Fluorescenční spektroskopie v biologii a lékařství

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Kurz seznamuje posluchače s fluorescenční spektroskopií a mikroskopií od základních fyzikálních principů fluorescence přes experimentální techniky jejího studia včetně principů fungování základní instrumentace po konkrétní biomedicínské aplikace ilustrované na vybraných studiích převzatých z literatury. Kromě tradičních postupů fluorescenční spektroskopie jsou probírány i současné trendy ve fluorescenční mikroskopii a fotodynamická terapie coby příklad klinického využití fluorescenčních jevů.

Požadavky:

Zápočtový test formou výběru správné odpovědi z několika možností. Při výsledku na hranici klasifikačních stupňů doplněný o otázku k diskuzi.

Osnova přednášek:

1.Základy optické spektroskopie, absorpce světla a elektronové přechody

2.Základní principy fluorescence, Jablońského diagram, fluorescence a fosforescence

3.Fluorescenční spektra a kvantový výtěžek fluorescence

4.Doba života fluorescence a metody jejího studia

5.Zhášení fluorescence, statické a dynamické zhášení

6.Polarizační vlastnosti florescence, časově rozlišená a statická anizotropie fluorescence

7.Vliv rozpouštědla na fluorescenční spektra a jeho využití ke studiu biomolekul

8.Foersterův resonanční přenos energie a tvorba excimerů

9.Fluorescence proteinů, zelený fluorescenční protein a jeho mutace

10.Základní principy fluorescenční mikroskopie

11.Rozlišovací schopnost fluorescenčního mikroskopu a metody jejího zlepšování

12.Fluorescenční korelační spektroskopie a její využití v biologickém výzkumu

13.Fotodynamická terapie

14.Opakování, zápočtový test

Osnova cvičení:

Cíle studia:

1) Pochopení principu fenoménu fluorescence a souvislostí jeho charakteristik (spektra, doba života, polarizace, ...) s vlastnostmi fluoreskujících molekul a prostředí, ve kterém se nacházejí.

2) Seznámení se s experimentálními metodami a instrumentací pro charakterizaci fluorescence včetně nejmodernějších technik fluorescenční mikroskopie.

3) Seznámení se typickými příklady využití fluorescenční spektroskopie a mikroskopie v biologickém výzkumu a využití fluorescenčních jevů v klinické praxi (fotodynamická terapie)

Studijní materiály:

[1]Lakowicz J.R., Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd Edition, Springer 2006

[2]Prosser V. et al. Experimentální metody biofyziky, Academia 1989

[3]Výukové materiály zveřejněné na webových stránkách předmětu obsahující odkazy na další materiály volně dostupné na Internetu

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Přístroje a metody pro biomedicínu (povinně volitelný předmět)