C7955 Molekulová luminiscence

Přírodovědecká fakulta
podzim 2015
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. Mgr. Petr Táborský, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. Mgr. Petr Táborský, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Čt 9:00–10:50 C14/207
Předpoklady
Znalost analytické chemie na úrovni základní přednášky. Znalost fyziky na úrovni střední školy.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Předmět si smí zapsat nejvýše 30 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/30, pouze zareg.: 0/30, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/30
Cíle předmětu
Kurs poskytne informace o fyzikálních principech molekulové luminiscence a o jejích aplikacích v anorganické, organické a zejména biochemické analýze. Na konci kurzu by studenti měli porozmět také moderním aplikacím jako jsou GFP (zeleně fluoreskující protein), FRET, FLIM, fluorescenční polarizace, FISH ("fluorescence in sity hybridization"), atd.
Osnova
  • 1. Úvod do optických metod, zařazení, historie. Absorpce světla molekulou, typy elektronových přechodů, Franck-Condonův princip. Jablonského diagram, luminiscence, fluorescence, fosforescence, zpožděná luminiscence, základní pojmy a principy. Vliv prostředí na luminiscenci, vliv pH, polarity a další. Zhášení luminiscence, dynamické a statické srážky. 2. Základní veličiny, luminiscenční spektra: excitační a emisní spektrum, Stokesův posun, zrcadlové pravidlo. Rozptyl. Základní vztahy, energetický a kvantový výtěžek, stanovení výtěžku luminiscence. Vyhasínání luminiscence. 3. Struktura látek a luminiscence, luminiscence organických molekul, typy luminiscenčních přechodů, obecná pravidla. Fluorescenční spektra biomolekul. Luminiscence anorganických látek. Luminiscence pevné fáze. Interpretace informací z luminiscenčních měření: koncentrace, struktura. Přirozená (vnitřní) a vnější luminiscence. 4. Instrumentace, fluorimetr a spektrofluorimetr, základní uspořádání přístrojů, zdroje excitace, monochromátory a detektory. 5. Měření a zpracování dat, 3D spektra, synchronní sken. Měření časové rozlišené luminiscence. Fluorescenční mikroskop. Měření fosforescence. Polarizace, luminiscenční anisotropie. 6. Rozdělení metod podle excitace: chemiluminiscence, bioluminiscence, elektroluminiscence, triboluminiscence a další. Přenos excitační energie, FRET, měření mezimolekulárních vzdáleností, BRET. Metody založené na zhášení luminiscence 7. Luminiscenční značky, derivatizace luminoforem, vazebná místa, kriteria pro výběr vhodné luminiscenční značky, luminiscenční stanovení v klinické diagnostice, fluorescenční imunoeseje, fluorogenní substráty. 8. Srovnání se spektrofotometrii v oblasti UV-Vis. Spojení separačních technik s luminiscenční detekcí, single molecule detection, nepřímé stanovení. Sekvenátory DNA. 9. Luminiscenční sondy, sondy pro určení polarity prostředí, membránové sondy, sondy pro NK, fluorescenční indikátory, senzory. 10. Fluorescenční mikroskopie a časově rozlišená fluorescenční mikroskopie, průtoková cytometrie. FISH. Fluorescenční korelační spektroskopie. 11. nativní luminiscence proteinů a peptidů, proteinové modifikace, GFP. 12. Exkurze
Literatura
  • Principles of fluorescence spectroscopy. Edited by Joseph R. Lakowicz. 3rd ed. New York: Springer, 2006, xxvi, 954. ISBN 0387312781. info
Výukové metody
teoretická příprava
Metody hodnocení
Finální ústní zkouška (v češtině nebo angličtině). / Lectures, final oral examination.
Navazující předměty
Informace učitele
http://bart.chemi.muni.cz/courses.htm
Výchozím materiálem ke studiu je prezentace, která je studentům k dispozici i v elektronické podobě. V případě zájmu může být kurs přednášen v angličtině, zpravidla v sudé roky./ The primary study material will be the presentation, which is available to students in electronic form. If requested, the course will be given in English, usually in even years.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.