|
|
Preparation of luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
The aim of this bachelor thesis was to study a suitable methodology for the preparation of fluminiscent nanoparticles and to characterize their optical properties associated with various physical properties of environment. Also, their potential use as a means of monitoring biological preparations in 3D microscopy using multiphoton absorption. In particular, we deal with nanoparticles prepared from N,N-diphenylamino-2,5-diphenyl-1,4-distyrylbenzene cyanide and their fluorescence and absorption spectra. Using the dynamic light scattering method and fluorescence spectroscopy, the dependence of the size of the prepared nanoparticles, the change in their fluorescence properties and the change in the quantum yield is observed, depending on the changing environmental properties. Data from multifoton absorption measurements demonstrate that this substance responds to multifoton excitation. It has been shown that this substance retains its unique fluorescence properties also in the form of nanoparticles and thus appears to be a suitable candidate for the observation of biological preparations using multifoton fluorescence microscopy. Therefore, the continuation of this work could be the mere determination of the total multifoton absorption cross section of these prepared nanoparticles.
|
|
|
Vytváření mikrostruktur dvoufotonovou fotopolymerací
Skalický, Jiří ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Richtera, Lukáš (vedoucí práce)
Využití fokusovaného laserového svazku k iniciaci fotopolymerace představuje elegantní a rychlou metodu, jak získat mikrostruktury o rozměrech od stovek nanometrů po desítky mikrometrů. K získání mikrostruktur se submikrometrovými detaily se využívá dvoufotonové fotopolymerace, kdy vlnová délka laseru je přibližně dvojnásobná s ohledem na spektrální citlivost fotorezistu a k iniciaci fotopolymerace dochází pouze v místech, kde je dostatečná optické intenzita. Přesným řízeným polohováním fotorezistu vzhledem k ohnisku svazku lze osvítit pouze oblasti budoucí mikrostruktury a iniciovat zde fotopolymeraci. Jemné detaily vytvořených struktur závisí kromě míry fokusace svazku i na zvoleném fotorezistu a zhášení polymerace v neosvícených oblastech.
|
|
|
Studium optických vlastností organických materiálů pro nelineárně optické aplikace
Hrbková, Silvie ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem metody pro stanovování dvoufotonových absorpčních parametrů a její následnou aplikací na nových látkách. V teoretické části jsou popsány děje dvoufotonové absorpce, nejpoužívanější metody ke stanovování dvoufotonových průřezů, podpořená rešerší v oblasti dosud zkoumaných molekul. Molekuly, kterými se tato práce zabývá jsou Rhodamin B a Rhodamin 6G, které jsou použity jako standardy pro vytvoření metodiky měření a ověření vyvinuté metody. Dále jsou zkoumány čtyři deriváty Diketopyrrolopyrrolů (U24, U37, U49 a U50) v roztocích DMSO, toluenu, acetonu a~chloroformu. Pro všechny látky byly experimentálně zjištěny základní optické vlastnosti - absorpční a emisní spektra. Dvoufotonové absorpční charakteristiky se podařilo získat pomocí pikosekundového laseru a~metody měření dvoufotonově excitované fluorescence (TPEF). Srovnáním zjištěných TPA průřezů a TPA spekter Rhodaminu B a Rhodaminu 6G s publikovanými daty se podařilo ověřit vytvořenou metodiku. Dále se práce zaměřuje na absorpční a emisní solvatační děje vybraných nových Diketopyrrolopyrrolů, z kterých lze usuzovat jejich dvoufotonové vlastnosti. Nakonec jsou v práci diskutována TPA spektra těchto nových chromoforů. Výsledkem práce je vyvinutá metoda měření dvoufotonových vlastností připravená pro budoucí využití. Dosažené výsledky umožňují další rozsáhlejší zkoumání molekul za použití naměřených standardů Rhodaminu B a 6G a navázání na průzkum vlastností Diketopyrrolopyrrolů.
