Idea przyłączenie chromoforu (fluoryzującego) do biomolekuły

Podobne dokumenty
Nanotechnologie w diagnostyce

Co to jest kropka kwantowa? Kropki kwantowe - część I otrzymywanie. Co to jest ekscyton? Co to jest ekscyton? e πε. E = n. Sebastian Maćkowski

Emisja spontaniczna i wymuszona

rodzaje luminescencji (czym wywołana?)

Popularne współczesne źródła światła dla medycyny

Wykład IV. Dioda elektroluminescencyjna Laser półprzewodnikowy

Mikroskopia fluorescencyjna

Repeta z wykładu nr 11. Detekcja światła. Fluorescencja. Eksperyment optyczny. Sebastian Maćkowski

Studnia kwantowa. Optyka nanostruktur. Studnia kwantowa. Gęstość stanów. Sebastian Maćkowski

Ekscyton w morzu dziur

Metody optyczne w medycynie

Informacje ogólne. 45 min. test na podstawie wykładu Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prezentacji Punkty: test: 60 %, prezentacja: 40 %.

Podsumowanie W9. Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2003/04. wykład 12 1

Wzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski

Mikroskopia konfokalna: techniki obrazowania i komputerowa analiza danych.

Techniki analityczne. Podział technik analitycznych. Metody spektroskopowe. Spektroskopia elektronowa

Przejścia promieniste

- wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne prędkościowo widma bezdopplerowskie T. 0 k. z L 0 k. L 0 k

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów

Wzbudzony stan energetyczny atomu

6. Emisja światła, diody LED i lasery polprzewodnikowe

h λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s)

Popularne współczesne źródła światła dla medycyny

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski

JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

Wysokowydajne falowodowe źródło skorelowanych par fotonów

EKSTRAHOWANIE KWASÓW NUKLEINOWYCH JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

Rozszczepienie poziomów atomowych

Jak TO działa? Co to są półprzewodniki? TRENDY: Prawo Moore a. Google: Jacek Szczytko Login: student Hasło: *******

Podsumowanie W11. Nierównowagowe rozkłady populacji pompowanie optyczne (zachowanie krętu atom-pole EM)

Plan. Kropki kwantowe - część III spektroskopia pojedynczych kropek kwantowych. Kropki samorosnące. Kropki fluktuacje szerokości

Kropki samorosnące. Optyka nanostruktur. Gęstość stanów. Kropki fluktuacje szerokości. Sebastian Maćkowski. InAs/GaAs QDs. Si/Ge QDs.

Atom Mn: wielobit kwantowy. Jan Gaj Instytut Fizyki Doświadczalnej

SKUTECZNOŚĆ IZOLACJI JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny

Metody optyczne w medycynie

Spektroskopia Fluorescencyjna promieniowania X

Pomiary widm fotoluminescencji

- wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne prędkościowo widma bezdopplerowskie. 0 k. z L 0 k. L 0 k

Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Katedra Technologii Leków i Biochemii. Metody przeżyciowego barwienia i obserwacji komórek

Podsumowanie W Spektroskopia dwufotonowa. 1. Spektroskopia nasyceniowa. selekcja prędkości. nasycenie. ω 0 ω Laser. ω 21 2ω.

Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18

UMO-2011/01/B/ST7/06234

Współczesna fizyka ciała stałego

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Zakresy promieniowania. Światło o widzialne. długość fali, λ. podczerwień. ultrafiolet. Wektor pola elektrycznego. Wektor pola magnetycznego TV AM/FM

Wprowadzenie do struktur niskowymiarowych

2/τ. ω fi Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2009/10. wykład 10 1/14 = 1. 2 fi 0.5

1. Barwienie przeglądowe ogólna struktura mózgu i płatów wzrokowych Drosophila

Fizykochemiczne metody w kryminalistyce. Wykład 7

Azotkowe diody laserowe na podłożach GaN o zmiennym zorientowaniu

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski

Badanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej

Badanie dynamiki rekombinacji ekscytonów w zawiesinach półprzewodnikowych kropek kwantowych PbS

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz

1. Nanocząstki półprzewodnikowe do zastosowań fotowoltaicznych. Dlaczego nanocząstki półprzewodnikowe? Jaki problem chcemy rozwiązać?

