To, zda léčivo dokáže účinně zasáhnout svůj cílový protein nebo jak spolu jednotlivé části viru či buňky interagují, závisí na dějích odehrávajících se na úrovni jednotlivých molekul. Jejich chování přitom neurčuje jen tvar, ale také elektrostatické síly, které mezi nimi působí. Porozumět jejich rozložení proto vědcům pomáhá lépe pochopit, proč se určité molekuly přitahují, jak se k sobě vážou a jak spolu vzájemně interagují.Právě k tomu slouží <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://acc.biodata.ceitec.cz/">Atomic Charge Calculator (ACC)</a>, výpočetní nástroj, který vědci z&nbsp;Masarykovy univerzity rozvíjejí už více než deset let. Jeho třetí, dosud nejpokročilejší generace vznikla na CEITEC Masarykovy univerzity a Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity ve spolupráci s Fakultou informatiky MU a Univerzitou Palackého v Olomouci.ACC III umožňuje počítat elektrické náboje jednotlivých atomů a zobrazit jejich rozložení přímo v trojrozměrné struktuře molekul. V jediném prostředí nabízí dvacet různých výpočetních metod a dokáže pracovat s širokým spektrem molekul – od malých organických látek až po proteiny a další velké biomolekulární struktury.Výhodou Atomic Charge Calculator III je spojení širokého spektra výpočetních metod s jednoduchou dostupností: základní výpočty lze provádět přímo prostřednictvím webového prohlížeče, bez instalace specializovaného softwaru a bez registrace. Výsledné náboje lze rovnou zobrazit na 3D modelu molekuly. Pro pokročilé uživatele a rozsáhlé analýzy platforma zároveň nabízí automatizované zpracování dat a možnost provozovat výpočetní jádro lokálně.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Co_pritahuje_molekuly_Nova_generace_nastroje_z_CEITEC_zviditelnuje_sily_mezi_atomy_d32d7bd2cd.jpg" alt="CEITEC/Biological Data Management and Analysis Core Facility: Co přitahuje molekuly? Nová generace nástroje z CEITEC zviditelňuje síly mezi atomy: Oseltamivir navázaný na neuraminidázu viru chřipky (modře: kladné parciální náboje, červeně: záporné náboje). Mezi záporně nabitou oblastí léčiva a kladně nabitými oblastmi proteinu dochází k silné elektrostatické interakci." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Co_pritahuje_molekuly_Nova_generace_nastroje_z_CEITEC_zviditelnuje_sily_mezi_atomy_d32d7bd2cd.jpg 140w," sizes="100vw" width="1600" height="1786"><h3>Proč vědce zajímají elektrické náboje atomů</h3>Elektrony nejsou v molekulách rozloženy rovnoměrně. Jednotlivé atomy proto mohou nést různě velký částečný – neboli parciální – elektrický náboj. A právě ten do značné míry ovlivňuje, jak se molekuly budou chovat vůči svému okolí i vůči sobě navzájem.Kladně a záporně nabité části molekul se mohou přitahovat, zatímco stejně nabité části se odpuzují. Rozložení nábojů tak pomáhá určovat, které molekuly se k sobě přiblíží, jakým způsobem se vůči sobě natočí nebo jak pevně se mohou navázat. V biologii je to důležité například při rozpoznávání mezi molekulami nebo při vazbě léčiva na cílový protein. Znalost parciálních nábojů proto vědcům pomáhá lépe porozumět interakcím, které stojí za fungováním mnoha molekulárních systémů.Neexistuje přitom jediný univerzální způsob, jak parciální náboje určit. Různé výpočetní metody mohou vést k odlišným hodnotám a jejich volba závisí také na tom, k čemu chce vědec výsledky použít. Přesné kvantově-chemické výpočty navíc mohou být u velkého množství struktur velmi náročné. ACC III proto sdružuje empirické metody, které umožňují výpočty provádět rychleji a ve velkém měřítku. „ACC III jsme od začátku navrhovali tak, aby byl výpočet parciálních atomových nábojů co nejjednodušší. Uživatel nemusí nic instalovat ani složitě nastavovat – stačí nahrát molekulu a jedním kliknutím spustit výpočet. Aplikace přitom sama nabídne vhodné metody z celkem dvaceti dostupných, přičemž zvládá malé molekuly i rozsáhlé biomolekulární struktury,“ říká <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.ceitec.cz/rndr-tomas-racek-ph-d/u94476?page=publication">Tomáš Raček</a>, který ACC vyvíjí a spravuje od roku 2018.