Systems microscopy profiling of bacterial phenotype outliers
- Reference number
- SM17-0065
- Start and end dates
- 180101-201231
- Amount granted
- 818 590 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Main objectives We have a very serious global health problem with the ever-increasing rise of bacterial antibiotic resistance. To find new alternatives to antibiotics, a Systems Microscopy platform is being established for the live study of bacterial infections in model systems. This generates large sets of complex and multi-parametric image data that requires efficient pipelines for acquiring, handling, processing, and analysis of images. To facilitate this and to reduce the risk of wasting resources, we propose to have an industry expert guide the architecture of these pipelines by joining the academic research team at the University. Condensed work plan The work plan is divided into three parts. Analysis of the current hardware and software platform; implementation and integration of existing IT solutions; development of new tools or refinement where needed for optimal efficiency. The team members will be led jointly by the academic and industry PIs to ensure crosstalk and relevancy to all stakeholders. Expected results We expect the project will lead to bilateral technology and knowledge transfer where industry-leading IT solutions are adapted to Life Science-related biological image data, and where state-of-the-art academic insights are shared with the industry. We expect that by in this way accelerating research on bacterial infections we will come closer to new antibiotic-independent strategies for prevention, treatment and diagnosing infectious disease.
Popular science description
Bakteriella infektioner är ett stort globalt problem, särskilt med tanke på den ökande resistensen mot antibiotika. Det är uppenbart att nya sätt att angripa denna problematik behövs, och för att kunna göra detta så behöver vi få ökade kunskaper kring det tidiga förloppet av en bakterieinfektion. Om vi kunde definiera både tidsförlopp och molekylära samband för människo-bakterie-möten så hade det varit ett stort steg framåt för förståelsen av hur infektioner uppstår. Det är känt att bakterier ser till att ha en spridning av egenskaper även när de är genetiskt identiska. Kan det vara så att de bakterier som befinner sig i ytterligheterna av bakterie-populationen kan vara de som orsakar dessa ovanliga, och ofta svåra, sjukdomar? Om så är fallet medför detta ett paradigmskifte i hur vi ser på bakterieinfektioner och kan få stor påverkan både på behandling och forskning. För att nå dit så behöver vi karakterisera stora mängder bakteriers egenskaper och relation till infektion på individnivå, vilket vore en teknisk bedrift i sig, men som teoretiskt kan åstadkommas genom den automatisering av mikroskopi och analys som vi föreslår, sk Systems Microscopy. Detta system genererar stora, komplexa dataset, vilket i sin tur kräver effektiva flöden för att ta, hantera, processa och analysera bilderna. För att möjliggöra detta föreslår vi att en industri-expert guidar hur arkitekturen av dataflöden ska se ut genom att ansluta till forskningsgruppen på universitetet. På så vis kan vi använda oss av redan existerande lösningar inom informationsteknik för liknande biologiska problem. Vi förväntar oss att projektet kommer leda till tvåvägs teknologi- och kunskapsöverföring där industri-ledande IT-lösningar kommer anpassas till Life Science-relaterad biologisk bilddata, och där de senaste akademiska insikterna delas med industrin. Vi förväntar oss genom detta en kraftig acceleration av forskning inom bakterieinfektioner och därmed komma närmare nya antibiotika-oberoende strategier för att förebygga, behandla och diagnostisera infektionssjukdomar.