností triviální. To by mělo zajistit napojení zpracování na nově budované databáze spekter biologických objektů, zejména jednobuněčných organizmů, což by byla funkcionalita, která v této oblasti zatím chybí. Databázi budujeme ze spekter chemických komponent naměřených přímo na biologickém materiálu, s validací pomocí chemicky čistých standardů. Tuto databázi koncipujeme jako online open source (ramanbase.org).