Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 368)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Spectroscopic Study of Singlet Oxygen in Cells and Model Systems
Název práce v češtině: Spektroskopické studium singletního kyslíku v buňkách a modelových systémech
Název v anglickém jazyce: Spectroscopic Study of Singlet Oxygen in Cells and Model Systems
Klíčová slova: singlet oxygen, phosphorescence, delayed fluorescence, time-resolved luminescence detection, photosensitizer
Klíčová slova anglicky: singlet oxygen, phosphorescence, delayed fluorescence, time-resolved luminescence detection, photosensitizer
Akademický rok vypsání: 2011/2012
Typ práce: disertační práce
Jazyk práce: angličtina
Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Roman Dědic, Ph.D.
Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
Datum přihlášení: 26.09.2011
Datum zadání: 26.09.2011
Datum potvrzení stud. oddělením: 29.12.2011
Datum a čas obhajoby: 25.02.2016 15:00
Datum odevzdání elektronické podoby:30.11.2015
Datum odevzdání tištěné podoby:30.11.2015
Datum proběhlé obhajoby: 25.02.2016
Oponenti: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc.
  RNDr. Pavel Kubát, CSc.
 
 
Zásady pro vypracování
1. seznámení se s rolí singletního kyslíku v biologických systémech a s principy fotodynamické terapie
2. zvládnutí práce s aparaturou pro spektrálně a časově rozlišenou detekci infračervené luminiscence
3. zvládnutí práce s luminiscenčním mikroskopem s infračervenou zesilovanou kamerou
4. zvládnutí kultivací a manipulací s živými buňkami
5. studium luminiscence fotosensibilizátorů a singletního kyslíku v roztocích, modelových systémech a živých buňkách pomocí obou výše uvedených spektroskopických metod
Seznam odborné literatury
[1] LAKOWICZ, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. Berlin : Springer, third edition, 2006. doi: 10.1007/978-0-387-46312-4. ISBN 978-0387-31278-1.
[2] GILBERT, D. L. – COLTON, C. A. (Ed.). Reactive Oxygen Species in Biological Systems: An Interdisciplinary Approach. New York : Kluwer Academic Publishers, 2002. doi: 10.1007/b113066. ISBN 978-0-306-45756-2.
[3] MURPHY, D. B. Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging. New York : Willey-Liss, 2001. ISBN 0-471-25391-X.
[4] WU, Q. – MERCHANT, F. A. – CASTLEMAN, K. R. (Ed.). Microscope Image Processing. Burlington, MA, USA : Academic Press, 2008. ISBN 978-0-12-372578-3.
[5] GOMER, C. J. (Ed.). Photodynamic Therapy: Methods and Protocols. 635 / Methods in Molecular Biology. New York, USA : Humana Press, 2010. doi: 10.1007/978-1-60761-697-9. ISBN 978-1-60761-696-2.
[6] POTTLER, R. et al. (Ed.). Photodynamic Therapy with ALA. A Clinical Handbook. 6 / Comprehensive Series in Photochemistry and Photobiology. Cambridge : RSC Publishing, 2006. ISBN 978-0-85404-341-5.
[7] WILSON, B. C. – PATTERSON, M. S. The physics, biophysics and technology of photodynamic therapy. Physics in Medicine and Biology. 2008, 53, s. R61–R109. doi: 10.1088/0031-9155/53/9/R01.
[8] BREITENBACH, T. et al. Photosensitized production of singlet oxygen: spatially-resolved optical studies in single cells. Photochemical & Photobiological Sciences. 2009, 8, s. 442–452. doi: 10.1039/b809049a.
Předběžná náplň práce
Fotodynamická terapie onkologických a dalších závažných onemocnění je prudce se rozvíjející léčebnou metodou. Principem jejího účinku je generace vysoce reaktivního singletního kyslíku a volných radikálů přenosem excitační energie z molekul tzv. fotosensibilizátorů, které se selektivně usazují v postižené tkáni a při léčbě jsou excitovány lokálním ozářením příslušné tkáně. Vzniklé reaktivní formy molekul potom způsobí apoptózu nebo nekrózu postižených buněk a tím i likvidaci postižené tkáně. Detailní mechanismy procesů generace reaktivního kyslíku jsou zatím zkoumány především v modelových systémech in vitro. Podstatné pro pochopení těchto procesů v živých organismech je ale sledování jejich průběhu přímo v buňkách cílových tkání. Pro zobrazování infračervené fosforescence fotosensibilizátorů a singletního kyslíku v roztocích, suspenzích a vrstvách buněk bude využito především spektrálně a časově rozlišené detekce z objemových vzorků a infračervené fosforescenční mikroskopie. Zkoumány budou roztoky fotosensibilizátorů, živé buňky tkáňových kultur a jejich modelové systémy.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Photodynamic therapy of oncologic and various chronic diseases is a rapidly emerging method of treatment. It is based on production of highly reactive singlet oxygen and free radicals by excitation energy transfer from molecules of photosensitizers (PS). PS are preferentially accumulated in the target tissues and locally illuminated. This way produced reactive species cause apoptosis or necrosis of the cells leading to the desired therapeutic effect. The details of production of the reactive species are mainly investigated in vitro model systems. On the other hand, the understanding of the therapy in living organisms requires investigation of these processes directly in the cells of the target tissues. The infrared phosphorescence of PS and of singlet oxygen in solutions, suspensions, and cell layers will be investigated in particular by spectral- and time-resolved detection from the bulk samples and by infrared phosphorescence microscopy. Samples of PS in solutions, cultured living cells and model systems will be examined.
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK