Stáže pro středoškoláky

Oxidativní stres ovlivňuje průběh závažných chorob jako je Alzheimerova choroba a srdeční ischemická choroba. Detekcí a kvantifikací oxidovaných peptidů na nanočásticích je možné sledovat stav pacienta. Během této stáže připravíme nanočástice a použijeme je k detekci produktů oxidačního stresu jako jsou amino kyseliny, peptidy a proteiny, popř. jiné biologicky významné molekuly.

Cílem této stáže je vytvořit a prozkoumat nové kapalně krystalické materiály – látky, které mají vlastnosti mezi kapalinou a pevným krystalem. V první části stáže se budeme věnovat hlavně syntéze, tedy samotné výrobě těchto látek. Naučíme se, jak se pracuje v laboratoři a jak řídit průběh chemické reakce tak, aby vznikl požadovaný produkt. Vyzkoušíme si různé způsoby čištění a izolace získaných látek. V druhé části stáže se zaměříme na charakterizaci vytvořených materiálů – tedy na zkoumání jejich fyzikálních a chemických vlastností. Budeme sledovat, jak pohlcují a propouštějí světlo pomocí spektrofotometrie, a také jejich chování při kapalinové chromatografii, což je metoda, která umožňuje látky rozdělovat a zjišťovat jejich čistotu. Dále se naučíme pozorovat materiály pod polarizačním mikroskopem, kde uvidíme typické textury různých mezofází, a budeme také měřit teploty fázových přechodů pomocí přístroje nazývaného diferenční skenovací kalorimetrie.

V naší skupině se dlouhodobě zabýváme výpočty interakcí proteinů s ligandy a vyvíjíme pro to nové metody kombinující výpočetní chemii se strojovým učením. V rámci stáže bychom je chtěli aplikovat na proteiny které mají v aktivním místě kation zinku. Stážista si vyzkouší výpočty v modelových systémech které umožní aplikaci našich metod na celé metaloproteiny. Seznámí se se základy molekulárního modelování a výpočetní chemie a naučí se samostatně provádět výpočty.

V naší laboratoři jsme vyvinuli jednoduchý způsob přípravy rutheniových komplexů stabilizovaných tetrazenovým ligandem. Ukázalo se, že dokážou velmi účinně ničit rakovinové buňky (např. rakoviny prsu a vaječníků). Některé z nich jsou dokonce několikanásobně účinnější než klinicky užívané léčivo Cisplatina. Během stáže se zapojíš do výzkumu, který zkoumá další využití těchto sloučenin – konkrétně jejich schopnost urychlovat chemické reakce (katalýzu), například při hydrosilylaci nebo hydrogenaci. Tvým úkolem bude pomoci vypracovat metodiku k zakotvení tohoto typu komplexů na povrch anorganických materiálů a otestovat jejich katalytickou aktivitu. Naše stáž ti nabídne možnost nahlédnout do skutečného chemického výzkumu, naučit se některé laboratorní techniky a porozumět tomu, jak se z teoretických poznatků rodí nové materiály s praktickým využitím v medicíně i průmyslu.

Předmětem stáže je účast na výzkumu a vývoji technologií 3D tisku na bázi anorganických materiálů. Student se bude se podílet na vývoji a testování tiskových materiálů, bude se podílet na vývoji technologických zařízení pro 3D tisk a bude tvořit výchozí 3D modely.

Odebereme vzorky z lesních ekosystémů napříč Národním parkem Šumava a budeme se zabývat otázkou jak hospodaření v lesích ovlivňuje druhovou pestrost mikroorganismů. Jsou lesy ponechané spontánnímu vývoji pestřejší a stabilnější než hospodářské lesy? A poskytují více útočišť ohroženým druhům? Práce zahrnuje terénní odběry půdy a identifikaci půdních hub a bakterií metodou sekvenace DNA (v laboratoři). Po "přečtení" molekul DNA zjistíme (u počítače), které mikroorganismy v půdě žijí a budeme moci porovnat, nakolik lesní hospodářství ovlivňuje "zdravé" fungování půdy.

Zbarvení vajec poskytuje cenné informace o ekologii a evoluci ptačích druhů. U kukačky obecné (Cuculus canorus) a jejích hostitelů představuje barva vajec klíčový evoluční znak, protože jde o zásadní adaptaci spojenou s hnízdním parazitismem. Kukačka klade svá vejce do hnízd jiných druhů, čímž se rozmnožuje na jejich úkor, protože její mládě brzy po vylíhnutí vytlačuje vejce hostitele ven z hnízda. Hostitelé se proto v průběhu evoluce naučili kukaččí vejce rozpoznávat a odstraňovat. Kukačky si naopak v reakci na odstraňování vajec vyvinuly dokonalé mimikry – jejich vejce se nápadně podobají vejcím hostitelských druhů. Tento evoluční závod dlouhodobě sledujeme na jižní Moravě, kde kukačky často parazitují hnízda rákosníků (Acrocephalus). Vzhled kukaččích vajec odedávna fascinoval vědce a jejich podobnost s vejci hostitelů je stále předmětem intenzivního výzkumu. Ke studiu se dnes používají moderní metody, zejména standardizované fotografování vajec s následnou analýzou digitálních snímků a také detailní měření odraženého světla od skořápky pomocí spektrofotometru, z něhož se získávají křivky odrazivosti (reflektance). Student se v rámci projektu seznámí s oběma přístupy a přímo v terénu na Hodonínsku bude měřit a fotografovat vejce kukaček a jejich hostitelů, a následně doma provede analýzu získaných dat a porovná, jak se výsledky obou metod liší při hodnocení míry mimikry kukaččích vajec. Toto porovnání bude důležité pro lepší interpretaci a porovnatelnost výsledků mezi různými studiemi.