<h3>Jak se protivirový lék váže k proteinu chřipkového viru</h3>Co lze z rozložení nábojů vyčíst, ukazují autoři na známém antivirotiku oseltamivir, prodávaném pod obchodním názvem Tamiflu. Lék se váže na neuraminidázu, protein viru chřipky typu A. Pomocí ACC III lze přímo v trojrozměrné struktuře zobrazit, kde se nacházejí kladné a záporné parciální náboje a jak se podílejí na interakci léčiva s proteinem.„Na příkladu oseltamiviru je dobře vidět, proč je užitečné náboje nejen vypočítat, ale také je zobrazit přímo ve struktuře. Můžeme tak sledovat, které části obou molekul spolu elektrostaticky interagují. Stejným způsobem lze zkoumat mnoho dalších molekulárních systémů,“ vysvětluje Tomáš Raček.ACC III přitom není určen pouze pro malé molekuly. Dokáže pracovat také s proteiny a dalšími velkými biomolekulárními strukturami. Druhým příkladem, na kterém autoři jeho možnosti demonstrují, je pórový komplex SARS-CoV-2. Koronaviry tyto póry vytvářejí během množení v infikovaných buňkách a využívají je k transportu virové RNA přes membrány. Vizualizace parciálních nábojů zde pomáhá rozlišit části komplexu procházející nepolárním prostředím membrány od jeho nabitějších oblastí.<h3>Od výpočtu rovnou k trojrozměrnému modelu</h3>Nová generace Atomic Charge Calculatoru přináší také modernější způsob vizualizace. Využívá nástroj Mol*, který umožňuje vypočtené náboje zobrazit přímo na trojrozměrné struktuře a interaktivně ji prohlížet. Právě vizualizace vytvořená pomocí ACC III se dostala také na obálku speciálního čísla časopisu Nucleic Acids Research věnovaného webovým výzkumným nástrojům. Autorem titulního obrázku, který zachycuje rozložení parciálních nábojů v membránovém proteinovém systému, je Tomáš Raček.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Co_pritahuje_molekuly_Nova_generace_nastroje_z_CEITEC_zviditelnuje_sily_mezi_atomy_3_85cc310925.jpeg" alt="CEITEC/Oxford University Press: Co přitahuje molekuly_Nová generace nástroje z CEITEC zviditelňuje síly mezi atomy: Obálka speciálního čísla časopisu Nucleic Acids Research." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Co_pritahuje_molekuly_Nova_generace_nastroje_z_CEITEC_zviditelnuje_sily_mezi_atomy_3_85cc310925.jpeg 124w," sizes="100vw" width="1600" height="2011">Výsledky lze stáhnout v několika standardních formátech a nově také ukládat přímo ve formátu mmCIF, který se běžně používá pro ukládání trojrozměrných struktur biomolekul. Informace o struktuře a vypočtených nábojích tak mohou zůstat společně v jednom souboru a být dále využívány jinými nástroji.Pro zpracování velkého množství struktur je k dispozici také programové rozhraní API a výpočetní jádro, které lze provozovat lokálně. ACC III tak může sloužit jak pro jednotlivé výpočty prostřednictvím webového rozhraní, tak jako součást rozsáhlejších automatizovaných analýz.<h3>Více než deset let vývoje</h3>První Atomic Charge Calculator vědci představili v roce 2015, druhá generace následovala v roce 2020. Tým mezitím vytvořil také specializované nástroje PDBCharges pro struktury z Protein Data Bank a AlphaCharges pro struktury z databáze AlphaFold. „Atomic Charge Calculator nevznikl jako jednorázový projekt,“ uvádí <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.ceitec.cz/prof-rndr-radka-svobodova-ph-d/u17518?page=publication">Radka Svobodová</a>, vedoucí sdílené laboratoře Správa a analýza biologických dat na CEITEC MUNI. „Více než deset let postupně rozvíjíme nástroje, které reagují na nové možnosti strukturní bioinformatiky i na potřeby jejich uživatelů. Třetí generace propojuje jednoduché webové použití s možnostmi, které jsou důležité pro automatizované zpracování velkého množství molekulárních struktur,“ dodává.<blockquote>Atomic Charge Calculator III je volně dostupný prostřednictvím webového rozhraní a pro základní použití nevyžaduje registraci. Jeho vývoj podpořila výzkumná infrastruktura ELIXIR CZ.</blockquote><h5>Novou generaci nástroje představili jeho autoři v časopise <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://academic.oup.com/nar/article/54/W1/W211/8662890">Nucleic Acids Research</a>.</h5>

