Studium částečné orientace molekul metabolitů ve svalu
| Název práce v češtině: | Studium částečné orientace molekul metabolitů ve svalu |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Investigation of partial orientation of metabolite molecules in muscle |
| Klíčová slova: | metabolit, sval, reziduálni dipolární vazba, nukleární magnetická rezonance |
| Klíčová slova anglicky: | metabolite, muscle, residual dipolar coupling, nuclear magnetic resonance |
| Akademický rok vypsání: | 2012/2013 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Jan Lang, Ph.D. |
| Řešitel: | |
| Konzultanti: | MUDr. Antonín Škoch, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Literární ŕešerše problematiky pozorování residuální dipolární vazby v molekulách významných metabolitů ve svalu.
2. Seznámení se s technikou přípravy stlačených poly-akrylamidových gelů. 3. Osvojení si základů ovládání spektrometru nukleární magnetické rezonance. 4. Experimentální práce - příprava gelů s různou koncentrací, stupněm zesíťování a mírou stlačení. 5. Naměření 1H NMR spekter vybraného metabolitu rozpuštěného v připravených vzorcích hydrogelu. 6. Vyhodnocení naměřených spekter. 7. Sepsání diplomové práce. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Levitt, M. H. : Spin Dynamics; Basics of Nuclear Magnetic Resonance, John Wiley & Sons, Chichester, 2001.
2. Kramer, F., Deshmukh, M.V., Kessler, H., Glaser, S.J.: Residual Dipolar Coupling Constants: An Elementary Derivation of Key Equations; Concepts in Magnetic Resonance Part A, Vol. 21A(1) 10?21 (2004). 3. Brunner, E.: Residual Dipolar Couplingsin Protein NMR, Concepts in Magnetic Resonance, Vol. 13(4) 238-259 (2001). 4. Boesch, C., Kreis, R.: Dipolar Coupling and ordering effects observed in magnetic resonance spectra of skeletal muscle; NMR in Biomedicine, Vol. 14, 140-148 (2001). |
| Předběžná náplň práce |
| MR tomografie a spektroskopie jsou významnými neinvazivními diagnostickými metodami v lékařství. V současné době jsou intenzivně vyhledávány parametry, detekovatelné pomocí uvedených metod, které jsou charakteristické pro specifická svalová onemocnění. Jsou to např. intenzity signálů metabolitů v NMR spektru (1H, 31P) a jejich relaxační doby. Dosud málo prozkoumaným parametrem je tzv. reziduální dipolární vazba, pozorovatelná v 1H spektru některých významným metablitů, jako kreatin, karnosin, laktát apod.. V připadě náhodné a izotropní reorientace molekul v roztoku je dipolární vazba středována k nule. Její malá nenulová hodnota ve svalu je důsledkem mírné preference některých orientací molekul vlivem interakce s vnitrobuněčnými strukturami svalového vlákna.
Cílem práce je simulace takového chování molekul některých metabolitů in vitro například s využitím stlačeného poly-akrylamidového hydrogelu či jiného orientujícího média. Kupříkladu kreatin působí jako buněčný přenašeč energie a tedy koncentrace kreatinu a fosfokreatinu a další parametry popisující jeho chování nesou informaci o aktivitě svalu a též o jeho případném onemocnění. Detaily viz http://physics.mff.cuni.cz/kfnt/nmr |