Cílem stáže je seznámit studenta s všeobecnými principy vědecké práce a poskytnout studentovi informace a možnosti, aby se mohl sám do vědecké práce aktivně zapojit. Zároveň bude student seznámen s hlavními současnými problémy v oboru krajinná ekologie. Současným velikým problémem je působení klimatické změny, která již v současnosti významně ovlivňuje současné udržitelné využívání přírodních zdrojů, zejména lesních a zemědělských ekosystémů. Z tohoto důvodu je stále aktuálním tématem sledovat a hledat vhodné indikátory pro odhad produkce rostlinných druhů v lučních ekosystémech v podmínkách klimatické změny. Možnými indikátory jsou počet rostlinných druhů, produkce biomasy a stlačená výška porostu. Cílem práce studenta je sledovat počet druhů rostlin a množství jejich biomasy na sledovaných loukách na Berounsku. Metodika: Pro sběr dat je již vybráno devět luk s třemi odlišnými typy vodního režimu. Vybrané louky se nacházejí v okrese Beroun, v blízkosti obce Loděnice. Na vybraných lokalitách již výzkum probíhá více než 7 let, je tedy na co navázat. Na každé louce bude probíhat sběr dat na pěti čtvercových studijních plochách. Na každé ploše bude proveden soupis rostlinných druhů (fytocenologický snímek) a změřena výška porostu speciálním měřícím talířem. Z každého čtverce bude poté odebrána biomasa rostlin, která bude roztříděna po jednotlivých funkčních skupinách (traviny, byliny a bobovité), usušena v sušárně a následně zvážena. Průběh stáže: Stáž bude kombinací konzultací, samostatné práce studenta a získání zkušeností při získávání dat přímo v terénu. Výstupem roční stáže bude prezentace na Studentské konferenci. Proto v zimních a jarních měsících (leden-duben) bude student zpracovávat českou i zahraniční literaturu týkající se daného tématu. Během studia a zpracování literatury proběhne několik konzultací, ale půjde z větší části o samostatnou práci, kterou student může provádět z domova. Hlavním těžištěm stáže bude terénní práce od května do září. V květnu a v červnu budou probíhat první sledování rostlinného společenstva a odběry biomasy (náročnost přibližně 3 x 8hod) a následné třídění rostlin podle funkčních skupin (náročnost přibližně 3 x 8hod) a v srpnu a v září se všechny uvedené činnosti zopakují. Práce v terénu budou probíhat vždy za přítomnosti vědeckého pracovníka, který vše studentovi ukáže a student si bude moci vše vyzkoušet. S tříděním odebrané biomasy bude studentovi na začátku také pomáhat vědecký pracovník, než se student naučí rozeznávat jednotlivé skupiny a začne pracovat samostatně. Poslední etapou stáže od října do prosince bude zpracování a porovnání získaných výsledků s výsledky z předchozích let a s výsledky jiných autorů. Závěrečným výstupem bude příprava prezentace na Studentskou konferenci.

A lot of life happens in soil and, among many other micro-organisms, it includes bacteria and fungi. They are very important for the stability of every ecosystem, in particular during times of changing climate and increasingly warm temperatures. The problem is that these new environmental conditions may affect microbial life in ways that are still unknown. So, it is important to try predicting what may happen and, to do so, we must learn which microbes are present in the soil. This is done by using DNA and RNA sequencing data which we will analyse using bioinformatics. We will learn how sequencing data works, learn the basics of programming using the R language, and learn how to investigate the microbial communities that live inside a soil sample.

This internship will help gather preliminary data on how synthetic additives in drinks affect the human gut microbiome. This data will support a grant proposal on the combined impact of these additives on health. Building on our 2019 study, you'll run simple in vitro tests using a broth microdilution method to check how preservatives, acidifiers, and sweetener - alone or in pairs - affect gut bacteria isolates. Focus will be on beneficial bacteria like Faecalibacterium prausnitzii and Bifidobacterium species versus potentially harmful ones like Clostridium difficile and Enterococcus faecalis. You'll measure growth inhibition, find minimal inhibitory concentrations (MICs), and look for synergistic effects. The results could reveal why some additives disrupt gut balance more than others. This knowledge could help develop safer beverage formulations and ultimately contribute to improved public health. Gain hands-on lab skills in microbiology, data analysis, and teamwork at the Institute of Microbiology, Czech Academy of Sciences. No prior experience needed, just curiosity! Student/ka bude asistovat při přípravě a provádění in vitro experimentů, které zahrnují testování citlivosti lidských střevních bakterií na syntetická aditiva do nápojů pomocí mikrodiluční bujónové metody. Zahrne to kultivaci bakterií, přípravu vzorků s různými koncentracemi aditiv a jejich kombinací, a měření růstu bakterií. Dále bude student/ka zaznamenávat a analyzovat získaná data, což zahrnuje výpočet minimálních inhibičních koncentrací (MIC) a hodnocení synergických účinků.