 Co přitahuje molekuly? Nová generace nástroje z CEITEC zviditelňuje síly mezi atomy 

Ne každé zakoncentrování vzorku lze provádět za zvýšené teploty – a ne každý koncentrátor, který si dobře poradí s ohřevem, dokáže stejně dobře pracovat i při nízkých teplotách. <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://labrulez.com/cs-cz/all/products/2441">Chlazené odstředivé vakuové koncentrátory</a> mají své opodstatnění: proteiny, RNA, enzymy a syntetické peptidy mohou při tepelném namáhání rychle degradovat a běžné koncentrátory spoléhající pouze na ohřev mohou narušit integritu vzorku ještě před dokončením odpařování. Porovnali jsme dva přední chlazené systémy – Labconco Refrigerated CentriVap a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://labrulez.com/cs-cz/all/products/2611">Thermo Fisher Refrigerated SpeedVac SRF110</a> –, abychom zjistili, jak si vedou v laboratořích, kde je zachování integrity vzorků zásadní.<blockquote><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://explore.organomation.com/labconco-refrigerated-centrivap-vs-thermo-fisher-refrigerated-speedvac">Stáhněte si kompletní srovnání včetně cen!</a></blockquote><h3>Jaký problém chlazení skutečně řeší</h3>Jedna podstatná skutečnost se při srovnávání technických specifikací často přehlíží: při provozu <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://labrulez.com/cs-cz/lcms/products?manufacturerItems=540&amp;search=centrivap">vakuového koncentrátoru</a> bez regulace teploty se může vzorek nadměrně ochladit. Při odpařování rozpouštědla za vakua se ze vzorku odebírá latentní teplo – jde o stejný princip ochlazování při odpařování, díky němuž odpařující se pot působí chladivě. U tepelně stabilního rozpouštědla to není podstatné. U biomolekul citlivých na teplotu však může teplota vzorku klesnout natolik, že během procesu hrozí nežádoucí zamrznutí nebo sublimace.Technická dokumentace společnosti Labconco k chlazenému systému CentriVap tento princip popisuje přímo: přístroj kombinuje chladicí systém s ohřevem, takže obsluha může udržovat přesně nastavenou teplotu a zabránit sublimaci vzorků způsobené ochlazováním při odpařování. Právě proto tato kategorie přístrojů existuje a je dobré tomu porozumět ještě před porovnáváním jednotlivých technických parametrů.<h3>Cena: Výraznější rozdíl v nejvyšší cenové kategorii</h3>Cena přístroje Labconco Refrigerated CentriVap se obvykle pohybuje kolem 13 000 USD. Thermo Fisher SRF110 je dražší, jeho cena se zpravidla pohybuje mezi 15 000 a 17 000 USD, a to ještě před započtením jednotlivých součástí modulární sestavy. Do celkové ceny je totiž třeba zahrnout také samostatný vakuový systém, rotor, lapač par a teplonosnou kapalinu.Cenový rozdíl mezi těmito dvěma chlazenými systémy je výraznější než u jejich nechlazených protějšků, které jsme porovnávali dříve. V této cenové kategorii tak ještě více vyniká cenová výhodnost systému CentriVap.<h3>Kapacita: Rozdíl, na kterém teď záleží nejvíce</h3>Právě zde se oba systémy liší nejvýrazněji – a tento rozdíl zároveň odpovídá směru, kterým se vyvíjejí požadavky laboratoří. Chlazený CentriVap dokáže zpracovat až 312 vzorků v jednom cyklu, zatímco SRF110 maximálně 132. Oba systémy pracují s objemy až 50 ml, takže na rozdíl od našeho předchozího srovnání zde nejde o kompromis z hlediska objemu vzorku. CentriVap má jednoduše výraznou výhodu v počtu vzorků zpracovaných během jednoho cyklu.Tento rozdíl je důležitý, protože <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://peptidestaff.com/industry-trends/peptide-therapy-market-forecast-2026/">léčiva na bázi peptidů</a> se stala jednou z nejrychleji rostoucích skupin léčiv ve farmaceutickém průmyslu a za hlavní překážku dalšího rozvoje tohoto odvětví je často označována výrobní kapacita, nikoli poptávka. Zejména <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://labrulez.com/cs-cz/all/article/7540">programy GLP-1</a> vedou <a>výrobce peptidů</a> k přechodu na industrializované platformy pro velkoobjemovou výrobu namísto práce s jednotlivými výrobními šaržemi.Rostoucí nároky na výrobní kapacitu se přímo promítají také do <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.organomation.com/">přípravy vzorků</a>: každý purifikační cyklus, každá HPLC frakce i každý koncentrační krok se musí škálovat společně s chemickým procesem. Koncentrátor, který během jednoho cyklu zpracuje více než dvojnásobný počet vzorků, jako je Refrigerated CentriVap, má proto pro laboratoře zabývající se syntézou nebo purifikací peptidů podstatně větší význam než před pěti lety.