Bioloģija

Mikrobioloģiskās analīzes un mikrobiotas izpēte

Augsnes, ūdens un citu paraugu mikrobioloģiskās analīzes un mikrobiotas (mikrofloras) izpēte. Kompetences ietver gan konkrēto mikroorganismu klātbūtnes identificēšanu, koloniju veidojošo vienību daudzuma noteikšanu, kā arī antibakteriālās aktivitātes pret izvēlētajiem celmiem noteikšanu, izmantojot agara difūzijas metodi. Pārbaudāmajām vielām, kas uzrāda vislielāko aktivitāti agara difūzijas testā, nosaka minimālo inhibējošo (MIC) un minimālo baktericīdo koncentrāciju (MBC).

Bioloģisko augu aizsardzības aģentu atllase un savairošana

Bioloģiskajā augu aizsardzībā izmantojamo bioaģentu (baktērijas, sēnes, kukaiņu vīrusi, akarofāgi un entomofāgi organismi) izdalīšana, atlase un savairošana.

Videi draudzīgu augu aizsardzības līdzekļu novērtēšana

Videi draudzīgu augu aizsardzības līdzekļu (augu ekstrakti, entomofāgi, plēsēji, parazitoīdi) efektivitātes un piemērotības izmantošanai augu aizsardzībā novērtējums.

Augu ekstraktu  un citu augu aizsardzībā izmantojamo produktu bioloģisko īpašību novērtēšana

Augu producēto savienojumu, augu ekstraktu, izveidotu fitopreparātu un citu augu aizsardzībā izmantojamo produktu īpašību (antibakteriālā un fungicīdā aktivitāte) un mikrobioloģiskā piesārņojuma novērtēšana.

Dažādu substrātu un produktu  bioloģiskās un mikrobioloģiskās kvalitātes novērtējums

Dažādu substrātu (augsne, kūdra, sapropelis, humuss, komposts, kokapstrādes blakusprodukti, tekstils) un produktu (pārtika, kosmētika, tekstils u.c.) bioloģiskās un mikrobioloģiskās kvalitātes novērtējums.

Dažādu materiālu  biodegradācijas un rezistences pret baktērijām un mikroskopiskajām sēnēm noteikšana

Biotekstila biodegradācijas un rezistences pret baktērijām un mikroskopiskajām sēnēm noteikšana, izmantojot optimizētas mikroskopijas metodes un ISO standarta metodikas.

Mikrobioloģiskie pētījumi

Pētījumi, kas attiecas uz veselības aprūpi.

Antibakteriālie līdzekļi

Jaunu nanodaļiņu izstrāde un izpēte antibakteriālai lietošanai.

Prebiotikas un probiotikas saturošu sinbiotisku produktu iegūšana

Probiotisko baktēriju kultivēšana uz dažādus prebiotiķus (un to maisījumus) saturošiem substrātiem. Prebiotiķu ietekmes uz probiotisko kultūru augšanu un metabolismu pētījumi. Fermentācijas apstākļu optimizēšana. Sinbiotisku produkta formulācijas izstrāde.

Ogļhidrātus saturošu rūpniecības blakusproduktu mikrobiālā un enzimātiskā konversija

Mazvērtīgu ogļhidrātus saturošu rūpniecības blakusproduktu un atkritumproduktu biokonversija produktos ar pievienoto vērtību, izmantojot raugus (t.sk. netradicionālos raugus) un baktērijas, kā arī izmantojot enzīmus. Biokonversijas optimizēšana laboratorijas līmeņa fermentatoros. Mikroorganismu fermentācijas produktu analīze izmantojot HPLC un enzimātiskās metodes.

Fermentācijas iekārtas un kompetence mikroorganismu kontrolētai kultivēšanai

Iespējas veikt kontrolētu (pH, pO2, apgriezieni, temperatūra) periodisko kultivēšanu, periodisko kultivēšanu ar piebarošanu, un nepārtraukto kultivēšanu hemostata režīmā, aerējot ar dažādu gāzu maisījumiem un pieslēdzot izejošā gaisa gāzu analizatorus (laboratorijas mēroga (līdz 1L darba tilpums) firmas ‘Sartorius’ fermentatori). Ar hromatogrāfijas (HPLC), enzimātiskās analīzes un FTIR spektroskopijas palīdzību iespējams veikt biomasas un barotnes komponentu analīzi.

