|
|
Optical Micromanipulation Techniques Combined with Microspectroscopic Methods
Pilát, Zdeněk ; Prášil,, Ondřej (oponent) ; Mojzeš, Peter (oponent) ; Zemánek, Pavel (vedoucí práce)
The subject of the presented Ph.D. thesis is a combination of optical micromanipulation and microspectroscopic methods. We used laser tweezers to transport and sort various living microorganisms, such as microalgal or yeast cells. We employed Raman microspectroscopy to analyze chemical composition of individual cells and we used the information about chemical composition to automatically select the cells of interest. We combined pulsed amplitude modulation fluorescence microspectroscopy, optical micromanipulation and other techniques to map the stress response of cells to various laser wavelengths, intensities and durations of optical trapping. We fabricated microfluidic chips of various designs and we constructed Raman-tweezers sorter of micro-objects such as living cells on a microfluidic platform.
|
|
|
Spektroskopické studium verteporfinu v liposomech
Laubrová, Veronika ; Dědic, Roman (vedoucí práce) ; Mojzeš, Peter (oponent)
V diplomové práci byly zkoumány fotochemické vlastnosti verteporfinu v liposomech. Bylo využito absorpční a fluorescenční spektroskopie a časově rozlišené detekce singletního kyslíku generovaného verteporfinem. Kinetiky emise singletního kyslíku byly zkoumány v podmínkách různé koncentrace rozpuštěného kyslíku, přítomnosti těžké vody a specifického zhášeče azidu sodného. Bylo zjištěno, že v liposomech se verteporfin nachází ve dvou odlišných skupinách. Dále bylo zjištěno, že verteporfin v liposomech prochází fotochemickou změnou, tvorba fotoproduktu byla pozorována v absorpčních i fluorescenčních spektrech. Tvorba fotoproduktu se odráží i v dobách nárůstu a poklesu kinetik luminiscence singletního kyslíku. Bylo prokázáno, že fotoprodukt vzniká za přítomnosti kyslíku v základním stavu mechanismem přenosu elektronu z tripletu verteporfinu a tvorbou a následnou reakcí superoxidového radikálu.
|
|
|
Supramolecular complexes of oxoporphyrinogens with organic molecules
Březina, Václav ; Hanyková, Lenka (vedoucí práce) ; Mojzeš, Peter (oponent) ; Tošner, Zdeněk (oponent)
Oxoporfyrinogeny, ploché makrocyklické molekuly, na sebe dokáží navázat kyseliny či jiné látky a zároveň pohlcují světlo ve viditelném oboru. Tyto vlastnosti jsou předpokladem pro molekulární kolorimetrický senzor, detekující přítomnost konkrétních látek ve vzorku. V této práci jsme studovali chromismus tří oxoporfyrinogenů, OxP a jeho částečně (Bz2OxP) a úplně (Bz4OxP) N-benzylovaných derivátů. Jejich kolorimetrická odezva na organické kyseliny je způsobena protonací a následnou tvorbou supramolekulárního "host-guest" komplexu. Vysoká citlivost OxP na přítomnost kyseliny se postupně snižuje u Bz2OxP a Bz4OxP, neboť N-benzylace blokuje centrální vazebná místa a tím se snižuje vazebná afinita oxoporfyrinogenů. Kromě toho byla pozorována solvatochromická odezva oxoporfyrinogenů na měnící se polaritu rozpouštědla, kde se ukázala podobně snížená citlivost u Bz2OxP a Bz4OxP. Ke studiu chromismu a vazebných vlastností byly použity UV/vis a NMR spektroskopie, tvorba komplexů oxoporfyrinogen-kyselina byla popsána vazebnými modely typu "host-guest". Přítomnost chemické výměny v NMR spektrech protonovaného OxP a Bz2OxP ukázala na přítomnost několika dynamických procesů, mimo jiné prototropní tautomerizace (tj. změna místa protonace) nebo rotace objemných postranních skupin v Bz2OxP. Tyto procesy byly v NMR...
