PřF:C7955 Molekulová luminiscence - Informace o předmětu

C7955 Molekulová luminiscence

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno kontaktně

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

Út 8:00–9:50 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: 23/30, 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.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen: - popsat základní fyzikální principy související s absorpcí a emisí fotonu hmotou - vysvětlit na Jablonského diagramu základní děje související s luminiscencí - popsat příklady analytického stanovení pomocí luminiscenční spektrometrie - vysvětlit bioluminiscenční a chemiluminiscenční reakce - vysvětlit principy časově rozlišené luminiscenční spektroskopie - vysvětlit principy metod FCS, FLIM, TCSPC - objasnit vztah mezi strukturou organických molekul a jejich luminiscenčními vlastnostmi - popsat základní využití fluorescenčních sond a značek - popsat základy mikroskopických technik s fluorescenční detekcí

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

• C7940 Bioanalytika I - Biomakromolekuly

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.

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/C7955