Darbs ar DNS un baktēriju mutanto celmu konstruēšana

Darbs ar DNS – hromosomālās un plazmīdu DNS izdalīšana no baktērijām, restrikcijas analīze, PCR un rekombinanto baktēriju celmu konstruēšana, izmantojot laboratorijas aprīkojumu (elektroforēze, PCR iekārta, centrifūgas, elektroporācijas iekārta, etc.) un kompetence, kas nepieciešami 

FTIR spektroskopijas analīzes

Dažādu infrasarkanās spektroskopijas tehniku un metožu pielietojums tīru vielu un multikomponentu paraugu (t.sk. biomasas, šūnu, audu, extracellulāro daļiņu un šķidrumu, u.c.) kvalitatīvām un kvantitatīvām analīzēm, paraugu raksturošanai un skrīningam, augstas vērtības mērķproduktu veidošanas un iegūšanas procesu optimizācijai, dažādu vides apstākļu izraisītu šūnu metabolisko reakciju pētījumi, utt.  

Biofizikas pētījumi

Optiskā koherences tomogrāfija. Ramana spektroskopija un attēlveidošana. Absorbcijas un fluorescences spektroskopija. Fluorescences mikroskopija un attēlveidošana. Multispektrālā attēlveidošana. Lāzera speklu kontrasta attēlveidošana. Fotoakustiskā mikroskopija. Ultraskaņas spektroskopija un B-skenēšanas attēlveidošana. Mākslīgā intelekta pielietojums digitālajā patoloģijā.

Laboratorijas testi

Zīdītāju šūnu kultūras līniju un mikrobu organismu uzturēšana. Laboratorijas dzīvnieku pētījumi. Ultraskaņas kontrastvielu sagatavošana un kavitācijas izpēte. Gēnu un medicīniskās zāles pārnešana šūnās un audzējos elektroporācijas un sonoporācijas ceļā. Sensibilizēta mikrobu biofilmu inaktivācija. Fotodinamiskās un sonodinamiskās terapijas dozimetrija. Bezmarķējuma spektroskopijas un attēlveidošanas metodes vēža diagnostikai. Zāļu farmakokinētikas pētījumi izmēģinājumu dzīvniekiem.

Lauksaimniecības pārtikas un barības  produktu sastāva bioķīmiskos analīžu veikšanā (karotinoīdi, C-vitamīns, B-grupas vitamīni, polifenoli)

Pētījumi par jaunas lauksaimniecības pārtikas un barības produkcijas testēšanu un kvalitātes izvērtēšanu, t.sk. produktu sastāva bioķīmiskos analīžu veikšanā: karotinoīdi (beta – karotīns un ksantofīli), C-vitamīns (ascorbinskābe), B-grupas vitamīni (B1un B2 vitamīni), ogļhidrāti, polifenoli, minerālvielas (Ca, P). 

Dažādu jaunradītu izstrādājumu, t.sk. bio-tekstila, nanodaļiņu, elektroietaišu un to sastāvdaļu, ietekmes noteikšana uz šūnām un organismiem

Testēšanas laboratorija dažādu jaunradītu izstrādājumu ietekmes noteikšanai uz šūnām un organismiem, tai skaitā bio tekstils, elektroierīces un ar tām saistīti izstrādājumi, nano lieluma daļiņas saturoši izstrādājumi. Testēšanas sistēmas un metodes tiek izstrādātas, lai testēšanā netiktu izmantoti vivārija dzīvnieki.

