Application of chiroptical techniques for exploration of inhomogeneous systems
| Název práce v češtině: | Použití chirálních spektroskopických technik pro studium nehomogenních systémů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Application of chiroptical techniques for exploration of inhomogeneous systems |
| Klíčová slova: | chiroptická spektroskopie, Ramanova optická aktivita, struktura proteinů, výpočetní modely |
| Klíčová slova anglicky: | chiroptical spectroscopy, Raman optical activity, protein structure, computational modeling |
| Akademický rok vypsání: | 2016/2017 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | prof. doc. RNDr. Petr Bouř, CSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 27.10.2015 |
| Datum zadání: | 25.11.2015 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 21.04.2016 |
| Datum a čas obhajoby: | 08.06.2017 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 12.05.2017 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 12.05.2017 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 08.06.2017 |
| Oponenti: | prof. RNDr. Ing. Jaroslav Burda, DrSc. |
| Zásady pro vypracování |
| Chirální spektroskopické techniky (cirkulární dichroismus, Ramanova optická aktivita) jsou výjimečně citlivé k molekulární struktuře. Současně však může být měření snadno znehodnoceno falešnými signály, zejména u nehomogenních vzorků. Jejich měření je například žádoucí pro pochopení struktury proteinových agregátů doprovázející některé neurodegenerativní choroby. Cílem práce navrhnout úpravy spektrometru pro optimalizované měření spekter z rozptylujících vzorků a za pomoci teoretického modelování pochopit vztah mezi strukturou a spektrem modelových látek.
V experimentální části práce bude ROA spektrometr měřící kruhově polarizovanou složku v rozptýleném záření (SCP) rozšířen i pro měření ostatních modulačních schémat (ICP a DCPI a DCPII, ). Jedno z možných řešení (viz. např. Nafie, JRS 2012, 43, 89–94) je možné provést tak, že optická sestava ROA spektrometru bude doplněna o fázovou lambda/4 desku (otáčenou o úhel +/- 45° pro generaci LCP a RCP záření) a lambda/2 desku, která se bude zasouvat do optické dráhy excitačního záření, přičemž jednotlivé mechanické pohyby musí být sfázovány s měřícím cyklem ROA spektrometru. Předběžný plán 1. Srovnání ICP a SCP ROA experimentu při měření nehomogenních vzorků (práškové vzorky, nehomogenní roztok/sraženina/fibrily peptidů a proteinů). 2. Simulace vibrační optické aktivity modelového peptidu (Ala-Ala) zahrnující anharmonické a solvatační efekty. 3. Simulace vibrační optické aktivity modelových proteinů (Alan, AK25, poly(L-Glu), poly(L-Lys) apod). 4. Případné srovnání VCD a ROA spekter fibrilárních proteinů |
| Seznam odborné literatury |
| Literatura:
Barron, L. D.: Molecular Light Scattering and Optical Activity, Cambridge, University Press, 2004 Nafie, L.: Vibrational optical activity: Principles and applications, Chichester, Wiley, 2011 |
| Předběžná náplň práce |
| Chirální spektroskopické techniky jsou výjimečně citlivé k molekulární struktuře. Práci si klade za cíl aby byly užitečné i pro výzkum např. proteinových agregátů doprovázející řadu neurodegeneravních chorob (Alzheimer, etc.). |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Chiral spectroscopic techniques are exceptionally sensitive to molecular structure. Long-term objective of the work is to make them useful also for studies of protein aggregates etc., often associated with many neurodegenerative diseases, such as Alzheimer. |