|
|
|
Dvoufotonová fotopolymerace více laserovými svazky
Skalický, Jiří ; Pilát,, Zdeněk (oponent) ; Jákl,, Petr (vedoucí práce)
Fotopolymerace je technika používaná pro vytváření povrchových struktur nebo mikroobjektů z fotorezistu. Tento proces je iniciován ozářením vzorku světlem s vlnovou délkou, kterou materiál absorbuje. Po iniciaci je vzorek zpracován podle typu fotorezistu – zahřátím, ošetřením vývojkou nebo omytím neozářeného rezistu příslušným činidlem. K iniciaci lze použít zaostřeného svazku femtosekundového laseru s dvojnásobnou vlnovou délkou. Díky krátké délce pulzu s velkou hustotou fotonů dojde k dvoufotonové absorpci, která ovlivní pouze blízké okolí ohniska svazku. Rozlišení se tak zvýší a detaily mohou dosahovat velikosti v řádu desetiny mikrometru. Navíc se tímto způsobem zahřeje velmi malá oblast vzorku a minimalizuje se tak riziko nevyžádané iniciace tepelnými vlivy. Modelování větších struktur složených z malých detailů technikou dvoufotonové fotopolymerace je časově velmi náročné. Optickou sestavu jsme proto rozšířili o prostorový modulátor světla (SLM), který rozdělí dopadající záření na několik svazků pomocí dynamických počítačem generovaných hologramů. Polymerace tedy může být provedena více ohnisky současně, což se dá využít při tvorbě jednotlivých mikročástic i při polymerování periodických povrchových struktur. Dalším urychlením procesu může být nahrazení statického uspořádání vyžadujícího výměnu vzorku po každé expozici experimentem kontinuálním, u kterého k fotopolymeraci dochází v mikrofluidním kanálku se stálým přívodem fotorezistu do aktivní oblasti vzorku.
|
|
|
Luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Mravec, Filip (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
The aim of this diploma thesis is to study the optical properties of new -conjugated molecules based on 1,4-di(4'-N, N-diphenylaminostyryl)benzene and their potential application in advanced imaging techniques of biological specimens, the so-called multiphoton microscopy. The thesis focuses mainly on the characterization of their optical properties and the determination of their two-photon absorption cross-section using a unique laser equipment. Furthermore, a suitable methodology for the preparation of nanoparticles from these molecules, their characterization and stability are also developed. The thesis also investigates the influence of structure on the optical properties of these molecules. The relation between the length of the conjugated system and the presence of substituents on the backbone has been shown for the optical properties of the molecules in the solvent, the position and shape of the two-photon absorption spectrum and the value of two-photon absorption cross-section. It has been shown that this substance retains its unique fluorescent properties even in the form of nanoparticles and therefore appears to be a suitable candidate for the observation of biological specimens using multiphoton fluorescence microscopy. The work contributes to the knowledge base for the design of the chemical structure of molecules with desired properties.
|
|
|
Luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Mravec, Filip (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
The aim of this diploma thesis is to study the optical properties of new -conjugated molecules based on 1,4-di(4'-N, N-diphenylaminostyryl)benzene and their potential application in advanced imaging techniques of biological specimens, the so-called multiphoton microscopy. The thesis focuses mainly on the characterization of their optical properties and the determination of their two-photon absorption cross-section using a unique laser equipment. Furthermore, a suitable methodology for the preparation of nanoparticles from these molecules, their characterization and stability are also developed. The thesis also investigates the influence of structure on the optical properties of these molecules. The relation between the length of the conjugated system and the presence of substituents on the backbone has been shown for the optical properties of the molecules in the solvent, the position and shape of the two-photon absorption spectrum and the value of two-photon absorption cross-section. It has been shown that this substance retains its unique fluorescent properties even in the form of nanoparticles and therefore appears to be a suitable candidate for the observation of biological specimens using multiphoton fluorescence microscopy. The work contributes to the knowledge base for the design of the chemical structure of molecules with desired properties.
|
|
|
Preparation of luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
The aim of this bachelor thesis was to study a suitable methodology for the preparation of fluminiscent nanoparticles and to characterize their optical properties associated with various physical properties of environment. Also, their potential use as a means of monitoring biological preparations in 3D microscopy using multiphoton absorption. In particular, we deal with nanoparticles prepared from N,N-diphenylamino-2,5-diphenyl-1,4-distyrylbenzene cyanide and their fluorescence and absorption spectra. Using the dynamic light scattering method and fluorescence spectroscopy, the dependence of the size of the prepared nanoparticles, the change in their fluorescence properties and the change in the quantum yield is observed, depending on the changing environmental properties. Data from multifoton absorption measurements demonstrate that this substance responds to multifoton excitation. It has been shown that this substance retains its unique fluorescence properties also in the form of nanoparticles and thus appears to be a suitable candidate for the observation of biological preparations using multifoton fluorescence microscopy. Therefore, the continuation of this work could be the mere determination of the total multifoton absorption cross section of these prepared nanoparticles.