|
|
| |
|
|
Studium struktury guaninových kvadruplexů pomocí neresonanční Ramanovy spektroskopie
Golan, Martin ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Mašek, Vlastimil (oponent)
Úseky lidských telomerových sekvencí obsahující alespoň 4 guaninové subsekvence jsou schopny formovat konformačně variabilní intrastrandové kvadruplexy. Dřívější studie využívající konvenční Ramanovu spektroskopii uvádí, že sekvence G3(TTAG3)3 o milimolárních koncentracích ve fosfátovém pufru s přidanými ionty Na+ o iontové síle 150 mM zaujme antiparalelní konformaci bez ohledu na délku stání vzorku či jeho annealing, kdežto ionty K+ vedou k postupnému přechodu do "3+1", případně paralelní konformace. Výsledky měření sekvence AG3(TTAG3)3 taktéž o milimolárních koncentracích pomocí tzv. Photonic Crystal Fibre-enhanced Raman Spectroscopy (PCFRS) naopak udávají, že v přítomnosti sodíku i v přítomnosti draslíku (iontová síla roztoků 100 mM) se po dvoudenním stání vytvoří struktura paralelní. Tato práce zkoumá sekvenci AG3(TTAG3)3 metodami konvenční Ramanovy spektroskopie a Ramanovy spektroskopie kapkově nanášených povlaků v rozsahu koncentrací od jednotek do stovek milimolů v oligodeoxyribonukleotidech. Dochází k závěru, že struktura ve fosfátovém pufru s ionty Na+ je antiparalelní i navzdory dlouhému stání a annealingu, kdežto v přítomnosti draselných iontů je a zůstane v konformaci "3+1". Byly navrženy dvě hypotézy o příčině rozdílů mezi výsledky získanými pomocí PCFRS a konvenční Ramanovy spektroskopie:...
|
|
|
Studium komplexů kationických porfyrinů s nukleovými kyselinami pomocí spektroskopie povrchem zesíleného resonančního Ramanova rozptylu
Lásková, Barbora ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Michl, Martin (oponent)
Komplexy kationických porfyrinů s nukleovými kyselinami jsou zajímavé z hlediska transportu terapeutických oligonukleotidů do buněk nebo fotodynamické terapie nádorových onemocnění. Diplomová práce se zabývá studiem komplexů kationického metaloporfyrinu CuTMPyP4 s poly(dG-dC)2, kde je předpokládána interkalace porfyrinu mezi bázové páry polynukleotidu a s poly(dA-dT)2, poly(dA)·poly(dT), u kterých je usuzováno na vnější vazbu CuTMPyP4 k helixu. Měření byla prováděna pomocí SERRS, RRS a absorpční spektroskopie. Z časových vývojů SERRS spekter pro jednotlivé komplexy bylo zjištěno, že velikost intenzity SERRS spekter a rychlost SERRS kinetik z komplexů neodpovídá intuitivnímu předpokladu o nízkém SERRS signálu a jeho pomalém nárůstu v případě interkalace porfyrinu, neboť pro komplex CuTMPyP4 s poly(dG-dC)2 je průběh SERRS kinetiky velmi rychlý a výsledný SERRS signál mnohem větší, než pro poly(dA-dT)2, poly(dA)·poly(dT). Po porovnání výsledků ze SERRS a RRS se ukázalo, že při SERRS experimentech je pozorované spektrum důsledkem spíše než porfyrinu v komplexu důsledkem porfyrinu z komplexu uvolněného. Při charakterizaci koloidních systémů pro SERRS měření bylo dále zjištěno, že pro koloidy s nízkým -potenciálem je SERRS signál nestabilní s dobou expozice vzorku, což je patrně způsobeno projevem tvorby "hot...
|
|
|
In situ luminiscenční detekce singletního kyslíku
Vyklický, Vojtěch ; Dědic, Roman (vedoucí práce) ; Mojzeš, Peter (oponent)
The thesis summarises already published results of singlet oxygen luminiscence detection in relation to photodynamic therapy treatment. The spectroscopic and photosensitising properties of the photosensitizer TMPyP and their comparison with already published properties of TPPS4 are presented. Also the inuence of phosphatidylcholine on photosensitising properties of TPP and singlet oxygen lifetime was investigated. The thesis is mainly focused on adaptation and optimisation of experimental setup for singlet oxygen luminescence deteciton from the surface of solid samples with time and spectral resolution using optical fibres with luminescence probe. The usability was tested on polymer matrix (PMMA or polystyrene) containing protoporphyrine IX. Finally, the kinetics of singlet oxygen phosphorescence measured from surface of thin layer of 3T3 murine fibroblasts containing TPPS4 or TMPyP are presented. Thereby the feasibility of singlet oxygen detection in situ was demonstrated using this setup.