<h3>Teplotní rozsah: Jak nízko lze jít</h3>CentriVap dokáže chladit až na -10 °C, zatímco nejnižší teplota systému SRF110 je -4 °C. Oba přístroje umožňují ohřev až na +100 °C. Rozdíl šesti stupňů na spodní hranici teplotního rozsahu nemusí na první pohled působit významně, ale u peptidů a enzymů s vysokou citlivostí na teplo poskytuje nižší dosažitelná teplota obsluze větší rezervu pro ochranu vzorku. To může být důležité zejména při delších cyklech, během nichž se může účinek ochlazování při odpařování výrazněji projevit.<h3>Otáčky rotoru a mechanická flexibilita</h3>CentriVap umožňuje nastavit otáčky rotoru v rozsahu 500 až 1 800 ot./min, zatímco SRF110 dosahuje maximálně 1 725 ot./min. Větší význam má v tomto případě především nižší spodní hranice u systému CentriVap. Křehké, rozměrnější nebo na smykové namáhání citlivé vzorky, například intaktní proteiny nebo větší peptidové struktury, mohou vyžadovat nižší otáčky rotoru, aby se omezilo jejich mechanické namáhání. CentriVap tak nabízí širší možnosti nastavení nejen na horní, ale i na dolní hranici rozsahu.<h3>Materiál víka: Viditelnost vs. odolnost</h3>Chlazený CentriVap je vybaven skleněným víkem, které umožňuje během procesu sledovat obsah komory. SRF110 používá hliníkové víko s epoxidovým povlakem, které nabízí vyšší mechanickou odolnost, ale neumožňuje přímý pohled do komory.Pro laboratoře zpracovávající vizuálně odlišné série vzorků – například barevné pufry, vzorky z různých projektů nebo HPLC frakce odebírané v různých časových bodech – může mít možnost zkontrolovat obsah komory bez přerušení cyklu skutečný praktický význam. To platí zejména pro sdílená přístrojová pracoviště, kde jeden přístroj využívá více výzkumných skupin.<h3>Co to znamená pro sdílená přístrojová pracoviště</h3>Sdílená přístrojová pracoviště vnímají omezení z hlediska kapacity zpracování vzorků a práce při nízkých teplotách jinak než laboratoře jedné výzkumné skupiny. <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/an-appreciation-for-academic-core-labs">Pracoviště zpracovávající vzorky od více výzkumných skupin</a> – z nichž některé například provádějí rutinní čištění RNA, zatímco jiné zpracovávají tepelně labilní peptidové frakce po HPLC purifikaci – potřebuje přístroj, který nebude omezovat ani kapacitu zpracování, ani možnosti práce při nízkých teplotách.Kombinace vyšší kapacity na jeden cyklus a nižší dosažitelné teploty dává systému CentriVap větší flexibilitu při různorodém využití přístroje, aniž by všechny výzkumné skupiny musely používat stejně konzervativní nastavení, jaké by vyžadoval méně flexibilní systém.<h3>Podobné prostorové nároky</h3>Oba přístroje jsou rozměrově vhodné pro umístění v digestoři. CentriVap má rozměry 15,0 × 27,2 × 13,9 palce, zatímco SRF110 měří 16,62 × 25 × 13,75 palce. Rozdíly jsou natolik malé, že prostorové uspořádání laboratoře pravděpodobně nebude při výběru rozhodujícím faktorem. Na oba systémy se vztahuje standardní jednoletá záruka.<h3>Závěr</h3>Pro laboratoře, které ve větším měřítku koncentrují proteiny, RNA, enzymy nebo peptidové frakce – zejména pro pracoviště podílející se na vývoji peptidových léčiv, kde je výrobní kapacita již nyní hlavním omezením v celém odvětví – představuje Labconco Refrigerated CentriVap díky kombinaci vyšší kapacity zpracování vzorků, nižší minimální teploty a nižší ceny vhodnější volbu.SRF110 zůstává dobrou volbou pro laboratoře, které zpracovávají menší série vzorků a již standardně využívají modulární vakuový systém Thermo Fisher.Společnost Organomation distribuuje kompletní řadu Labconco CentriVap, včetně modelů Refrigerated a Refrigerated Pro. Kontaktujte náš tým na adrese <a href="mailto:sales@organomation.com">sales@organomation.com</a> a proberte s námi konfiguraci rotoru, výběr vhodné chladicí pasti a plánování kapacity zpracování vzorků pro vaši laboratoř.<blockquote><h5><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://explore.organomation.com/labconco-refrigerated-centrivap-vs-thermo-fisher-refrigerated-speedvac">Stáhněte si kompletní srovnání včetně cen!</a></h5></blockquote>

