EMZM0511p Modern imaging and analytical methods - lecture

Faculty of Medicine
autumn 2023
Extent and Intensity
2/0/0. 4 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D. (lecturer)
prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc. (lecturer)
doc. Mgr. Tomáš Vaculovič, Ph.D. (lecturer)
prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D. (lecturer)
doc. Mgr. Petr Táborský, Ph.D. (lecturer)
doc. Mgr. Karel Novotný, Ph.D. (lecturer)
Mgr. Aleš Hrdlička, Ph.D. (lecturer)
prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc. (lecturer)
doc. RNDr. Jiří Urban, Ph.D. (lecturer)
Mgr. Anna Týčová, Ph.D. (lecturer)
Guaranteed by
prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.
Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Supplier department: Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Timetable
Tue 9:00–10:40 B11/211
Course Enrolment Limitations
The course is only offered to the students of the study fields the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Course objectives (in Czech)
Cílem předmětu je předložit studentovi dostatečně zevrubné informace o rychle se rozvíjejících metodách analýz chemického složení živých struktur, které nově nalézají svoje uplatnění v klinické medicíně, a lze u nich očekávat aplikaci také v oblasti reprodukce člověka.
Learning outcomes (in Czech)
Student bude po absolvování předmětu:
- rozumět chemickým a fyzikálním principům dotčených analytických metod,
- schopen posoudit základní parametry jimi získaných dat
- orientovat se v relevantní instrumentaci.
Syllabus (in Czech)
  • Přednáškovým cyklem budou pokryta následující témata:
  • Úvod (Jan Preisler)
  • 1. Úvod do analytické chemie (Tomáš Vaculovič): Definice a úloha analytické chemie. Obecný postup analýz. Chyby a statistické zpracování dat.
  • 2. Teoretické základy analytické chemie (Viktor Kanický): Chemická analýzy roztoku a pevné fáze. Roztoky a rozpouštění. Analytické reakce. Protolytické, komplexotvorné, srážecí a redoxní reakce. Kvalitativní a kvantitativní analýza. Základy vážkové a odměrné analýzy.
  • 3. Molekulová absorpční spektroskopie v UV/Vis/IČ oblasti. Ramanova spektroskopie (Přemysl Lubal): Stručné teoretické základy – základní pojmy, popis instrumentace, praktické příklady využití v klinické analýze.
  • 4. NMR spektrometrie – tomografie magnetické rezonance (MRI) (Přemysl Lubal): Stručné teoretické základy – základní pojmy obou metod, popis instrumentace, praktické příklady využití v klinické analýze, MRI zobrazování.
  • 5. Fluorescenční spektrometrie a mikroskopie (Petr Táborský): Luminiscence, Jablonského diagram. Emisní a excitační spektra. Fluorescenční vlastnosti molekul. Fluorescenční značky a sondy. Spektrofluorimetr a fluorescenční mikroskop. Časově rozlišená fluorescence a FLIM.
  • 6. Atomová spektrometrie (Karel Novotný): Absorpce a emise elektromagnetického záření volnými atomy a ionty. Princip AAS a způsoby atomizace. Absorpční čáry. Způsoby excitace v OES a emisní spektra. Kvalitativní a kvantitativní analýza. Spektroskopie laserem buzeného plazmatu LIBS. Využití atomové spektrometrie v zobrazovacích technikách.
  • 7. Hmotnostní spektrometrie (Jan Preisler): Úvod do hmotnostní spektrometrie. Ionizační techniky. Hmotnostní analyzátory. Iontová mobilita. Spojení se separačními technikami. Vybrané aplikace. Zobrazovací hmotnostní spektrometrie.
  • 8. Zobrazovací metody s využitím radioizotopů. Analytické a zobrazovací techniky na bázi RTG záření (Přemysl Lubal): Základní pojmy z radiochemie, základy instrumentace, SPECT/PET zobrazovací techniky a jejich využití v medicině. Absorpce a difrakce RTG záření a jejich využití v chemické a farnaceutické analýze. Základy instrumentace. Zobrazovací techniky (RTG jednoduchá varianta, CT).
  • 9. Elektronová mikroskopie, SPM: STM, AFM (Aleš Hrdlička) Princip a využití skenovací elektronové mikroskopie, elektronové mikrosondy s buzením a energiově disperzní detekcí Rentgenova záření, Augerovy-Meitnerové elektrony, prvkové mapování vzorků. Základy mikroskopie skenující sondou, tunelovací mikroskopie a mikroskopie atomových sil.
  • 10. Elektroanalytické metody (Libuše Trnková): Elektrochemický, elektrodový a membránový potenciál. Pokročilé elektroanalytické metody a jejich aplikace ve výzkumu biopolymerů. Elektrochemický senzor, biosenzor a nanosenzor.
  • 11. Chromatografie (Jiří Urban): Základy separačního procesu, retenční mechanismy a jejich popis. Typy stacionárních fází. Retenční charakteristiky a jejich vyhodnocení. Izokratická a gradientová eluce. Superkritická fluidní chromatografie.
  • 12. Elektromigrační metody (Anna Týčová) Principy pohybu látek v elektrickém poli. Obecný přehled elektromigračních metod. Kapilární zónová elektroforéza. Izoelektrická fokusace. Gelová elektroforéza. Izotachoforéza. Elektrochromatografie. Mikrofludická uspořádání elektromigračních metod.
Literature
    required literature
  • Výchozím materiálem ke studiu je prezentace, která je studentům k dispozici i v elektronické podobě.
Teaching methods (in Czech)
Výuka je organizována po dvouhodinových lekcích přednášených specialisty.
Assessment methods (in Czech)
Ukončení zkouškou formou, písemného testu.
Language of instruction
Czech
Further comments (probably available only in Czech)
Study Materials
Information on the extent and intensity of the course: 30.
The course is also listed under the following terms autumn 2022, autumn 2024.
  • Enrolment Statistics (autumn 2023, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/med/autumn2023/EMZM0511p