Raman microspectroscopy of living cells and biological tissues
| Thesis title in Czech: | Ramanova mikrospektroskopie živých buněk a biologických tkání |
|---|---|
| Thesis title in English: | Raman microspectroscopy of living cells and biological tissues |
| Key words: | Ramanova mikroskopie, mikroskopické řasy, polyfosfát, mikrokrystalické inkluze, guanin |
| English key words: | Raman microscopy, microalgae, polyphosphate, microcrystalline inclusions, guanine |
| Academic year of topic announcement: | 2013/2014 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Physics of Charles University (32-FUUK) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 27.09.2013 |
| Date of assignment: | 27.09.2013 |
| Confirmed by Study dept. on: | 27.01.2014 |
| Date and time of defence: | 19.02.2019 00:00 |
| Date of electronic submission: | 26.10.2018 |
| Date of submission of printed version: | 26.10.2018 |
| Date of proceeded defence: | 19.02.2019 |
| Opponents: | Christian Matthäus |
| Ota Samek | |
| Advisors: | RNDr. Mgr. Lucie Bednárová, CSc. |
| Guidelines |
| 1) Prostudovat určenou literaturu a sepsat rešerši postihující současný stav znalostí o studiu chemického složení živých buněk a biologických tkání pomocí konfokální Ramanovy mikrospektroskopie a chemického mapování.
2) Zvládnout metodiku Ramanovy mikrospektroskopie a práce se živými buňkami a biologickými tkáněmi. 3) Optimalizovat experimentální podmínky a parametry měření pro rychlé a šetrné mapování. 4) Osvojit si a dále rozvíjet metody multivariantního statistického zpracování rozsáhlých souborů experimentálních dat a jejich interpretace. 5) Získané poznatky prezentovat na mezinárodních konferencích a publikovat. |
| References |
| 1. Salzer R., Siesler H. W.: Infrared and Raman Spectroscopic Imaging, Wiley-VCh, Weinheim, 2009.
2. Schrader B.: Infrared and Raman Spectroscopy, VCH, Weinheim, 1995. 3. Dieing T., Hollricher O., Toporski J.: Confocal Raman Microscopy, Springer, Heidelberg, 2010. 4. Diem M., Griffiths P. R., Chalmers J. M.: Vibrational Spectroscopy for Medical Diagnosis, Springer, Heidelberg, 2008. 5. Siebert F., Hildebrandt P.: Vibrational Spectroscopy in Life Science, Springer, Heidelberg, 2007. 6. Atkins P., De Paula J.: Fyzikální chemie, VŠCHT, Praha 2013. Vybraný soubor původních prací (např.): Matthäus, B. et al.: Methods Cell Biol. 89, 2008, 275. Taleb A. et al.: J. Phys. Chem. B 110, 2006, 19625. Huang Y.-S. et al.: Biochemistry 44, 2005, 10009. Kim D.-H. et al.: Anal. Bioanal. Chem. 398, 2010, 3051. |
| Preliminary scope of work |
| Konfokální Ramanova mikroskopie představuje perspektivní metodu pro nedestruktivní a bezkontaktní studium chemického složení vnitrobuněčného prostředí s mikronovým prostorovým rozlišením. Vzhledem k tomu, že jednotlivé chemické komponenty jsou charakterizovány přímo svými vibračními spektry, Ramanova mikroskopie nevyžaduje jejich předběžné značení a lze jí použit na živé buňky v různých fázích přirozeného vývoje. Tímto způsobem byly studovány různé buněčné procesy, např. dělení, spontánní zánik, zhoubné bujení, biochemické změny vyvolané léčivy, transport látek a jejich hromadění v intracelulárních strukturách. Podobně se Ramanova mikrospektroskopie využívá pro studium chemického složení biologických tkání a jejich diagnostiku.
Předmětem disertační práce bude systematické rozvíjení mikrospektroskopických metod pro analýzu chemického složení buněk a biologických tkání. Základní experimentální vybavení je k dispozici a problematika již byla na našem pracovišti studována. Vhodné buněčné kultury a tkáně budou poskytnuty specializovanými pracovišti. Od uchazeče se předpokládají znalosti na úrovni ukončeného magisterského studia v oboru biofyzika a chemická fyzika, ale zejména iniciativní a samostatný přístup. |