1 Detektor CCD. aparaty cyfrowe kamery VIDEO spektroskopia mikrofotografia astrofizyka inne

Spektroskopia emisyjna. Fluorescencja i Fosforescencja

Badanie procesów zwijania i agregacji GFP i jego mutantów. Monika Olasek, Zakład Biofizyki IFD UW

Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Struktura pasmowa ciał stałych

Technika laserowa, wybrane zastosowania Zastosowania laserów

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

Propozycje tematów prac licencjackich dla studentów studiów indywidualnych z ZFCS na rok 2016/17

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

WYBRANE RODZAJE REAKCJI PCR. RAPD PCR Nested PCR Multipleks PCR Allelo-specyficzny PCR Real Time PCR

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Elementy technologii mikroelementów i mikrosystemów. USF_3 Technologia_A M.Kujawińska, T.Kozacki, M.Jóżwik 3-1

Energetyka Jądrowa. Wykład 28 lutego Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII NMR W MEDYCYNIE

Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Katedra Technologii Leków i Biochemii. Metody przeżyciowego barwienia i obserwacji komórek

ELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych

TECHNOLOGIA CHEMICZNA LABORATORIUM

Własności optyczne półprzewodników

WYPOSAŻENIE LABORATORIÓW CENTRUM NOWYCH TECHNOLOGII UW W APARATURĘ NIEZBĘDNĄ DO PROWADZENIA BADAŃ NA RZECZ PRZEMYSŁU I MEDYCYNY

Własności optyczne półprzewodników

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja

SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0

Spektroskopia. mössbauerowska

Mody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych

Recenzja ZAKŁAD BIOFIZYKI INSTYTUT FIZYKI DOŚWIADCZALNEJ WYDZIAŁ FIZYKI UNIWERSYTET WARSZAWSKI UL. PASTEURA 5, WARSZAWA

Wykład Budowa atomu 2

Mody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Materiały w optoelektronice

Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

POLICJA KUJAWSKO-POMORSKA WYBRANE ZJAWISKA OPTYKI W BADANIACH KRYMINALISTYCZNYCH

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ FIZYKI TECHNICZNEJ I MATEMATYKI STOSOWANEJ EKSCYTONY. Seminarium z Molekularnego Ciała a Stałego Jędrzejowski Jaromir

Transkrypt:

markery, nanocząstki, kropki kwantowe Idea przyłączenie chromoforu (fluoryzującego) do biomolekuły sondy fluorescencyjnej wizualizacja przez oświetlenie odpow. światłem obrazowanie (możliwe poniżej dyfrakcyjnego ograniczenia rozdzielczości) DNA w jądrze wybarwione DAPI Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 1/19

Przykłady [z artykułu Jerzego Karpiuka (IChF PAN) Wiedza i Życie IX, 2011] Zachód słońca na plaży w San Diego (kolonie zmutowanych żywych bakterii, wytwarzających białka fluoresc. w 8 kolorach) chemosensory fluorescencyjne dla wykrywania ciężkich metali diagnostyka Choroby Alzheimera (fluorescencja znaczników amyloidu odkładających się w gałkach ocznych) Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 2/19

Rodzaje markerów 1) barwniki fluorescencyjne zielone: Cy2, fluoresceina (wzbudzana światłem niebieskim), czerwone: rodamina (wzbudzana światłem zielono-żółtym), Texas red, podczerwone: Cy5, Cy7, Alexa dyes (głównie do znakowania przeciwciał) żółte: Cy3, Alexa 568 niebieskie: DAPI (absorbuje UV, fluoryzuje na jasnoniebiesko, stabilny barwnik dla DNA, zwłaszcza w utrwalonych komórkach); Hoest 33342 zasada działania analogiczna do DAPI; może być stosowany w żywych, nieutrwalonych komórkach Oranż akrydynowy (AO) selektywny, niespecyficzny barwnik DNA i RNA. Zielona fluorescencja dla DNA, czerwona dla RNA. Może być stosowany w żywych, nieutrwalonych komórkach. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 3/19

