|
|
Fluorescence Spectroscopy: Advanced methods and their defined applications in protein science
Pospíšil, Petr ; Hof, Martin (vedoucí práce) ; Heřman, Petr (oponent) ; Polívka, Tomáš (oponent)
Pro správnou funkci biomolekul je zásadní jejich hydratace a dynamika. V této disertační práci bylo vyvinuto a aplikováno několik různých fluorescenčních technik pro zkoumání vlastností a jejich změn během vzájemných interakcí biomolekul. Jako první byla použita solvatační relaxační technika založená na časově-rozlišeném fluorescenčním posunu ke studiu interakcí DNA s proteiny a lipidy pomocí nově syntetizovaného fluorenového fluoroforu kovalentně navázaného na DNA. Druhá studie pomocí Badanu navázaného na klíčový cystein-proline- cystein motiv zkoumá ATPázu transportující měděné ionty, pro jejíž funkci se ukázalo být důležité vytváření různých stupňů hydratace. Další studie, která se detailně zabývá zhášením Badanu a Prodanu, odhalila limity časově-rozlišeného fluorescenčního posunu, což je podstatné pro další aplikace této metody. Čtvrtá studie se pomocí fluorescenční up-konverzní metody zabývá efektem "těžkých atomů" na relaxaci excitovaného stavu metalovaných corrolů, které se jeví jako velmi slibné fluorofory v biologické zobrazování. Výsledky této studie pomohou v dalším ladění požadovaných optických vlastností corrolů, vyvíjených pro nejrůznější aplikace. Jako poslední byla využita fluorescenční korelační spektroskopie pro studium kooperačních efektů dvou antimikrobiálních peptidů, PGLa a...
|
|
|
Supported Phospholipid Bilayers and their Interactions with Proteins Studied by Ellipsometry, Atomic Force Microscopy and Confocal Fluorescence Microscopy
Macháň, Radek ; Hof, Martin (vedoucí práce) ; Fidler, Vlastimil (oponent) ; Konopásek, Ivo (oponent)
Podporované lipidové dvojvrstvy sloužily jako umělý model biologických membrán při studiu membránové aktivity 5 vybraných antimikrobiálních peptidů. Hlavními experimentálními technikami byly elipsometrie, laserová řádkovací mikroskopie a fluorescenční korelační spektroskopie. Základní principy použitých experimentálních technik jsou vysvětleny v této práci s přihlédnutím k jejich stránkám podstatným pro charakterizaci lipidových dvojvrstev. Ve stručnosti je shrnut biologický význam antimikrobiálních peptidů a jejich působení na biologické membrány a jsou představeny základní vlastnosti vybraných peptidů. Následuje rozbor hlavních typů experimentálních studií a interpretace jejich výsledků. Morfologické změny lipidových dvojvrstev byly zkoumány elipsometrií a laserovou řádkovací mikroskopií. Nejzajímavější jevy byly pozorovány v případě melittinu, který vyvolal vznik dlouhých lipidových trubic vystupujících z dvojvrstvy. Laterální difúze lipidů měřená fluorescenční korelační spektroskopií vypovídá o uspořádání dvojvrstvy na vzdálenostech pod rozlišením optické mikroskopie.
|
|
|
Supported Phospholipid Bilayers and their Interactions with Proteins Studied by Ellipsometry, Atomic Force Microscopy and Confocal Fluorescence Microscopy
Macháň, Radek
Podporované lipidové dvojvrstvy sloužily jako umělý model biologických membrán při studiu membránové aktivity 5 vybraných antimikrobiálních peptidů. Hlavními experimentálními technikami byly elipsometrie, laserová řádkovací mikroskopie a fluorescenční korelační spektroskopie. Základní principy použitých experimentálních technik jsou vysvětleny v této práci s přihlédnutím k jejich stránkám podstatným pro charakterizaci lipidových dvojvrstev. Ve stručnosti je shrnut biologický význam antimikrobiálních peptidů a jejich působení na biologické membrány a jsou představeny základní vlastnosti vybraných peptidů. Následuje rozbor hlavních typů experimentálních studií a interpretace jejich výsledků. Morfologické změny lipidových dvojvrstev byly zkoumány elipsometrií a laserovou řádkovací mikroskopií. Nejzajímavější jevy byly pozorovány v případě melittinu, který vyvolal vznik dlouhých lipidových trubic vystupujících z dvojvrstvy. Laterální difúze lipidů měřená fluorescenční korelační spektroskopií vypovídá o uspořádání dvojvrstvy na vzdálenostech pod rozlišením optické mikroskopie.