Chlazený SpeedVac SRF110 vs. CentriVap: Proč je kapacita zpracování vzorků pro laboratoře pracující s peptidy a proteiny důležitější než kdy dříve

Antibiotická rezistence patří mezi nejzávažnější zdravotní hrozby současnosti a její důsledky zasahují daleko za samotnou léčbu infekcí. Ovlivňuje možnosti chirurgie, transplantací, onkologické péče i léčby chronických onemocnění. Jednou z cest k novým účinným antibiotikům může být návrat k mimořádné chemické rozmanitosti přírodních látek – v kombinaci s moderní organickou syntézou. Právě tomuto tématu se na konferenci „<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://labrulez.com/cs-cz/all/events/888">Antibiotická rezistence v ČR: Jak společně zastavit nezastavitelné</a>“ věnoval Mgr. Ondřej Kováč, Ph.D. z Univerzity Palackého v Olomouci.Přednáška „<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://labrulez.com/cs-cz/all/paper/34060">Organická syntéza přírodních látek jako nástroj proti antibiotické rezistenci</a>“ zazněla v rámci bloku Přístupy a strategie v boji proti AMR a ukázala, proč zůstávají přírodní produkty jedním z nejvýznamnějších zdrojů inspirace pro vývoj nových antibiotik a jak může organická syntéza pomoci překonat omezení jejich přirozeného získávání.<blockquote>Konference CZEPAR 2026<ul><li>10. - 11. listopadu 2026</li><li>Hotel Clarion, České Budějovice</li></ul>👉<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdfFVYYWFWCXmECSeAk2Gtwk019OLpqUSr5f4rdQBaBdqCt1g/viewform">Early bird registrace do 20. září</a><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CZEPAR_early_bird_registrace_998a197cd5.jpg" alt="CZEPAR: CZEPAR 2026 - Early bird registrace" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CZEPAR_early_bird_registrace_998a197cd5.jpg 245w," sizes="100vw" width="1920" height="1080"></blockquote><h4>Příroda jako zdroj antibiotik</h4>Historie antibiotik je s přírodními látkami úzce propojena. Mikroorganismy, jako jsou zástupci rodů Streptomyces, Kitasatospora či Penicillium, i další přírodní zdroje produkují strukturálně rozmanité molekuly s biologickou aktivitou.Přibližně 70–80 % antibiotik je přírodního původu. Do této skupiny nebo mezi látky inspirované přírodními produkty patří například peniciliny, aminoglykosidy, tetracykliny, makrolidy, glykopeptidy, cefalosporiny, linkosamidy, karbapenemy, lipopeptidy či pleuromutiliny.Příroda tak nabízí mimořádně bohatou „knihovnu“ chemických struktur, které mohou sloužit přímo jako antibiotika nebo jako výchozí bod pro vývoj nových molekul. Samotné objevení zajímavého přírodního produktu však ještě nemusí znamenat, že je možné jej jednoduše převést do dalšího vývoje.<h4>Když nestačí látku pouze izolovat</h4>Jedním z problémů přírodních produktů může být jejich omezená dostupnost. Příkladem může být platensimycin, inhibitor FabF, jehož izolace poskytovala pouze přibližně 1–2 mg látky z 10–20 litrů fermentační kultury.Právě zde získává zásadní význam organická syntéza. Tu můžeme přirovnat k tzv. „molekulárnímu puzzle“. Chemik rozloží komplexní strukturu na jednodušší části a následně hledá cestu, jak je efektivně spojit do výsledné molekuly.Tento přístup může řešit hned několik problémů. Umožňuje potvrdit strukturu přírodního produktu, připravit větší množství látky pro další biologické testování a především vytvářet její modifikované analogy. Právě změnou jednotlivých částí molekuly lze následně hledat varianty s vyšší antibakteriální aktivitou nebo jinými výhodnými vlastnostmi.<h4>Iboxamycin: od známé třídy antibiotik k nové molekule</h4>Význam syntetické modifikace přírodních struktur Ondřej Kováč demonstroval na příběhu iboxamycinu (<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.nature.com/articles/s41586-021-04045-6">Nature 2021, 599, 507–512</a>)Výchozí inspiraci představovala linkosamidová antibiotika lincomycin a clindamycin. Prostřednictvím syntézy a cílených strukturních modifikací vznikl iboxamycin – molekula, která podle prezentovaných výsledků vykazovala aktivitu proti širokému spektru bakteriálních patogenů včetně zástupců skupiny ESKAPE.U iboxamycinu byly prezentovány také výsledky týkající se překonávání některých mechanismů rezistence, nového způsobu vazby a účinnosti v myších modelech. Ve srovnání s předchozími molekulami se zároveň podařilo rozšířit antibakteriální aktivitu i směrem ke gramnegativním bakteriím.Příklad iboxamycinu tak ukazuje, že chemická syntéza nemusí pouze reprodukovat molekulu vytvořenou přírodou. Může umožnit její zásadnější přetvoření a otevřít prostor k vlastnostem, které původní látka neměla.<h4>Od iboxamycinu k BT-33</h4>Vývoj přitom iboxamycinem neskončil. Dalším příkladem je molekula BT-33, připravená v roce 2025 (<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40055575/">Nat. Chem. 2025, 17, 582–589</a> a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39394994/">J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 29135–29139</a>)BT-33 vznikla další syntetickou modifikací struktury iboxamycinu. Prezentovaná data ukazovala mimo jiné účinnost vůči řadě bakteriálních kmenů a zlepšení některých vlastností důležitých pro další vývoj.Mezi vyzdvižené charakteristiky patřilo potlačení rezistence, delší poločas rozpadu, výsledky v myších modelech a postup do preklinického hodnocení. Farmakokinetická data zároveň ukazovala delší poločas BT-33 ve srovnání s iboxamycinem.Vývoj od lincomycinu a clindamycinu přes iboxamycin až k BT-33 dobře ilustruje princip postupného zdokonalování biologicky aktivní molekuly pomocí syntetické chemie: přírodní struktura nebo struktura od ní odvozená poskytne základ, který lze dále systematicky modifikovat a testovat.<h4>Molekulární „pásová výroba“</h4>Vlastní přístup laboratoře Ondřeje Kováče je popsán jako „molekulární pásová výroba“. Myšlenkou je sestavovat složité molekuly z jednodušších stavebních bloků způsobem, který umožňuje nejen přípravu cílového přírodního produktu, ale také jeho následnou modifikaci.Taková strategie může zpřístupnit komplexní struktury, které jsou z přírodních zdrojů dostupné pouze v malém množství, a současně vytvořit prostor pro přípravu celé série analogů.Jako příklady přírodních látek souvisejících s tímto přístupem je uváděn například nocardiopsin D, vykazující aktivitu proti MRSA a VRSA, a simocyclinone D8, u něhož je uveden mechanismus účinku spojený s DNA gyrázou.Organická syntéza se tak stává nejen metodou pro přípravu známých molekul, ale také prostředkem pro systematické hledání nových biologicky aktivních struktur.<h4>Nová antibiotika nevzniknou v jediné laboratoři</h4>Organická syntéza dokáže vytvořit molekulu, připravit její analogy a cíleně měnit její strukturu a vlastnosti. Sama o sobě však nestačí. Aby bylo možné posoudit skutečný potenciál nové látky, musí se propojit s mikrobiologií, biologickým testováním, medicinální chemií, farmakologií a dalšími obory.Právě na tomto mezioborovém přístupu stojí také výzkum <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://kovaclab.com/">Kovac Lab</a>, který propojuje syntetickou organickou chemii, medicinální chemii a chemickou biologii. Významnou inspirací jsou přitom přírodní produkty – molekuly s mimořádně rozmanitými chemickými strukturami a biologickými účinky, které mohou představovat výchozí body pro objevování nových léčiv.Moderní organická syntéza umožňuje tyto komplexní molekuly nejen připravit, ale také navrhovat a vytvářet jejich analogy, optimalizovat jejich vlastnosti a hledat efektivnější cesty jejich syntézy. Propojení chemických a enzymatických přístupů pak dále rozšiřuje možnosti, jak se k biologicky aktivním látkám dostat a jak je využít jako potenciální vedoucí struktury při vývoji léčiv nebo jako nástroje ke studiu biologických procesů.V oblasti antibiotik se tak potkávají tři zásadní prvky: příroda jako zdroj inspirace, syntetická chemie jako nástroj pro tvorbu a optimalizaci molekul a biologické a antimikrobiální testování jako cesta k ověření jejich skutečného potenciálu.Právě jejich propojení může otevírat nové možnosti v době, kdy účinnost stávajících antibiotik stále více omezuje rostoucí rezistence. Příroda přitom nabízí obrovské množství chemických řešení, která ještě nemusíme znát nebo plně využívat – a moderní chemie nám dává nástroje, jak je objevovat, upravovat a postupně posouvat směrem k potenciálním novým antibiotikům.

