Korelativní mikroskopie rozptylových značek
| Thesis title in Czech: | Korelativní mikroskopie rozptylových značek |
|---|---|
| Thesis title in English: | Correlative microscopy of scattering labels |
| Key words: | mikroskopie, rozptyl světla, AFM, dynamika proteinů, nano-optika, optika, biofyzika. |
| English key words: | microscopy, light scattering, AFM, protein dynamics, nano-optics, optics, biopysics |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i. (32-UFEAV) |
| Supervisor: | Mgr. Marek Piliarik, Ph.D. |
| Author: |
| Guidelines |
| 1. Seznámeni se s interferenční mikroskopií rozptýleného světla (iSCAT) a sledováním dynamiky na nanometrové úrovni.
2. Seznámení se s obsluhou mikroskopu atomárních sil (AFM). 3. Analýza omezení korelativních měření (iSCAT-AFM). 4. Studium dimerů a klastrů zlatých nanočástic (5 nm – 20 nm) pomocí iSCAT-AFM zobrazování. 5. Analýza experimentálních dat mapující složení a orientaci klastrů nanočástic na vlastnosti jejich optického obrazu. |
| References |
| 1. C. F. Bohren, D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. 2004.
2. L. Novotny, B, Hecht, Principles of Nano-Optics, Cambridge University Press 2006. 3. M. Piliarik, V. Sandoghdar, Direct optical sensing of single unlabelled proteins and super-resolution imaging of their binding sites, Nat. Commun. 5 (2014) 4495 4. S. Weisenburger and V. Sandoghdar, Light Microscopy: An ongoing contemporary revolution, Contemporary Physics 56 (2015) 123 5. B.E.A. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc. 2007. další časopisecká literatura |
| Preliminary scope of work |
| Světelná mikroskopie zůstává klíčovou metodou pozorování biologických a biomolekulárních vzorků pro pochopení jejich funkce a dynamiky. V nano-optice jsme dokonce posunuli hranice citlivosti zobrazení až na úroveň jednotlivých molekul [1] a dokážeme studovat dynamiku molekulárních soustav hluboko pod rozlišovací schopností světla [2]. Kombinace optického zobrazení dynamiky a korelovaného zobrazení s vysokým rozlišením, například pomocí rastrovací sondy, je mimořádně efektivní přístup například v buněčné biologii.
Cílem diplomové práce bude rozšíření možností korelativní mikroskopie z úrovně jednotlivých buněk na úroveň jednotlivých molekul. Pro optické zobrazování bude využito unikátní know-how výzkumného týmu Nano-optiky. Pro zobrazování s vysokým rozlišením bude využita převážně mikroskopie atomárních sil dostupná na pracovišti, kterou je možné s optickým mikroskopem kombinovat. 1. M. Piliarik, V. Sandoghdar, Direct optical sensing of single unlabelled proteins and super-resolution imaging of their binding sites, Nature Communications 5 (2014) 4495. 2. M. McDonald, A. Gemeinhardt, K. König, M. Piliarik, S. Schaffer, S. Völkl, M. Aigner, A. Mackensen, V. Sandoghdar, Visualizing single-cell secretion dynamics with single protein sensitivity, Nano Lett. 2017, 10.1021/acs.nanolett.7b04494 |