Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Hmotnostní spektroskopie a její aplikace v biomedicíně

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
17PMP2HSA KZ 2 2+0 česky
Přednášející:
Patrik Španěl (gar.)
Cvičící:
Patrik Španěl (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra přírodovědných oborů
Anotace:

Kurz seznamuje posluchače s hmotnostní spektrometrií od základních fyzikálních a

chemických principů přes prvky hmotnostních spektrometrů a hlavní

experimentální techniky po konkrétní biomedicínské aplikace včetně

novorozeneckého screeningu vrozených metabolických poruch a identifikace

bakterií pomocí MALDI-TOF analýzy celých buněk. Hmotnostní spektrometrie (MS z

anglického Mass spectrometry) je analytická metoda založená na ionizaci molekul,

rozlišení vzniklých iontů podle poměru hmotnosti k náboji (m/z) a záznamu jejich

intenzit.

Požadavky:

Zápočtový test formou vypracování písemné odpovědi a následnou diskusí s

přednášejícím.

Osnova přednášek:

*Osnova přednášek*

• Úvod do hmotnostní spektrometrie (MS) a základní koncepty hmotnostní

spektrometrie: molekuly v plynné fázi, molekulová a atomová hmotnost. Ionizace,

hmotnostní analýza, detekce. Hmotnostní spektrum. m/z.

• Fyzikální principy MS: tvorba iontů v plynné fázi a jejich interakce

s elektrickým a magnetickým polem.

• Iontová optika a historie analyzátorů (sektory, kvadrupóly, iontové pasti, TOF)

• Chemické principy MS: chemické vlastnosti a reaktivita iontů, typy reakcí

v plynné fázi: přenos náboje, přenos protonu. Kationty, anionty, jednou a

vícenásobně nabité.

• Elektronová ionizace, radikálový kation, fragmentace a interpretace EI spekter.

• Prvky konstrukce hmotnostních spektrometrů: vakuová technika, elektronika,

vysokonapěťové detektory iontů. Praktické důsledky pro údržbu přístrojů.

• Plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií: GC-MS. Extrakce, separace,

EI ionizace, fragmentace, interpretace dat. 2D GC.

• Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií: LC-MS. Elektrospray:

principy a konstrukce ESI zdrojů. HPLC.

• Laserová desorpce a ionizace za účasti matrice MALDI. Time-of-flight hmotnostní

spektrometr TOFMS a konstrukční detaily (reflektron, ortogonální TOF).

• Tandemová MS2: kolizně indukovaná disociace (CID).

• Spektrometrie iontové mobility (IMS).

• Novorozenecký screening pomocí MS (vrozené metabolické poruchy). Suché krevní

kapky. Tandemová hmotnostní spektrometrie metabolitů.

• Identifikace bakterií pomocí MALDI-TOF analýzy celých buněk. Rezistence

k antibiotikům. Metabolomika, proteomika a lipidomika pomocí MS v biomedicínském

výzkumu.

Výuka bude probíhat na Ústavu fyzikální chemie Jar. Heyrovského od 14:00 hod v místnosti

11. Adresa: Dolejškova 2155/3, 182 00 Praha 8-Libeň

Osnova cvičení:
Cíle studia:
Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Ubik Karel, Fyzikalne-chemické metody; 2. Hmotnostní spektrometrie. UOCHB , 2000. ISBN 80-86241-05-X [2] K.K. Murray et al. Definitions of terms relating to mass spectrometry (IUPAC Recommendations 2013) Pure

Appl. Chem., Vol. 85, No. 7, pp. 1515–1609, 2013. http://dx.doi.org/10.1351/PAC-REC-06-04-06

Doporucena literatura:

[1] J.H. Gross, Mass Spectrometry: A Textbook. 2nd Edition Springer, 2011. ISBN 978-3-642-10709-2 [2] McLafferty Fred W. Interpretation of Mass Spectra

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
místnost ÚFCHJH
Španěl P.
14:00–15:50
(přednášková par. 1)
Dejvice
ÚFCHJH Praha
Čt

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 21. 3. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4727606.html