Лаборатория по биоинформатика “Биоинфотех”

Работим усилено към внедряването на най-новите технологии в области като генетика (следващо поколение ДНК секвениране, CRISPR), метагеномика, биомедицинско оборудване за репродуктивна медицина, микрофлуиди, нови биопроцеси и т.н. Нашата цел е една – да въведем най-новите научни открития по най-бързия възможен начин в хранителната промишленост, в клиниките и болниците, дори в собствените ни домове.

Ние въвеждаме нови технологии за секвениране, които водят до бързото разчитане на една молекула ДНК в рамките на 10-15 минути, разработваме нов софтуер за индексиране за метагеномиката, който успява да открие всички биологични видове, съществуващи в екологична, хранителна или медицинска проба в рамките на няколко часа, работим с новооткрити метаболитни възможности на бактериите за генериране на метан от електроенергия, ние дори разработваме свои собствени устройства за откриване на глутен.

Ние създадохме и първия български студентски отбор по синтетична биология, който наскоро печели сребърен медал в своята област на конкурса iGEM 2017 в Бостън (Масачузетс).

Текущи проекти

1. Разработка на автоматизирана система за изграждане на виртуални метаболитни мрежи. Разработва се програмно осигуряване, което по зададен от потребителя организъм се свързва с общодостъпни бази данни в интернет и автоматично извлича списъците с ензимни реакции, за които има налични данни. Извършва се верификация на резултатите от всички достъпни бази данни. Тази система ще позволи ускорена развойна дейност в областта на системната биология и биоинформатиката с потенциално приложение в областта на индустриалните биотехнологии, фармацията и синтеза на целеви вещества, базиран на ретросинтетични метаболитни пътища.
2. Разработка на нов подход при решаването на оптимизационната задача за анализ на баланса на потоците в метаболитни мрежи. Съществуващите към момента решения се основават на симплекс алгоритми, което е свързано с редица ограничения. В лабораторията се разработват алгоритми, позволяващи намирането на локални решения на оптимизационната задача, като се използват принципите на химичното равновесие в термодинамиката и така вместо само стационарното състояние ще бъде обхваната и динамиката на процесите. Това ще позволи да се правят не само количествени, но и качествени подобрения в ефективността на биотехнологичните процеси със съответно приложение в индустриалните биотехнологии.

Микрофлуидика

4. Разработване на технически средства за подпомагане на лабораторните дейности, свързани с асистираната репродукция в хуманната и във ветеринарната медицина. Предвижда се създаване на устройства, увеличаващи ефективността (успеваемост, намаляване разхода на време и средства и др.) при селекция на витални сперматозоиди, при инвитро оплождане, при ICSI (Intra-cytoplasmic sperm injection), както и при инкубиране на оплодената яйцеклетка. Разработката се извърши съвместно с партньорски организации.
5. Разработване на технически средства за подпомагане на лабораторните дейности, свързани с експресното засичане на патогени в течни проби (кръвни, хранителни и др.). Методът ще се базира на реакция антиген-антитяло и повърхностни акустични вълни.
6. Разработване на технически средства за подпомагане на лабораторните дейности, свързани с високоефективно охарактеризиране на нови щамове-свръхпродуценти. Устройствата ще позволяват паралелно провеждане на множество експерименти при строго контролирани условия на средата (състав, химични и физични свойства). Предвижда се приложение в индустриалните биотехнологии. Възможно е сътрудничество с водещи европейски производители на фуражни добавки, премикси, активни субстанции и готови лекарствени средства и др.

Биотехнологии и клетъчна биология

7. Разработване на високоефективни методи за постпроцесна обработка на биотехнологични култури за извличане на белтъци и други активни субстанции с приложение в диететиката, хуманната и ветеринарна медицина.
8. Изследване приложението на рентгеново лъчение като алтернатива на гама лъчението при третиране на биоактивни субстанции. Водени са предварителни разговори с водещи клиники по онкология и хематология.
9. Изследване на потенциала и разработване на методи и средства за приложения на стволови клетки при терапии за лечение на нелечими засега заболявания, като болестта на Паркинсон, болестта на Алцхаймер, диабет тип І, инфаркт на миокарда и др.
10. Изследване на възможностите за биотехнологично производство на специфични аминокиселини от субстрати с нулева или отрицателна стойност.

Приключени проекти

1. Разработка на цялостна система за анализ на данни от метагеномни генетични изследвания.