|
|
|
Příprava, charakterizace a aplikační potenciál hydrogelů na bázi (semi)interpenetrovaných polymerních sítí
Papežíková, Hana ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce bylo optimalizovat přípravu hydrogelu na bázi semi-interpenetrových polymerních sítí. Jako modelovým hydrogelem byl vybrán polyhydroxyethyl methakrylát díky jeho velkému využití v biomedicíně. Pro přípravu byla využita termoiniciace a následně byla vyměněna za fotoiniciaci. Po optimalizaci přípravy hydrogelu s vyhovujícími vlastnostmi byl do něj vpraven polyelektrolyt polystyrensulfonát sodný. Objektem zkoumání byl jeho vliv na strukturu, tokové a transportní vlastnosti hydrogelů. Všechny vlastnosti byly zkoumány pomocí sušení, reologie a fluorescenční korelační spektroskopie. Výsledky poukazují na ovlivnění vlastností hydrogelu pomocí polyelektrolytů.
|
|
|
Inverzní FCS ve výzkumu koloidních systémů
Richterová, Veronika ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium inverzní fluorescenční korelační spektroskopie, a to zejména z hlediska použití různých fluorescenčních sond a sledovaných částic různých velikostí. Nejprve byla stanovena vhodná koncentrace fluorescenční sondy tak, aby byla vnímána jako médium obklopující stanovovanou látku. Na základě této koncentrace, která byla stanovena na 400 µM, bylo poté připraveno několik sad vzorků. Vzorky obsahovaly jak rozdílné polystyrenové částice o velikostech 100 a 500 nm v různých koncentracích, tak i multilamerální liposomy v různých koncentracích a byly proměřeny FCS křivky vzorků s různými druhy fluorescenčních sond, kterými byly fluorescein, rhodamin 6G a Atto 488. Z měření vyplývá, že pomocí žádné z fluorescenčních sond nelze stanovit částice o velikosti 100 nm. Metodu inverzní FCS lze aplikovat na systémy obsahující fluorescein a polystyrenové částice o velikosti 500 nm. Při použití fluorescenční sondy rhodaminu 6G dochází při vysoké koncentraci k dimerizaci a ani 500 nm částice nelze pomocí této sondy stanovit. V případě použití liposomů lze tyto částice stanovit metodou inverzní FCS, ale náhodná distribuce velikostí částic zkresluje výsledky autokorelace.
|
|
|
Časově rozlišená fluorescence ve výzkumu interakcí hyaluronanu a koloidních systémů
Mondek, Jakub ; Táborský, Petr (oponent) ; Peter, Kapusta (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem předložené dizertační práce bylo studium pokročilých fluorescenčních technik a jejich využití v problematice koloidních soustav, respektive systémů hyaluronan-tenzid a hydrogelových systémů založených na hyaluronanu. Časově-rozlišená fluorescence spolu se stacionární fluorescencí byly použity pro studium hyaluronanových systémů za účelem určení vlivu hydratace hyaluronanu na jeho interakce s (opačně nabitými) micelárními útvary pomocí fluorescenčních sond podstupujících deprotonaci v excitovaném stavu. Nejdříve byly diskutovány různé fluroescenční sondy podstupující deprotonaci v excitovaném stavu, z nichž byla vybrána jedna jako vhodný kandidát pro další experimenty. Na základě citlivosti deprotonace v excitovaném stavu vybrané fluorescenční sondy 1-naftolu byl určen vliv hyaluronanu na vnitřní prostředí micel a zároveň byla, na základě těchto experimentů, diskutována struktura hydratačního obalu hyaluronanu. Další část předložené dizertační práce se věnovala metodě fluorescenční časově-rozlišené korelační spektroskopie a vývoji metody nanoreologie. Pomocí vytvořeného skriptu v softwaru MATLAB byly převedeny získané korelační funkce na střední posun fluorescenčně značených částic. Nejprve bylo potvrzeno, že fluroescenční korelační spektroskopie může být použita pro mikroreologická měření, a to srovnáním s již známými metodami videomikroreologie a mikroreologie pomocí dynamického rozptylu světla. Následně byla vyvinuta metoda nanoreologie a bylo diskutováno její použití pro studium pasivní nanoreologie v hydrogelových systémech založených na hyaluronanu. Na základě diskutovaných experimentů byla optimalizována metoda mikroreologie, respektive nanoreologie pomocí fluroescenční korelační spektroskopie až k použitelnosti této metody pro studium gelů.