|
|
|
Konformační přechody a stabilita kvadruplexů nukleových kyselin
Johanovská, Zuzana ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Profant, Václav (oponent)
Práce se zabývá studiem guaninových kvadruplexů, tj. nekanonickými čtyřvláknovými strukturami nukleových kyselin bohatých na repetitivně guaninové sekvence s potenciálně biologickým a nanotechnologickým významem. První část shrnuje základní informace o struktuře a topologii kvadruplexů, ve druhé části jsou pak uvedené poznatky o kvadruplexech in vivo. Třetí část je věnována metodám, užitým při vlastním měření, konkrétně Ramanově spektroskopii, cirkulárnímu dichroismu a absorpční spektroskopii. Následující části se věnují měření a zpracování vlastních experimentálních výsledků. V rámci práce bylo zkoumáno pět sekvenčně blízkých oligonukleotidů odlišujícími se pouze bázemi v jednočlenných smyčkách. Byl zkoumán vliv koncentrace oligonukleotidu a draselných iontů K+ na stabilitu těchto kvadruplexů pomocí Ramanovy spektroskopie, přičemž byla pozorována neobvykle vysoká termální stabilita. Další experimenty zahrnovaly měření CD a absorpčních spekter za nižších koncentrací oligonukleotidů, dvou různých koncentrací draselných iontů a porovnání stability jednotlivých modifikací s publikovanými výsledky. Dále byla studována možná interakce s kationickým porfyrinem CuTMPyP4, podobná interakci s antiparalelním kvadruplexem TBA. Interakce s paralelnímu kvadruplexy však prokázána nebyla, potvrzen byl naopak vliv...
|
|
|
Biologically important non-canonical structures of nucleic acids in complexes with cationic porphyrins
Palacký, Jan ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Setnička, Vladimír (oponent) ; Víglaský, Viktor (oponent)
Guaninové kvadruplexy tvoří třídu neobvyklých konformací nukleových kyselin založených na stohování guaninových tetrád stabilizovaných prostřednictvím Hoogsteenovského párování a koordinace kationtů. Podílejí se celé řadě buněčných procesů včetně replikace, rekombinace nebo transkripce. Guaninové kvadruplexy jsou velmi rozšířené v lidském genomu, ale nejvíce se vyskytují v jednovláknových oblastech telomer bohatých na guanin. O telomerní guaninové kvadruplexy roste zájem díky jejich schopnosti inhibovat aktivitu enzymu telomeráza, který je zodpovědný za proliferaci nádorových buněk. Konkrétně jsme zkoumali konformační polymorfismus základní lidské telomerní sekvence G3(TTAG3)3 vyvolaný koncentrací DNA, kovových kationtů (K+ , Na+ ) a/nebo teplotní renaturací. Ramanova spektroskopie byla použita jako primární metoda pro toto studium, neboť, na rozdíl od běžných spektroskopických metod, jsme mohli sledovat strukturu kvadruplexu za velmi vysokých koncentrací DNA napodobujících podmínky molekulárního shlukování v buňce. Ukazujeme, že kvadruplex G3(TTAG3)3 přechází mezi antiparalelním a paralelním uspořádáním řetězců v závislosti na koncentraci DNA a iontů K+ . Kromě toho také ukazujeme, že kationické porfyriny mohou sloužit jako citlivé sondy konformace kvadruplexů. Závěrem diskutujeme možnou dimerizaci...
|
|
|
Studium nukleových kyselin a jejich interakcí pomocí Ramanovy mikrospektroskopie kapkově nanášených povlaků (DCDR)
Souček, Pavel ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Mojzeš, Peter (oponent)
Práce je zaměřena na možnosti využití nové techniky nerezonanční Ramanovy spektroskopie - Ramanovy spektroskopie kapkově nanášených povlaků (drop coating deposition Raman - DCDR) při studiu nukleových kyselin. DCDR spektroskopie je založena na depozici malé kapky roztoku studované látky na hydrofobní povrch, kde po odpaření rozpouštědla, vznikne kroužek látky ve skelné fázi. Tak dojde k zakoncentrování látky a při měření pomocí Ramanova mikrospektrometru i k několika řádovému zvýšení signálu oproti standardní technice měření vzorků v kapalné fázi. V práci jsme studovali chování 12-merů DNA a DNA o délce 3000 párů bází. Náš výzkum ukázal, že DCDR spektra DNA rozpuštěné v deionizované vodě lze měřit až do koncentrace 30 M na bázi. DCDR Spektra jsou blízká spektrům měřeným z kapalné fáze, avšak deponovaný vzorek nikdy nevytváří kroužek. Ukázalo se, že dominantní roli při vzniku kroužku u nukleových kyselin hraje nikoli velikost molekul, ale jejich náboj, který vede k vzájemnému odpuzování molekul. Po přidání iontů sodíku a následně též iontů hořčíku byl pozorován vznik prstence. Faktorová analýza spektrálních map ale ukázala, že vzniklé prstence DNA nejsou spektrálně zcela homogenní a při jejich vzniku může hrát roli např. kondenzace DNA.
|
host ::
RSS.