Biotechnologie

Výzkum je soustředěn na studium biotechnologických procesů v celé jejich šíři – počínaje chováním biologického činitele (studium genotypu a fenotypového projevu buněčných populací za různých podmínek, fyziologie buněk, buněčných konsorcií s hlavním zřetelem na imobilizované buňky, biofilmy a chování směsných populací), studium jednotkových operací uplatňujících se v moderních biotechnologiích, včetně down-stream processingu, bioinženýrských aspektů (modelování a simulace bioprocesů, znalostní řízení a další) až po aplikace biotechnologických procesů v potravinářském, farmaceutickém, biotechnologickém či chemickém průmyslu, při ochraně životního prostředí (bioremediace - odstraňování polutantů, xenobiotik, těžkých kovů, likvidace a využití odpadů z potravinářských výrob a zemědělství). Ústav biotechnologie se podílí na výzkumu a koordinuje řadu výzkumných projektů zaměřených na oblast biotechnologií, jak na národní, tak i na mezinárodní úrovni.

Bioinženýrství

• Kultivace mikrobiálních populací v laboratorních bioreaktorech, jejich optimalizace a scale-up
• Řízení procesů v náplňových a submerzních bioreaktorech používaných v ochraně prostředí
• Separace nízkomolekulárních produktů z kultivačních médií pomocí fyzikálně-chemických metod
• Studium fyzikálně-chemických interakcí buněk s pevnými povrchy (adheze, flokulace)

Aplikovaná (mikro)biologie

• Hodnocení fyziologického stavu mikroorganismů a kvantifikace intracelulárních látek pomocí fluorescenčních metod (fluorescenční mikroskopie, průtoková cytometrie, fluorimetrie)
• Studium fyziologie biofilmových populací
• Anti-biofilmové vlastnosti přírodních látek a jejich aplikace v potravinářském průmyslu a medicíně
• Studium fototrofních mikroorganismů jako zdrojů biologicky aktivních látek
• Testování a studium odpovědi různých buněčných linií na experimentální působení nízkomolekulárních látek a jejich směsí se zaměřením na stanovení změn vitálních funkcí buněk (životnost, proliferace, atd.) a na studium vybraných buněčných signálních drah (indukce apoptosy, aktivace p53, NFkB, ROS atd.).
• Studium klíčových kroků v životním cyklu retrovirů, se zaměřením na skládání retrovirové částice a její maturaci.
• Studium interakcí nanočástic a biologických systémů
• Meziprodukty degradace a degradační dráhy polutantů životního prostředí
• Studium složek chmele a možné aplikace izolovaných biologicky aktivních látek 

Tradiční biotechnologie

• Vývoj nových pivovarských technologií a typů piv
• Vývoj postupů pro zvýšení mikrobiologické, koloidní a senzorické stability piva
• Výzkum pěnivosti piva, koloidní a senzorické stability piva, fyziologie pivovarských kvasinek
• Studium mikrobiálních kontaminantů v pivovarském provozu
• Zvyšování bezpečnosti piva a pivovarských surovin (plísňová kontaminace ječmene a sladu, mykotoxiny)
• Vývoj moderních analytických metod pro stanovení technologický významných parametrů piva, vína a pivovarských surovin

Biotechnologie v chemickém a farmaceutickém průmyslu

• Produkce enzymů a jejich využití při přípravě substrátu z lignocelulózových materiálů
• Zpracování odpadů z potravinářství a zemědělství (peří, sláma, celulózové materiály) na fermentovatelný substrát
• Produkce alternativních kapalných biopaliv biobutanolu a bioethanolu
• Cílené a necílené modifikace klostridiálních kmenů k dosažení vyšší produkce butanolu
• Mikrobní produkce prekursorů bioplastů (kyselina jantarová a mléčná)
• Produkce a využití glykolipidových biodetergentů
• Možnosti využití extremofilních kvasinek jako zdrojů nenasycených mastných kyselin
• Produkce rekombinantních proteinů pomocí mikrobiálních buněk
• Produkce a biologická aktivita sekundárních metabolitů houby Monascus purpureus

Biotechnologie v ochraně životního prostředí

• Biologické čištění odpadní vody a plynů pomocí mezofilních a termofilních mikroorganismů
• Genetické a fyziologické manipulace s bakteriálními degradéry aromatických polutantů a jejich využití
• Aplikace biofilmových systémů pro cílenou dekontaminaci toxických látek
• Aplikace magnetického pole v biologické dekontaminaci odpadních vod