|
|
|
Dvoufotonová fotopolymerace více laserovými svazky
Skalický, Jiří ; Pilát,, Zdeněk (oponent) ; Jákl,, Petr (vedoucí práce)
Fotopolymerace je technika používaná pro vytváření povrchových struktur nebo mikroobjektů z fotorezistu. Tento proces je iniciován ozářením vzorku světlem s vlnovou délkou, kterou materiál absorbuje. Po iniciaci je vzorek zpracován podle typu fotorezistu – zahřátím, ošetřením vývojkou nebo omytím neozářeného rezistu příslušným činidlem. K iniciaci lze použít zaostřeného svazku femtosekundového laseru s dvojnásobnou vlnovou délkou. Díky krátké délce pulzu s velkou hustotou fotonů dojde k dvoufotonové absorpci, která ovlivní pouze blízké okolí ohniska svazku. Rozlišení se tak zvýší a detaily mohou dosahovat velikosti v řádu desetiny mikrometru. Navíc se tímto způsobem zahřeje velmi malá oblast vzorku a minimalizuje se tak riziko nevyžádané iniciace tepelnými vlivy. Modelování větších struktur složených z malých detailů technikou dvoufotonové fotopolymerace je časově velmi náročné. Optickou sestavu jsme proto rozšířili o prostorový modulátor světla (SLM), který rozdělí dopadající záření na několik svazků pomocí dynamických počítačem generovaných hologramů. Polymerace tedy může být provedena více ohnisky současně, což se dá využít při tvorbě jednotlivých mikročástic i při polymerování periodických povrchových struktur. Dalším urychlením procesu může být nahrazení statického uspořádání vyžadujícího výměnu vzorku po každé expozici experimentem kontinuálním, u kterého k fotopolymeraci dochází v mikrofluidním kanálku se stálým přívodem fotorezistu do aktivní oblasti vzorku.
|
|
|
Studium optických vlastností organických materiálů pro nelineárně optické aplikace
Hrbková, Silvie ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem metody pro stanovování dvoufotonových absorpčních parametrů a její následnou aplikací na nových látkách. V teoretické části jsou popsány děje dvoufotonové absorpce, nejpoužívanější metody ke stanovování dvoufotonových průřezů, podpořená rešerší v oblasti dosud zkoumaných molekul. Molekuly, kterými se tato práce zabývá jsou Rhodamin B a Rhodamin 6G, které jsou použity jako standardy pro vytvoření metodiky měření a ověření vyvinuté metody. Dále jsou zkoumány čtyři deriváty Diketopyrrolopyrrolů (U24, U37, U49 a U50) v roztocích DMSO, toluenu, acetonu a~chloroformu. Pro všechny látky byly experimentálně zjištěny základní optické vlastnosti - absorpční a emisní spektra. Dvoufotonové absorpční charakteristiky se podařilo získat pomocí pikosekundového laseru a~metody měření dvoufotonově excitované fluorescence (TPEF). Srovnáním zjištěných TPA průřezů a TPA spekter Rhodaminu B a Rhodaminu 6G s publikovanými daty se podařilo ověřit vytvořenou metodiku. Dále se práce zaměřuje na absorpční a emisní solvatační děje vybraných nových Diketopyrrolopyrrolů, z kterých lze usuzovat jejich dvoufotonové vlastnosti. Nakonec jsou v práci diskutována TPA spektra těchto nových chromoforů. Výsledkem práce je vyvinutá metoda měření dvoufotonových vlastností připravená pro budoucí využití. Dosažené výsledky umožňují další rozsáhlejší zkoumání molekul za použití naměřených standardů Rhodaminu B a 6G a navázání na průzkum vlastností Diketopyrrolopyrrolů.
|
|
|
Vytváření mikrostruktur dvoufotonovou fotopolymerací
Skalický, Jiří ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Richtera, Lukáš (vedoucí práce)
Využití fokusovaného laserového svazku k iniciaci fotopolymerace představuje elegantní a rychlou metodu, jak získat mikrostruktury o rozměrech od stovek nanometrů po desítky mikrometrů. K získání mikrostruktur se submikrometrovými detaily se využívá dvoufotonové fotopolymerace, kdy vlnová délka laseru je přibližně dvojnásobná s ohledem na spektrální citlivost fotorezistu a k iniciaci fotopolymerace dochází pouze v místech, kde je dostatečná optické intenzita. Přesným řízeným polohováním fotorezistu vzhledem k ohnisku svazku lze osvítit pouze oblasti budoucí mikrostruktury a iniciovat zde fotopolymeraci. Jemné detaily vytvořených struktur závisí kromě míry fokusace svazku i na zvoleném fotorezistu a zhášení polymerace v neosvícených oblastech.
|
host ::
RSS.