Izstrādājumu biotestēšana pirms to sertifikācijas esošajās sertificētajās laboratorijās

Dažādu jaunradītu izstrādājumu ietekmes noteikšana uz šūnām un organismiem, tai skaitā bio tekstila, elektroierīcēm un ar tām saistīti izstrādājumi, nano lieluma daļiņas saturošiem izstrādājumiem. Testēšanas sistēmas un metodes tiek izstrādātas, lai netiktu izmantoti testēšanā vivārija dzīvnieki. Biotestēšana pirms izstrādājumu sertifikācijas pašlaik esošajās sertificētajās laboratorijās, vēlāk arī izstrādājumu sertificēšana.

Dažādu augu, putnu, zivju, gliemeņu u.c. sugu populāciju ģenētiskās daudzveidības izpēte

Augu, putnu, zivju un molusku u.c. dažādu sugu populāciju ģenētiskās daudzveidības izpēte (izmantojot dažādas molekulāro marģieru sistemas, šūnu ploiditātes un dzimuma noteikšanu ar plūsmas citometrijas metodēm) un uz to balstīts populāciju stāvokļa invertējums. izmantotais aparatūras komplekss molekulārās ģenētikas pētījumiem - BD FACSJazz® šūnu šķirotājs ar plūsmas citometra funkcijām (BD Biosciences, ASV), DNS Fragmentu analizators

Dažādu faktoru ietekmes novērtēšana uz dzīviem organismiem (organismu, šūnu un DNS līmenī), jaunu metožu izstrāde

Dažādu faktoru (zemfrekvences elektromagnētiskā lauka, UV, nanodaļiņu, t.s. pilsētvides piesārņojumu veidojošo, ķīmisko savienojumu u.c.)  ietekmes, tai skaitā premutāciju un mutagenitātes  noteikšana uz dzīviem organismiem (organismu, šūnu un DNS līmenī), jaunu metožu izstrāde. Izmantotās iekārtas - Pyromark-Q24 advanced, apparāts molekulārās ģenētikas pētījumiem,   BD FACSJazz® šūnu šķirotājs ar plūsmas citometra funkcijām  (BD Biosciences, ASV), aparatūras kompleks molekulārās ģenētikas pētījumiem, DNA Fragment Analizer  aparatūras komplekts in vitro kultūrām.

Dubultoto haploīdu (DH) iegūšana (putekšņmaciņu kultūras, mikrosporu kultūras) un DH līniju izveide (mieži, kvieši, tritikāle, lini)

DH izveide (putekšņlapas, mikrosporu kultūra) un DH līniju izveide (mieži, kvieši, tritikāle, lini un c.). Lietots aprīkojums - aparatūra audzēšanai in vitro, BD FACSJazz® plūsmas citometrs (BD Biosciences, ASV).

Tetraploīdu sarkanā āboliņa augu iegūšana izmantojot in vitro metodes

Selekcijas izejmateriāla izveidošana, piemēram, tetraploīdu sarkanā āboliņa augu izveidošana, izmantojot in vitro metodes. Izmantotais aprīkojums – aparatūra in vitro kultivēšanai, BD FACS Jazz® plūsmas citometrs (BD Biosciences, ASV).

Augu ģenētisko resursu novērtēšana un raksturošana

Augu ģenētisko resursu novērtēšana un raksturojums. Izmantotās iekārtas – aparatūra molekulārās ģenētikas pētījumiem.

Specifisku rezistences gēnu noteikšana (mieži, lini)

Specifisko rezistences gēnu (rūsas) linu ģenētisko resursu noteikšana. Izmantotās iekārtas – aparāti molekulārās ģenētikas pētījumiem.

Sēklu dīgtspējas atjaunošana

Veco sēklu dzīvotspējas atjaunošana, izmantojot audu kultūru metodes. Izmantotās iekārtas - aparatūra audzēšanai in vitro.

Šūnu ploiditātes noteikšana

Šūnu ploidijas noteikšana. Izmantotais aprīkojums - BD FACS Jazz® šunu škirotās ar plūsmas citometrijas funkciju (BD Biosciences, ASV).

Epiģenētisko efektu noteikšana

Dažādu gēnu metilēšanas noteikšana. Izmantotais aprīkojums - Pyromark-Q24 Advanced, aparatūra molekulārās ģenētikas pētījumiem.