|
|
|
Fluorescence Spectroscopy: Advanced methods and their defined applications in protein science
Pospíšil, Petr ; Hof, Martin (vedoucí práce) ; Heřman, Petr (oponent) ; Polívka, Tomáš (oponent)
Pro správnou funkci biomolekul je zásadní jejich hydratace a dynamika. V této disertační práci bylo vyvinuto a aplikováno několik různých fluorescenčních technik pro zkoumání vlastností a jejich změn během vzájemných interakcí biomolekul. Jako první byla použita solvatační relaxační technika založená na časově-rozlišeném fluorescenčním posunu ke studiu interakcí DNA s proteiny a lipidy pomocí nově syntetizovaného fluorenového fluoroforu kovalentně navázaného na DNA. Druhá studie pomocí Badanu navázaného na klíčový cystein-proline- cystein motiv zkoumá ATPázu transportující měděné ionty, pro jejíž funkci se ukázalo být důležité vytváření různých stupňů hydratace. Další studie, která se detailně zabývá zhášením Badanu a Prodanu, odhalila limity časově-rozlišeného fluorescenčního posunu, což je podstatné pro další aplikace této metody. Čtvrtá studie se pomocí fluorescenční up-konverzní metody zabývá efektem "těžkých atomů" na relaxaci excitovaného stavu metalovaných corrolů, které se jeví jako velmi slibné fluorofory v biologické zobrazování. Výsledky této studie pomohou v dalším ladění požadovaných optických vlastností corrolů, vyvíjených pro nejrůznější aplikace. Jako poslední byla využita fluorescenční korelační spektroskopie pro studium kooperačních efektů dvou antimikrobiálních peptidů, PGLa a...
|
|
| |
|
|
Advanced fluorescence techniques applied on biomolecules (lipid membranes and DNA)
Beranová, Lenka ; Hof, Martin (vedoucí práce) ; Svoboda, Petr (oponent) ; Večeř, Jaroslav (oponent)
Tato práce popisuje dvě pokročilé fluorescenční metody: metodu zkoumající časový vývoj Stokesova posunu fluorescenčního spektra (TDFS) a fluorescenční korelační spektroskopii (FCS) včetně jejích speciálních obměn - časově rozlišené FCS, Z-scan FCS a dvojohniskové FCS. Metody byly aplikovány ve výzkumu DNA a lipidových membrán. Přispěli jsme k objasnění mechanismu kondenzace molekul DNA menších, než je rozlišovací schopnost konfokálního mikroskopu. Kondenzace polykationem sperminem je zřejmě proces diskrétní ("all or non"), při použití kladně nabitého surfaktantu kondenzace probíhá naopak postupně. Dále jsme zkoumali biofyzikální vlastnosti fosfolipidové membrány ovlivněné přítomností oxidovaných lipidů se zkráceným sn-2 řetězcem. Jejich vlivem v membráně vzrostla pohyblivost a hydratace v oblasti lipidových hlaviček. Tento efekt je ve shodě s molekulovými simulacemi, které ukázaly reorientaci krátkých sn-2 řetězců oxidovaných lipidů. Přítomnost oxidovaných molekul může také ovlivňovat difuzi lipidů v membráně, pozorovali jsme mírně zvýšený difuzní koeficient. Zkoumali jsme také vliv těžké vody na fosfolipidovou membránu. Přítomnost D2O způsobuje snížení pohyblivost a hydratace oblasti lipidových hlaviček, což je v souladu se simulacemi, které ukazují zvýšení dob života vodíkových vazeb mezi molekulami vody...
|
|
|
Studium difúze v gelech na mikroskopické úrovni
Uher, Tadeáš ; Smilková, Marcela (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na štúdium difúzie v géloch na mikroskopickej úrovni. Pri študovaní difúzie sa používa metóda fluorescenčnej korelačnej spektroskopie, ktorá je založená na sledovaní difúznych koeficientov v konfokálnych objemoch študovanej látky. Ako fluorescenčná sonda sa používa organické farbivo rhodamin 6G a difúzne experimenty sa uskutočňujú v hydrogélovej matrici na báze termoreverzibilného lineárneho polysacharidu – agarózy s prídavkom reaktívnej zložky – biopolyméru polystyrénsulfonátu sodného v určitých koncentráciách. Cieľom práce je preskúmať vplyvy interakcií medzi difundujúcim farbivom a príslušným typom gélu na výsledný difúzny koeficient farbiva. Predpokladá sa, že prítomnosť polystyrénsulfonátu sodného v agarózovom gély ovplyvňuje difúziu fluoroforu – rhodaminu 6G.
|
host ::
RSS.