Současné optické mikromanipulační techniky zahrnují řadu unikátních nástrojů a postupů, které umožňují např. prostorovou lokalizaci mikroobjektů (včetně živých buněk) ve světelném svazku (tzv. optická pinzeta), 3D manipulace s několika mikroobjekty, bezkontaktní a sterilní separaci mikroobjektů či složek suspenzí, povrchové uspořádání mikročástic a jejich transport. Optická pinzeta využívá jednoho fokusovaného laserového svazku k zachycení mikroobjektů a k jejich manipulaci v prostoru. Vlnová délka je volena tak, aby nebyla objektem pohlcována a objekt zůstal nepoškozený. Velmi aktuální jsou kombinace optických mikromanipulačních metod s bezkontaktní a neinvazivní Ramanovou mikrospektroskopií, která poskytuje informaci o molekulárním složení zkoumaného vzorku. V posledních několika letech se začíná ramanovská spektroskopie využívat k identifikaci mikroorganismů, protože každý mikroorganismu má unikátní ramanovské spektrum (tzv. „fingerprint“). Obě techniky lze sloučit s mikrofluidními systémy, které umožňují řídit složení kapalného média, vytvářet difúzní rozhranní mezi různými kapalinami, přes které lze organizmy přesouvat např. optickou pinzetou, vytvářet oddělené mikrokomůrky, ve kterých lze mikroorganismy izolovat a sledovat jejich reakci ramanovskou spektroskopií. Hlavním cílem doktorandské disertační práce bude kombinovat výše zmíněné techniky tak, aby bylo možné využít Ramanovu mikrospektroskopii ke studiu molekulárního složení jednotlivých mikroorganismů (bakterií a eukaryotických buněk) suspendovaných v kapalném médiu a sledovat odezvy mikroorganismů na definované vnější stimuly či stresové faktory. Předpokládá se, že doktorant/ka zvládne obsluhu a modifikaci experimentálního systému realizovaného v Ústavu přístrojové techniky AV CŘ, v.v.i., bude analyzovat ramanovská spektra prostřednictvím vhodných matematických algoritmů, navrhne vhodné konfigurace mikrofluidních čipů podle studovaných mikroorganismů. Alternativně bude zkoumáno zesílení intensity spekter Ramanova rozptylu v blízkosti kovových mikrostruktur (technika SERS - Surface Enhanced Raman Spectroscopy) vytvořených v mikrofluidních čipech. Nalezené postupy a získané výsledky významně přispějí k rychlé identifikaci mikroorganismů a zhodnocení jejich odezvy na stresující faktory včetně medikamentů. V rámci disertační práce se předpokládá experimentální a teoretická činnost v Ústavu přístrojové techniky AV ČR,v.v.i., který disponuje potřebným vybavením. Pracoviště spolupracuje s řadou evropských laboratoří zabývajících se spřízněnou problematikou, což nabízí uchazeči možnost zahraničních stáží a rychlý odborný růst.