Organická syntéza přírodních látek jako nástroj proti antibiotické rezistenci

Přednáška

Věda a výzkum

Video

Článek

Produkt

Je výzkumné centrum zaměřené na oblast živých věd, pokročilých materiálů a technologií.  Vznikl v roce 2011 na základech šesti významných brněnských univerzit a výzkumných institucí. Od doby jeho nedávného vzniku se daří budovat významné vědecké centrum, a již nyní se řadí mezi špičkové evropské instituce.

CEITEC

Cílem CZEPAR je vytvářet prostor pro diskusi, sdílení informací a mezioborovou spolupráci. Chceme přinášet vědomostní základnu pro státní správu při hledání regulatorního rámce, který umožní účinný boj proti šíření antibiotické rezistence ve společnosti.

CZEPAR - Česká platforma antibiotické rezistence

Společnost Organomation, založená v roce 1959, navrhuje a vyrábí vysoce kvalitní dusíkové koncentrátory a extrakční systémy. Jejich laboratorní přístroje, známé svou inovativností a odolností, se používají po celém světě pro efektivní přípravu vzorků a jsou doprovázeny silnou zákaznickou podporou.

Organomation

Shimadzu CLAM-2030

Plně automatizovaný modul pro přípravu vzorků v klinické biochemii s přímým napojením na LC-MS/MS systém. Jedinečný přístroj, který nemá v oblasti LCMS obdoby.

