Emisní spektroskopie v biofyzice - NOOE004

• Anglický název: Emission Spectroscopy in Biophysics
• Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2011 do 2017
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán; povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc.; doc. RNDr. Jaroslav Večeř, CSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika, Astronomie a astrofyzika, Biofyzika a chemická fyzika, Ekologie a životní prostředí, Předměty širšího základu, Předměty obecného základu, Geofyzika, Matematika pro fyziky, Meterologie a klimatologie, Matematické a počítačové modelování ve fyzice, Jaderná a subjaderná fyzika, Optika a optoelektronika, Fyzika pevných látek, Fyzika povrchů a ionisovaných prostředí, Učitelství fyziky, Teoretická a matematická fyzika, Biofyzika a chemická fyzika

Anotace

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc. (19.02.2018)

Moderní metody emisní spektroskopie a její biomedicínské aplikace. Využití fluorescenčních sond a značek, fluorescenční sensory. (Vhodné i pro PGDS).

angličtina

Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc. (19.02.2018)

Advanced methods of emission spectroscopy and their applications in biomedical sciences. Fluorescence probes and markers, fluorescence sensors. (Also for postgraduate students.)

Cíl předmětu

čeština

Poslední úprava: HERMAN/MFF.CUNI.CZ (07.05.2008)

Viz anotace

angličtina

Poslední úprava: HERMAN/MFF.CUNI.CZ (07.05.2008)

Students will become familiar with advanced methods of emission spectroscopy and their applications in biomedical sciences.

Literatura

čeština

Poslední úprava: T_FUUK (10.03.2004)

J.R.Lakowicz: Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd Edition, Plenum Publ.Corp., New York, 1999

Vo-Dingh, CRC Biomedical Photonics Handbook, CRC Press, New York, 2003

M.G.Ormerod (ed.): Flow Cytomety - A Practical Approach, IRL Press, Oxford Univ.Press, 1890

J.R.Lakowicz: Topics in Fluorescence Spectroscopy Vol.3 - Biochemical Applications Plenum Publ.Corp., London 1992

J.R.Lakowicz: Topics in Fluorescence Spectroscopy Vol.4 - Probe Design and Chemical Sensing, Plenum Publ.Corp., London 1994

D.L.Taylor et al.(ed.): Applications of Fluorescence in the Biomedical Sciences Part I, II Alan R.Liss, Inc., New York 1986

V.T.Mason (ed.): Fluorescent and Luminescent Probes for Biological Activity - A Practical Guide to Technology for Quantitative Real-Time Analysis Academic Press, London 1993

angličtina

Poslední úprava: T_FUUK (28.04.2008)

J.R.Lakowicz: Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd Edition, Plenum Publ.Corp., New York, 1999

Vo-Dingh, CRC Biomedical Photonics Handbook, CRC Press, New York, 2003

M.G.Ormerod (ed.): Flow Cytomety - A Practical Approach, IRL Press, Oxford Univ.Press, 1890

J.R.Lakowicz: Topics in Fluorescence Spectroscopy Vol.3 - Biochemical Applications Plenum Publ.Corp., London 1992

J.R.Lakowicz: Topics in Fluorescence Spectroscopy Vol.4 - Probe Design and Chemical Sensing, Plenum Publ.Corp., London 1994

D.L.Taylor et al.(ed.): Applications of Fluorescence in the Biomedical Sciences Part I, II Alan R.Liss, Inc., New York 1986

V.T.Mason (ed.): Fluorescent and Luminescent Probes for Biological Activity - A Practical Guide to Technology for Quantitative Real-Time Analysis Academic Press, London 1993

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: T_FUUK (12.05.2008)

přednáška

angličtina

Poslední úprava: T_FUUK (12.05.2008)

lecture

Sylabus

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc. (19.02.2018)

1. Moderní experimentální techniky v luminiscenci, vlastnosti a výběr fotodetektorů (fotonásobiče, lavinové diody, dvojdimenzionální detektory, zesilovače obrazu, CCD kamery), stacionární metody, časově rozlišené fluorescenční metody (časová a frekvenční doména), laserová fotolýza (FRAP), fluorescenční proudová cytometrie (FACS) - fluorescenční třídiče buněk, fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) (fyzikální základy metod). Mikrofluorometrie, fluorescenční mikroskopie se zpracováním a klasifikací obrazu, poměrové metody, hyperspektrální zobrazování, mapování dob života fluorescence (FLIM), rastrovací konfokální a vícefotonová fluorescenční mikroskopie, nelineární emisní metody pro zvýšení prostorového rozlišení, optické řezy 3D rekonstrukce emitujících objektů.

2. Fluorescenční senzory pro plyny, ionty, malé molekuly a biopolymery (fyzikální principy funkce), barvení, principy detekce (spektrální, modulační, polarizační), sledování interakcí biomolekul (reakce v excitovaném stavu, přenos excitační energie, zhášení).

3. Využití luminiscenčních metod v přírodních vědách, medicíně a kriminalistice, resonanční přenos excitační energie (FRET) - stanovování mezimolekulárních vzdáleností, určování pohyblivosti biologických mikroobjektů, biomedicínské využití fluorescence buzené evanescentní vlnou, FLIMU a ostatních fluorescenčních zobrazovacích metod, aplikace selektivního značení biomolekul v biologii a lékařství a farmaceutickém průmyslu (HTS), imunofluorescence, biotin-avidinové systémy, DNA-arraye, atd.,

4. Fluorescence biopolymerů

5. Zesílení fluorescence při interakci fluoroforu s kovovými povrchy a částicemi..

angličtina

Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc. (19.02.2018)

1. Classical and advanced fluorescence techniques, steady state and time resolved emission spectroscopy, instrumentation for stedy state, time domain, and frequency domain fluorescence spectroscopy,

laser photolysis (FRAP), fluorescence correlation spectroscopy (FCS), microfluorimetry, fluorescence lifetime imaging (FLIM), spectral imaging, multiphoton fluorescence and imaging, nonlinear optical methods for resolution enhancement, optical sectioning, 3D reconstruction of emitting objects.

2. Fluorescence sensors for ions, gasses, metabolites and small molecules, and biopolymers (principles and function - FRET, quenching, polarization, spectral changes, etc.)

3. Applications of the emission spectroscopy in biology, chemistry, medicine, ecology and industry, including forensic applications., high throughput screening (HTS), DNA arrays, imunofluorescence, etc.

4. Fluorescence of biopolymers

5. Enhaced fluorescence near metal surfaces and metal particles