Metožu izstrāde un dažādu faktoru ietekmes uz šūnām noteikšana

Dažādu faktoru ietekmes uz šūnām noteikšana (zemfrekvences elektromagnētiskā lauka ietekme, UV, nanodaļiņas uc). Izmantotais aprīkojums - BD FACSJazz® šunu šķirotājs ar plūsmas citometra funkciju (BD Biosciences, ASV), aparatūra molekulārās ģenētikas pētījumiem, aparatūra in vitro kultivēšanai.

Kvalitātes novērtēšana stādmateriālam/ mātes augiem  

Kvalitātes novērtēšana stādmateriālam/ mātes augiem - ploiditātes noteikšana izmantojot uz plūsmas citometriju balstītas metodes, analizējamo šūnu skaits no 10-50 000, kļūda 3%.

Dažādu augu, putnu, gliemeņu u.c. sugu populāciju ģenētiskās daudzveidības izpēte un uz to balstīts populāciju stāvokļa izvērtējums

Augu, putnu, molusku u.c. dažādu sugu populāciju ģenētiskās daudzveidības izpēte (izmantojot dažādas molekulāro marķieru sistēmas, šūnu ploiditātes un dzimuma noteikšanu ar plūsmas citometrijas metodēm) un uz to balstīts populāciju stāvokļa izvērtējums.

Aktīvo vielu ietekmes uz šūnu dalīšanos un migrāciju novērtējums

Specifisku aktīvo vielu un to kompozīciju drošības un efektivitātes novērtējums, nosakot to ietekmi uz dažāda tipa cilvēka šūnu dalīšanos aktivitāti un morfoloģijas izmaiņām. Šūnu tipa izvēli nosaka produkta izmantošanas mērķis, piemēram, pretnovecošanas, balinošā kosmētika vai pretvēža preparāti u.tml.

Citotoksicitātes noteikšana bioloģiski aktīvajām vielām vai biomateriāliem (pēc OECD TG 129 vadlīnijām)

Citotoksicitātes tests Balb/c 3T3 šūnu līnijā atbilstoši vadlīnijām. Tiek testētas 6-8 dažādas koncentrācijas. Šūnu dzīvotspējas noteikšana ļauj izvēlēties drošas koncentrācijas aktīvo vielu iekļaušanai gatavo produktu kompozīcijā.

Fototoksicitātes noteikšana (pēc OECD TG 432 vadlīnijām)

Bioloģiski aktīvo vielu vai biomateriālu fototoksicitātes tests Balb/c 3T3 šūnu līnijā atbilstoši vadlīnijām pēc UVA /UVB konkrētas devas starojuma. Tiek testētas 8 dažādas koncentrācijas. Tests ļauj novērtēt UV radiācijas ietekmi uz testējamo objektu un kā tas ietekmē šūnu dzīvotspēju. Ļauj noteikt arī vai testējamajām vielām piemīt protektīva iedarbība, kas mazina UV izraisītos bojājumus.

Antiradikālās (antioksidatīvās) aktivitātes noteikšana

Bioķīmiski novērtēta DPPH radikāļa neitralizēšanas aktivitāte. Novērtētas tiek 8 dažādas koncentrācijas. Rezultāti atspoguļoti tabulas veidā, kas kvantitatīvi parāda paraugu spēju neitralizēt brīvos radikāļus (izteikts %), sniegts salīdzinājums ar standarta antioksidantiem (piem., C vitamīnu, resveratrolu).

Bioloģiski akgtīvo vielu difūzijas cauri ādai noteikšana 

Difūzijas tests, izmantojot Strat-M membrānu, izmantojot Fanz Cell sistēmu. Novērtējums tiek veikts 24 h laika periodā, divos laika punktos, hromatogrāfiski noteikta vienas testējamās substances koncentrācija uztvērējšķīdumā. Kā kontroles tiek iekļautas membrānas bez aplicēta parauga un membrānas, kam aplicēta standartviela ar zināmu difūziju.

