Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum Zakład bioinformatyki i telemedycyny

Seminaria

Seminaria

Zespół badawczy - bioinformatyka

Sekcja:   Genomika, Proteomika

Tematyka badawcza zespołu obejmuje badania realizacji informacji genetycznej oraz struktury przestrzennej białek a także komputerowo wspomaganego projektowania leków. Badania gnomiczne prowadzone są w oparciu o analizę statystyczną ekspresji genów uzyskanych technologią mikromacierzową oraz przewidywania relacji między nimi (zwłaszcza w odniesieniu do złożonych jednostek chorobowych). Badania nad struktura białek dotyczą przewidywania struktury przestrzennej białek na podstawie znajomości sekwencji aminokwasowej. Rozwijany jest Autorski model opierający się na wynikach obserwacji eksperymentalnych. Wprowadzono wieloetapowość procesu fałdowania się łańcucha polipeptydowego (wczesny i późny pośrednik). W modelu uwzględniono także wpływ środowiska, w którym proces fałdowania się łańcucha polipeptydowego zachodzi. Środowisko wyrażone jest za pomocą zewnętrznego pola siłowego o charakterze hydrofobowym.  Techniki numeryczne w dziedzinie komputerowo wspomaganego projektowania leków zastosowano w badaniach interakcji metabolitów aspiryny z białkami (z albuminą w szczególności) w kontekście badań zaburzeń alergicznych (współpraca z Kliniką Alergologii Coll Med UJ).

Sekcja:  e-learning medyczny

Sekcja e-learning medyczny skupia się na badaniu możliwości wspomagania procesu kształcenia w medycynie i naukach pokrewnych z wykorzystaniem technologii informatycznych. W zakresie szczególnych zainteresowań znalazły się dwie techniki: ścieżki kliniczne oraz wirtualni pacjenci. W ramach grupy badawczej opracowano narzędzie tworzenia, zarządzania i udostępniania ścieżek klinicznych „Bit Pathways”, które jest obecnie testowane w różnych scenariuszach edukacyjnych. Prowadzone są prace rozwojowe zmierzające w kierunku poprawy dostępności systemów wirtualnych pacjentów oraz ich dalszej rozbudowy o coraz bardziej zaawansowane symulacje biomedyczne. W ramach badań sprawdzane są możliwości integracji systemów ścieżek klinicznych z wirtualnymi pacjentami. Dalekosiężnym celem jest budowa wirtualnego fizjologicznego pacjenta – symulatora odwzorowującego wszystkie procesy biologiczne zachodzące w człowieku.

 

Zespół badawczy - statystyka

Tematyka badawcza zespołu koncentruje się wokół czterech głównych zagadnień, obejmujących zastosowanie i rozwijanie metod statystycznych w różnych dziedzinach naukowych:

1. Statystyczne techniki uzupełniania brakujących danych. Realizacja projektu ma na celu zbadanie wpływu uzupełniania brakujących danych w bazie, za pomocą nowatorskich technik statystycznych, na wyniki prowadzonych badań. Skuteczność poszczególnych technik zostanie zweryfikowana w oparciu o model służący do identyfikacji mówcy. Do zbudowania modelu wykorzystane zostaną częstotliwości czterech najniższych formatów, opisujących strukturę akustyczną samogłosek. Poddawana analizie baza danych zawiera przetworzone nagrania próbne (testujące) 5 mówców. Są to osoby o podobnych cechach demograficznych (mężczyźni w wieku 25-28 lat), zamieszkujące tą samą miejscowość.

2. Badanie zmian struktury elektronowej niskocząsteczkowych (niebiałkowych) układów molekularnych wywołanych ich oddziaływaniem z białkami Celem projektu jest wyznaczenie związków chemicznych lub ich grup (np. kwasy karboksylowe, monosacharydy, witaminy), których struktura elektronowa doznaje wyraźnych zmian w kompleksie z białkiem. Kolejnym aspektem z tym związanym jest wskazanie własności elektronowych (dostępnych z obliczeń kwantowo-chemicznych, np. energia całkowita układu, ładunki cząstkowe na atomach, potencjał elektrostatyczny), które ulegają znacznym zmianom w stosunku do ich wartości w stanie izolowanym. Ostateczne rezultaty projektu będą wymagać zastosowania zaawansowanych metod statystyki wielowymiarowej.

3. Wdrożenie i opracowanie metod proponowanych w exploracji danych (DATA MINING) dla potrzeb nauk medycznych. Realizacja projektu polega na implementacji i modyfikacji wybranych technik Data Mining w diagnostyce medycznej. Narzędzia sztucznej inteligencji i statystyki zostaną wykorzystane do odkrycia cennych informacji ukrytych w medycznych bazach danych. Analiza baz danych metodami Data Mining lub za pomocą sztucznych sieci neuronowych może przynieść interesujące rezultaty, dając niewielką liczbę reguł o wysokiej wartości diagnostycznej. Przy pomocy Data Mining możliwe jest również zbadanie funkcji nieznanych dotąd genów oraz stworzenie nowych leków, które umożliwiają prawidłowe leczenie.

4. Opracowanie analiz statystycznych dla badań medycznych w oparciu o kliniczne bazy danych

Zespół badawczy - telemedycyna

Tematyka badawcza zespołu obejmuje prace nad stworzeniem zaawansowanego systemu do transmisji strumieniowej HDTV 1080p 3D i jego wykorzystanie w dziedzinie medycyny (telechirurgia). Projektowany jest również system do archiwizacji operacji medycznych oparty na strumieniowej bazie danych (Data Stream Management System – DSMS). System telemedyczny może być wykorzystywany do badań naukowych związanych z oceną technologii medycznych (Health Technology Assessment – HTA) składającej się m.in. z analizy efektywności klinicznej wykonywanej zgodnie z zasadami Medycyny Opartej na Dowodach (Evidence Based Medicine – EBM). Zastosowanie rejestrowanych przebiegów operacji może przyczynić się do ochrony bezpieczeństwa i prawa osób uczestniczących w badaniach oraz zapewnić rzetelność uzyskiwanych danych zgodnie z regułami Dobrej Praktyki Klinicznej (Good Clinical Practice – GCP). Zespół badawczy pracuje w ramach światowego programu naukowo-edukacyjnego z dziedziny medycyny określanego mianem telezdrowia (Telehealth, e-Health).