Inżynieria genetyczna białka etykiety GFP (green fluorescent protein) zielone (wyizolowane z Aequoria victori, kodowane przez pojedynczy gen, można klonować i wprowadzać do komórek innych gat. CFP cyjan YFP żółte DsRed (z Discosoma striata) czerwone BFP niebieskie Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 4/19

Rodzaje markerów 2) centra barwne (F-centres), np. w NaCl Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 5/19

Widmo absorpcji centrów barwnych w NaCl Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 6/19

Energie stanów centrów barwnych Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 7/19

Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 8/19

Centra barwne nitrogen vacancy (NV) syntetyczne diamenty a) HPHT (High Pressure High Temperature) b) CVD (Chemical Vapor Deposition) cena, kontrola parametrów (koncentracja N: 6 600 ppm, 10 18 10 20 cm 3, zawartość azotu - typ Ia lub IIa ) wytwarzanie centrów - naświetlanie wiązką jonizującą (e, p, He +,... @ 1.7 3 MeV, 10 16 10 18 cm 2 ) N V Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 9/19

Własności spektroskopowe Struktura elektronowa NV 6 elektronów (2 dziury) stan podst. S = 1 rzadkość! 3 E ( e 1 a 1 1 ) 1 A 1 ( e 2 ) Zero-Phonon Line 100µW @ 532 nm ZPL NV 3 A 2 ( e 2 ) 18 518 cm -1 14 706 cm -1 Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 10/19

Centra NV - optyczna detekcja stanu spinowego Różne prawdopodobieństwa absorpcji; 0 rozprasza 30% więcej fotonów niż ±1 Transfer atomów z ±1 do 0 (pompowanie optyczne) absorpcja fluorescencja polaryzacja spinowa (P>80%) 0 : stan jasny ±1 : stan ciemny 2. 8 8 G H z M S = ±1> M S =0> Technika ODMR (Optically Detected Magnetic Resonance) (ADMR, FDMR) transfer populacji między podpoziomami spinowymi przez rezonansowe pole µw, ESR (podwójny rezonans) detekcja zmian absorpcji, fluorescencji,... Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 11/19

Obserwacja pojedynczych centrów kryształ 2x2x0.32 mm sprawdzanie czy emituje pojedyncze centrum pomiar funkcji korelacji Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 12/19

3) Kropki kwantowe (Quantum Dots QD): Definicja: struktury półprzewodnikowe (studnie potencjału), w których ruch nośników prądu: elektronów, dziur, a także związanych par elektron-dziura (ekscytonów), jest ograniczony w 3D Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 13/19

Rodzaje QD: 1) samoorganizujące się półprzewodnikowe w warunkach epitaksji na odpow. podłożu możliwość przestrajania widm potencjałem bramki Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 14/19

Zależność widm luminescencji od temperatury dla kropek CdMnTe/Zn0.79Cd0.21Te, xmn=0.04, wzbudzanych laserem He-Cd 442 nm (2.8 ev) [Piotr Wojnar, IF PAN ] Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 15/19

2) kropki koloidalne Powstają w wyniku wytrącania kryształów półprzewodnikowych z roztworów: 1 nukleacja @ ~260 o C prekursorów Se, Cd 2 powstają nanocząstki CdSe 3 wzrost do pożądanego rozmiaru (czas reakcji) Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 16/19

Rozmiary: 2-10nm, 50-100 atomów - bok 100 100 000 atomów łącznie Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 17/19

poprawa świecenia kropki core-shell (różne materiały) Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 18/19

Zastosowania - biofotoniczne markery (tagowanie) Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6 19/19