Jednoduše umístíte zkumavky s odebranou krví/močí/plazmou do modulu a automaticky se provede vše od předúpravy vzorku až po samotnou analýzu pomocí LC-MS/MS.
Unikátní přístroj dosahuje spolehlivého sběru dat, plně automatizuje a standardizuje procesy laboratoře. Tím vším snižuje možnou chybovost lidského faktoru vznikající při přípravě vzorku a hlavně riziko možné kontaminace nebo infekce laboranta/analytika.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_CLAM_2030_4_dd16907f87/Shimadzu-CLAM-2030-4.png" alt="Pohled do modulu CLAM-2030. 1. Karusel pro vzorky a reagenty. 2. Rack pro vialky 3. Nástřiková jehla vzorku 4. Nástřiková jehla reagentu."/>
<h3>Jak systém funguje:</h3>
<ol>
<li>Do modulu CLAM-2030 se umístí zkumavky se vzorkem (krev, moč, sérum či plazma). Díky kompatibilitě modulu s laboratorním informačním systémem lze nově vzorky načíst přímo pomocí čárového kódu.
</li>
<li>Přístroj odebere přesný objem vzorku ze zkumavek a přidá potřebné reagenty.
</li>
<li>Provede třepání, filtraci a temperaci vzorku.
</li>
<li>Nakonec je připravený vzorek automaticky převeden do autosampleru kapalinového chromatografu, kde je proveden nástřik, separace na chromatografické koloně a následná vysoko-citlivostní detekce na hmotnostním detektoru typu trojitý kvadrupól.
</li>
<li>Výsledkem měření je vygenerovaný report přesně upravený na míru laboratoře.
</li>
</ol>
Všechny tyto kroky se mohou variabilně měnit podle nastavení metody. Některý z kroků přípravy vzorku může být zcela vynechán a nebo je možné ho naopak vícekrát opakovat.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_CLAM_2030_5_048d639145/Shimadzu-CLAM-2030-5.png" alt="CLAM-2030 může být ovládán pomocí vlastního dotykového LCD displeje."/>
<h3>Výhody CLAM-2030:</h3>
<ul>
<li>Automatizuje všechny kroky procesu, od předúpravy po samotné měření vzorků krve, moči, séra a plazmy. </li>
<li>Možnost měření vzorků přes noc bez přítomnosti personálu nebo během volných dnů (svátky, víkendy). </li>
<li>Snadná kontrola naměřených dat, díky automatické signalizace neobvyklých výsledků. Například v případě monitoringu terapeutické hladiny léčiv u pacienta.</li>
</ul>
<h3>Aplikace CLAM-2030:</h3>
<ul>
<li>Měření širokého spektra látek v biochemických, ale i toxikologických laboratořích. </li>
<li>Metodové balíčky tzv. „ready to use“ obsahující spotřební materiál, chromatografické kolony a nastavení analýz v softwaru přístroje (chromatografická okna pro každou sledovanou látku, MRM přechody a další). </li>
<li>Metodový balíček pro rychlý screening 161 nejčastěji sledovaných látek v toxikologických laboratořích (návykové drogy, psychotika, hypnotika, sedativa).</li>
<li>Speciální forenzní databáze látek pro analýzu až 2500 látek.</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_CLAM_2030_6_8dfe4381a6/Shimadzu-CLAM-2030-6.png" alt="Shimadzu CLAM-2030: Automatizace všech kroků procesu, od předúpravy po samotné měření vzorků"/>
CLAM-2030 je ideálním řešením, jak technologicky posunout laboratoř kupředu a nahradit tak nepřesné imunochemické analyzátory. Měření na LCMS přístroji nepodléhá nespecifickým reakcím, jako tomu může být právě v případě analyzátorů. Shimadzu navíc nabízí zavedení analytických metod přímo podle přání uživatele. 
<h3>Konfigurace přístroje:</h3>
CLAM-2030 je přímo připojen k <a href="https://lcms.cz/products/151">UHPLC Nexera X3</a>, který zajišťuje extrémně nízký carry over, díky čemuž se nikdy v chromatogramu neobjeví falešný pík z předešlé analýzy. V konfiguraci si uživatel může zvolit také PDA detektor s mikroobjemovou měřící celou. 
Shimadzu aktuálně nabízí 4 typy MS detektorů typu <a href="https://lcms.cz/products?manufacturerItems=1&amp;category=20">trojitý kvadrupól (QQQ)</a> podle jejich citlivosti (LCMS-8045, 8050, 8060 a 8060NX). Pro splnění požadavků vysokocitlivostní analýzy toxikologické laboratoře je doporučován LCMS-8050 a nebo <a href="https://lcms.cz/products/134">LCMS-8060</a>. Pro typické biochemické analýzy a farmakologické analýzy je plně dostačující systém LCMS-8045, který svou citlivostí a funkčností skvěle nahradí veškeré imunochemické analyzátory.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_CLAM_2030_2_7417a78e61/Shimadzu-CLAM-2030-2.png" alt="Shimadzu: CLAM-2030 - Fully Automated Sample Preparation Module for LCMS™"/>

Applied Separations Spe-ed SFE (Superkritická fluidní extrakce)

Řada Spe-ed SFE určená pro laboratoře byla navržena tak, aby splňovala přísné potřeby každodenního používání ve výzkumné laboratoři. Systémy snadno ovladatelné, rychlé a cenově dostupné, s jedinečnými funkcemi, které nenajdete u jiných SCF systémů.

Supekritická fluidní extrakce je metoda využívající k extrakci analytů z matrice kysličník uhličitý v superkritickém stavu (teplota &gt;31°C a tlak &gt;73 atm). V tomto stavu má CO₂ vlastnosti kapaliny a to poskytuje ideální podmínky pro rychlé extrakce s maximální výtěžností. Regulací tlaku a teploty lze měnit extrakční sílu a hustotu superkritické kapaliny a tím se dosahuje vlastností organických rozpouštědel v rozsahu od chloroformu přes dichlormetan po hexan. Variabilní síly rozpouštědla můžeme využít pro širokou škálu aplikací jako je čištění, extrakce, frakcionace či rekrystalizace širokého spektra látek.
Protože je CO₂ nepolární, přidává se při extrakci polárních látek k superkritické kapalině polární rozpouštědlo (tzv. modifikátor). Vhodnou kombinací hodnot tlaku/teploty/modifikátoru může superkritický CO₂ rozpustit širokou oblast polárních i nepolárních sloučenin.
<h3>Spe-ed SFE-2 – dvoupozicový extrakční systém</h3>
<ul>
<li>Simultánní extrakce dvou vzorků</li>
<li>Pracovní (extrakční) teploty až 240 °C</li>
<li>Pracovní tlak až 680 barů</li>
<li>Průtoková rychlost kapalného CO₂ až 400 ml/min</li>
<li>Extrakční cely o objemu 5 ml až 1 l</li>
<li>Záchyt extraktu do rozpouštědla nebo na SPE kolonku</li>
<li>Možnost přidávání modifikátoru ke kapalnému CO₂</li>
<li>Ovládání z integrovaného kontrolního panelu</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Applied_Separations_Spe_ed_SFE_2_a_4_164c5ecb74/HPST-Applied-Separations-Spe-ed-SFE-2-a-4.webp" alt="HPST - Applied Separations Spe-ed SFE 2 a 4.webp"/>
<h3>Spe-ed SFE-4 – čtyřpozicový extrakční systém</h3>
<ul>
<li>Simultánní extrakce čtyř vzorků</li>
<li>Pracovní (extrakční) teploty až 240 °C</li>
<li>Pracovní tlak až 680 barů</li>
<li>Průtoková rychlost kapalného CO₂ až 400 ml/min</li>
<li>Extrakční cely o objemu 5 ml až 1 l</li>
<li>Záchyt extraktu do rozpouštědla nebo na SPE kolonku</li>
<li>Možnost přidávání modifikátoru ke kapalnému CO₂</li>
<li>Ovládání z integrovaného kontrolního panelu</li>
</ul>
<h3>Spe-ed SFE-15000 – vysokotlaký dvoupozicový extrakční systém</h3>
Extrakční zařízení určené pro extrakce za vyšších tlaků. Tím se zvyšuje rozpustnost mnoha sloučenin.
<ul>
<li>Simultánní extrakce dvou vzorků</li>
<li>Pracovní (extrakční) teploty až 240 °C</li>
<li>Pracovní tlak až 1000 barů (15000 psi)</li>
<li>Průtoková rychlost kapalného CO₂ až 400 ml/min</li>
<li>Extrakční cely o objemu 5 ml až 1 l</li>
<li>Záchyt extraktu do rozpouštědla nebo na SPE kolonku</li>
<li>Možnost přidávání modifikátoru ke kapalnému CO₂</li>
<li>Ovládání z integrovaného kontrolního panelu</li>
</ul>