Reaktīvo skābekļa formu (ROS, reactive oxygen species) uzkrāšanās ādas šūnu kultūrās analīze

Novērtējums tiek veikts ar plūsmas citometrijas metodi. Tests parāda testējamo paraugu spēju pasargāt keratinocītus un/vai dermas šūnas no UV vai ķīmiski ierosināta oksidatīvā stresa. Aktīvās vielas tiek testētas 3 dažādās koncentrācijās trīs atkārtojumos. Testos tiek iekļautas pozitīvās kontroles (piem., vitamīns C, Trolox, N-acetilcisteīns, resveratrols, izvēloties vienu no šīm).

Pretiekaisuma mediatoru sekrēcijas un gēnu ekspresijas izmaiņu novērtējums ādas šūnās

Sekrēcijas analīze ādas šūnu kultūrās (fibroblastos vai keratinocītos), pēc iekaisuma ķīmiskas (ar baktēriju endotoksīniem (LPS) vai PolyI:C) vai fizikālas (ar UV starojumu) inducēšanas. Tiek novērtēta testējamo paraugu spēja nomākt iekaisuma citokīnus un stimulēt pretiekaisuma citokīnu sekrēciju. Gēnu ekspresijas analīze – tiek novērtēta paraugu spēja izmainīt iekaisuma mediatoru gēnu ekspresiju. 
 

Anti-alerģiskās iedarbības novērtēšana in vitro

Bioloģiski aktīvo vielu vai to kombināciju anti-alerģiskās iedarbības novērtēšana tuklo šūnu kultūrā, analizējot šūnu degranulācijas marķiera sekrēciju. 

Šūnu senescences (novecošanās) novērtēšanas tests

Tests tiek veikts senescentā (novecojušā) dermas fibroblastu kultūrā, ar plūsmas citometrijas metodi, kvantificējot novecošanās marķieru izmaiņas testējamo paraugu klātbūtnē. Metode ļauj izvērtēt testējamās substances spēju aizkavēt šūnu novecošanos.

Cilvēka redze un tās traucējumi

Cilvēka acs un redzes struktūras. Redzes izmaiņas, ienākot mūsu ikdienā modernām tehnoloģijām. Redzes traucējumi bērniem un pieaugušiem, to koriģēšanas veidi un problēmu risinājumi. Redzes traucējumu un redzes diskomforta mazināšana, redzes treniņu metodiku izstrāde. 

Gunta Krūmiņa (gunta.krumina@lu.lv; 67033945; https://www.fmof.lu.lv/par-mums/par-fmof/optometrijas-un-redzes-zinatnes-nodala/)

Stereoredze, dziļuma uztvere, telpas uztvere

Trīsdimensiju telpas uztvere – optikas pamati, redzes fizioloģijas pamati un psiholoģiskie pamati, stereoredzes un dziļuma uztveres novērtēšanas metodiku izstrāde, dažādu faktoru ietekme uz stereoredzes kvalitāti.

Augsnes ekoloģija, entomoloģija, bezmugurkaulnieku zooloģija, Collembola ekoloģija

Augsnes posmkāju grupu identifikācija, augsnes ekoloģisko pētījumu metodika, datu apstrāde un rezultātu analīze.

Augsnes ekoloģija, bezmugurkaulnieku zooloģija, mikroskopijas metodes, bruņērču Oribatida taksonomija un ekoloģija

Augsnes ekoloģisko pētījumu plānošana, augsnes bruņērču Oribatida sugu identifikācija, mikrofotogrāfēšana.

Entomoloģija, bezmugurkaulnieku zooloģija, biometode, Mezostigmata taksonomija un ekoloģija, eksperimentālā entomoloģija

Entomoloģisko pētījumu plānošana un organizēšana, Mesostigmata ērču sugu noteikšana, kukaiņu un ērču kultūru uzturēšana. 

Augsnes ekoloģija, bezmugurkaulnieku zooloģija, Collembola taksonomija un ekoloģija

Augsnes zooloģisko pētījumu plānošana, kolembolu sugu identifikācija.

Arahnoloģija, zirnekļu Aranei taksonomija un ekoloģija

Arahnoloģisko pētījumjumu plānošana un sugu noteikšana. 

