|
|
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.
|
|
|
Analýza sekundárních metabolitů streptomycet Ramanovou spektroskopií in vivo
Mikulová, Adéla ; Petříčková, K. ; Bobek, J. ; Chroňáková, Alica ; Samek, Ota ; Pilát, Zdeněk
Práce se zabývá studiem Ramanových spekter sekundárních metabolitů bakterií rodu Streptomyces, zejména polyenních antifungálních látek. Purifikované izoláty a komerční standardy těchto sloučenin byly využity k pořízení referenčních spekter, ze kterých byly odvozeny spektrální markery charakterizující konkrétní detaily chemické struktury. Verifikace pozorovaných markerů byla provedena pomocí predikcí Ramanových spekter in silico. Následně byly tyto poznatky využity ke spektroskopické charakterizaci složení sekundárních metabolitů in vivo, přímo v bakteriích rostoucích na pevném médiu. Vypracované metodiky pomohou optimalizovat podmínky pro biotechnologickou produkci antibiotik.
|
|
|
SERS-TAGS: Selektivní imobilizace a detekce bakterií pomocí specifických protilátek a povrchově zesíleného Ramanova rozptylu
Benešová, Markéta ; Bernatová, Silvie ; Samek, Ota ; Pokorná, Zuzana ; Mika, Filip ; Kizovský, Martin ; Pilát, Zdeněk
Ramanova spektroskopie je nedestruktivní instrumentální analytická technika založená na Ramanově rozptylu, což je nepružný rozptyl fotonů, který vzniká při interakci s elektrony v chemických vazbách. S pomocí Ramanovy spektroskopie lze velmi rychle, bezkontaktně a nedestruktivně zanalyzovat chemické sloučeniny, jejich směsi a biologické vzorky, včetně živých organismů. Provedená měření lze srovnávat s databázemi spekter. Problémem Ramanovy spektroskopie je, že vzorky někdy poskytují slabý signál, který je často překryt intenzivní fluorescencí. K zesílení Ramanova rozptylu slouží SERS (povrchem zesílená Ramanova spektroskopie).
|
|
|
Studium isotopicky značených látek v živých buňkách pomocí Ramanovy mikroskopie
Bura, Radek ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Pilát, Zdeněk (oponent)
Jednobuněčné řasy (mikrořasy) jsou schopny produkovat řadu látek, jako jsou škroby, oleje, proteiny, karotenoidy, polyfosfáty nebo krystalické puriny přímo z anorganických zdrojů pomocí fotosyntézy. Různé druhy mikrořas je možno využít pro ekonomicky výhodnou produkci různých biomolekul. Díky autotrofnímu charakteru jsou mikrořasy výjimečné i v tom, že mohou syntetizovat složité isotopicky značené biomolekuly z jednoduchých isotopicky značených anorganických látek. Analýza chemického složení mikrořas pomocí chemicko-analytických metod je poměrně složitá, časově náročná a pracná. Mezi optické metody, pomocí kterých lze určit chemické složení mikrořas in situ, tj. přímo v intaktních buňkách, patří konfokální Ramanova mikroskopie. Tato technika, kombinující konfokální optickou mikroskopii s Ramanovou spektroskopií, umožňuje rychlou a nedestruktivní analýzu chemického složení látek ve zkoumaných objektech, a to včetně vlivu isotopického značení. Odrazem chemického složení objektů jsou Ramanova spektra, v případě Ramanova mapování mikroskopických objektů pak jejich chemické mapy. V této práci byl studován specifický případ isotopického značení, a to vliv těžké vody (D2O) na deuteraci biomolekul v živých buňkách mořské řasy Amphidinium carterae. Hlavním tématem byla detekce různě deuterovaných forem krystalického...
|
|
| |
|
| |
|
|
Experimentální fluorescenční zařízení pro dielektroforetické třídění kapének v mikrofluidních čipech
Ježek, Jan ; Pilát, Zdeněk ; Šmatlo, Filip ; Zemánek, Pavel
V současné době mnoho chemických a biologických oborů využívá pro své pozorování různé formy spektroskopie. Jednou z nejrozšířenějších metod je fluorescenční spektroskopie. Zároveň se v posledních sedmi letech začaly bouřlivě rozvíjet mikrofluidní techniky, které využívají mikrofluidních kanálků, kterými protéká nosná kapalina, která unáší kapénky o průměru od jednotek po desítky až stovky mikrometrů. Tyto kapénky, nemísitelné s nosnou kapalinou, slouží jako kapalné mikrokontejnery, obsahující analyzovaný vzorek a nezbytné reagencie. Pomocí speciálních mikrofluidních technik lze, např. fúzovat kapénky s různým obsahem (řízené spouštění chemických reakcí), vysokou rychlostí měnit koncentrace reaktantů v kapénce (koncentrační gradienty), třídit kapénky podle obsahu (vytváření nových kmenů buněk), apod.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Kompaktní zařízení pro měření fluorescence optickým vláknem v mikrofluidních čipech
Ježek, Jan ; Pilát, Zdeněk ; Zemánek, Pavel
V našem příspěvku představujeme zařízení, které kombinuje fluorescenční spektroskopii s vláknovou optikou. Zařízení umožňuje vysokou rychlostí (v řádu kHz) detekovat fluorescenční signál přicházející ze zkoumaného vzorku, do kterého lze vložit optické vlákno, např. z mikrokapénky proudící v mikrofluidním čipu, z kapaliny tekoucí průhlednou kapilárou, apod. Zařízení využívá laserovou diodu na vlnové délce vhodné k excitaci fluorescence, sadu filtrů pro excitační a emisní vlnovou délku, optiku pro fokusaci laserového záření do optického vlákna a vysoce citlivou rychlou fotodiodu pro detekci fluorescence.
|
host ::
RSS.