Applied Separations HELIX SFE (Superkritická fluidní extrakce)

Helix je laboratorní superkritický extraktor navržený pro vývoj a optimalizaci procesů. 

Supekritická fluidní extrakce je metoda využívající k extrakci analytů z matrice kysličník uhličitý v superkritickém stavu (teplota &gt;31°C a tlak &gt;73 atm). V tomto stavu má CO₂ vlastnosti kapaliny a to poskytuje ideální podmínky pro rychlé extrakce s maximální výtěžností. Regulací tlaku a teploty lze měnit extrakční sílu a hustotu superkritické kapaliny a tím se dosahuje vlastností organických rozpouštědel v rozsahu od chloroformu přes dichlormetan po hexan. Variabilní síly rozpouštědla můžeme využít pro širokou škálu aplikací jako je čištění, extrakce, frakcionace či rekrystalizace širokého spektra látek.
Protože je CO₂ nepolární, přidává se při extrakci polárních látek k superkritické kapalině polární rozpouštědlo (tzv. modifikátor). Vhodnou kombinací hodnot tlaku/teploty/modifikátoru může superkritický CO₂ rozpustit širokou oblast polárních i nepolárních sloučenin.
<h3>HELIX SFE systém</h3>
Helix je laboratorní superkritický extraktor navržený pro vývoj a optimalizaci procesů. Jde o modulární systém navržený a vyvinutý s důrazem na maximální flexibilitu. Při změně požadavků je možné toto zařízeně kdykoliv doplnit o další moduly a přizpůsobit tak novému zadání.
<h5>Základní moduly systému</h5>
<ul>
<li>Extraktor</li>
<li>Cyklonový separátor</li>
<li>CO₂ pumpa</li>
<li>Recyklace CO₂</li>
<li>Pumpa pro modifikátor</li>
</ul>
<h5>Hlavní parametry</h5>
<ul>
<li>Pracovní (extrakční) teploty až 250 °C</li>
<li>Pracovní tlak až 10.000 psi (680 barů)</li>
<li>Průtoková rychlost kapalného CO₂ až 400 ml/min (možnost rozšíření na 800 ml/min)</li>
<li>Lze použít extrakční cely o objemu 100 – 1000 ml</li>
<li>Cely cyklonového separátoru 100 – 1000 ml (tlak až 680 bar)</li>
<li>Nezávislá kontrola tlaku a teploty extrakčních nádob a nádob separátoru</li>
<li>Možnost rozšíření o míchání</li>
<li>Možnost přidávání modifikátoru ke kapalnému CO₂</li>
</ul>
<h5>Aplikace a možnosti využití</h5>
<ul>
<li>Produkce nano částic</li>
<li>Extrakce vonných látek</li>
<li>Extrakce esenciálních olejů</li>
<li>Čištění elektronických komponent a strojních součástek</li>
<li>Barvení textilu</li>
<li>Sušení aerogelů</li>
<li>PSE – Tlaková extrakce rozpouštědlem</li>
<li>Extrakce superkritickou vodou</li>
<li>Použití alternativních plynů</li>
</ul>

Produkty z kategorie Automatizace přípravy vzorků - strana 9

Mohlo by Vás zajímat

Organická syntéza přírodních látek jako nástroj proti antibiotické rezistenci

Chlazený SpeedVac SRF110 vs. CentriVap: Proč je kapacita zpracování vzorků pro laboratoře pracující s peptidy a proteiny důležitější než kdy dříve

Co přitahuje molekuly? Nová generace nástroje z CEITEC zviditelňuje síly mezi atomy