Latvijas vaskulāro augu flora

Vaskulāro augu sugu noteikšana, teritoriju floras izpēte, setificētu ekspertu atzinumu sagatavošana par zālāju biotopiem.

Ieva Akmane
(ieva.akmane@lu.lv;
https://lubi.lu.lv/strukturvienibas/laboratorijas/botanikaslaboratorija/)
Ieva Roze
(roze.ieva@lu.lv;
https://lubi.lu.lv/strukturvienibas/laboratorijas/botanikaslaboratorija/)

Kultūraugu minerālās barošanās diagnostika un ieteikumu izstrāde tās optimizēšanai

Minerālās barošanās diagnostika laukaugiem (graudaugi, rapsis, dārzeņi u.c.), siltumnīcu augiem, tostarp hidroponikā audzētiem dārzeņiem (gurķi, tomāti u.c.), ogulājiem, tostarp netradicionālajiem kultūraugiem (Amerikas lielogu dzērvenes, krūmmellenes, brūkleņes, lācēnes), veicot augšanas vides (augsne, substrāti, barības šķīdumi) un augu izpēti.

Savvaļas augu minerālās barošanās īpatnību izpēte

Dažādu savvaļas ogulāju, aizsargājamo augu un citu augu augšanas vides izpēte un minerālās barošanās stāvokļa diagnostika.

Augu  aizsargmehānismu pētījumi barības elementu disbalansa un dažādu vides faktoru izraisītā stresa apstākļos 

Biogēno un smago metālu noteikšana dažādos organiskas izcelsmes objektos piesārņojuma pakāpes novērtēšanai. Barības vielu disbalansa, vides faktoru (temperatūra, mitrums, gaismas apstākļi) ietekme uz auga fizioloģisko stāvokli.

Pētījumi par vides faktoru ietekmes uz dažādu koku sugu minerālo barošanos pilsētvides apstākļos un mežā

Sāļainības, barības elementu disbalansa, smago metālu piesārņojuma ietekmes uz pilsētu kokiem izpēte, minerālās barošanās optimizācijas iespēju izpēte meža kokiem, rekomendāciju koku stāvokļa uzlabošanai izstrāde.

Dažādu mēslošanas līdzekļu un organiskas izcelsmes produktu ietekmes uz augu nodrošinājumu ar barības elementiem izpēte un izvērtējums

Konsultācijas substrātu un mēslojumu receptūru izstrādē dažādu lauksaimniecisko un dekoratīvo kultūru audzēšanai un mēslošanai. Mēslošanas līdzekļu un substrātu pārbaude, izvērtējot  eksperimentālos pētījumos iegūtos augu minerālās barošanās diagnostikas rezultātus.

Virszemes ūdeņu kvalitātes izpēte  

Kompleksi stāvošu un tekošu ūdeņu pētījumi. Ūdenstilpju ekoloģiskā stāvokļa noteikšana pēc ūdens bezmugurkaulniekiem, ūdensaugiem un aļģēm. Vides un antropogēnās slodzes ietekmes uz virszemes ūdeņiem novērtēšana.

Saldūdens biotopu ekspertu atzinumu sniegšana

Stāvošu un tekošu saldūdens biotopu apsekojums dabā, ietekmju un kvalitātes novērtēšana, sertificētu ekspertu atzinumu sagatavošana.

Komunikācija, lekcijas un praktiskās nodarbības

Lekciju un praktisko nodarbību vadīšana par ūdeņu ekosistēmām un ūdens iemītniekiem.

Iekššūnu procesu metabolisma modelēšana un optimizācija ar sistēmbioloģijas pieeju

Šūnu metabolisma analize ar dažāda tipa matemātiskajām metodēm: diferenciālvienādojumu sistēmas izmantošana metaboliskā ceļa mēroga kinētiskajiem modeļiem, bet lineārās algebras pielietošana genoma mēroga stehiometriskajiem modeļiem. Biotehnoloģijā - organismu inženierēšana ražošanas īpašību uzlabošanai. Medicīnā - dažādu defektu ietekmes uz šūnas metabolismu analīze, kā arī iespējas to labot.