Hlavní oblasti výzkumu a vývoje

Náš výzkumný tým vyvíjí nové výpočetní nástroje pro analýzu omických dat k rychlé typizaci bakterií, odvození genových regulačních sítí nebo detekci nekódujících elementů genomu. Zaměřujeme se také na pokročilou a holistickou analýzu mikrobiálních organismů, především bakterií. Kromě patogenních bakterií z nemocničního prostředí spojených s nozokomiálními infekcemi se zaměřujeme také na nemodelové druhy s biotechnologickým potenciálem, konkrétně producenty bioplastů či biopaliv. Neméně důležitými oblastmi našeho výzkumu jsou analýzy mikrobiálních společenstev, například těch ze střev hospodářských zvířat, a zkoumání vztahu mezi biologickou aktivitou a strukturou organických látek. Intenzivně spolupracujeme s klinickými experty z FN Brno, biotechnology z Fakulty chemické VUT, kolegy z Masarykovy univerzity, České sbírky mikroorganismů či Výzkumného ústavu veterinárního lékařství a řadou zahraničních pracovišť, například LMU v Mnichově nebo UNL v USA.

Výzkumná skupina se zaměřuje na bio-materiály v širokém slova smyslu, od vývoje inovativních bio-materiálů přes pochopení jejich interakce s buňkami, až po koncepci přípravy skafoldů, nanostrukturovaných povrchů nebo 2D in vitro platforem s požadovanými vlastnostmi. K tomu využívá principů inženýrství a biologických věd včetně 3D (bio)printingu, paternování nebo elektrosprej depoziční metody a molekulárně-buněčných technik. Skupina se také zabývá přípravou a modifikací nanomateriálů především z pohledu jejich antibakteriálních vlastností, bioaktivity a zlepšení mechanických/elektrických vlastností hydrogelů a skafoldů.

Měříme a analyzujeme biologické signály. Naší hlavní doménou je měření a zpracování klinických i experimentálních kardiologických dat (elektrokardiogramy, fotopletysmogramy). Dále se zaměřujeme na zpracování a analýzu dat z nositelných zařízení (chytré telefony, hodinky a náramky) za účelem hodnocení zdravotního stavu a aktivity jedinců. Zabýváme se také zpracováním multimodálních dat např. pro účely detekce spánkové apnoe, detekce a analýzy v oblasti psychologie, detekce stresu u řidičů a vojáků, či hodnocení výkonů sportovců. Intenzivně spolupracujeme s lékaři a psychology z Masarykovy univerzity, Centrem sportovních aktivit na VUT v Brně, ICRC, Fakultní nemocnicí Brno, Ústavem přístrojové techniky Akademie věd ČR, Mayo Clinic, Office of Naval Research.  

Vyvíjíme pokročilé softwarové nástroje pro nejrůznější biomedicínské obrazy, které umožňují detailní analýzu a zpracování. Skupina se zabývá vývojem komplexních algoritmů pro analýzu a zpracování medicínských obrazových dat, např. jako jsou CT nebo MR, s cílem podpory lékařské diagnostiky. Také se specializujeme na snímání a analýzu oftalmologických dat, především retinálních snímků, a na analýzu obrazů z mikroskopických technik. Naše činnost zahrnuje teoretický výzkum, tvorbu nových algoritmů, jejich implementaci a klinické testování ve spolupráci s významnými zahraničními i národními institucemi.