4EU+ Molekulární sondy v biomedicínském zobrazování

Sylabus

Uvod, Data Management

Základní principy detekce molekulárních sond - optické (fluorescence, luminiscence, vibrační spektroskopie), spinové, radioaktivní, elektronmikroskopické, hmotnostně-spektrometrické, akusto-optické, AFM,NMR, CT

Specifika aplikací molekulárních sond - in vitro, ve fixovaných buňkách a tkáních, v živých buňkách a tkáních, v živých organismech; značení lipidů, bílkovin, nukleových kyselin; srovnání přístupů detekujících jednotlivé molekuly a soubory molekul

Principy značení - exogenní (afinitní, vč. imunodetekce, FlAsH/ReAsH, kovalentní (click-chemistry, fotoafinitní značení, chromobodies), hybridizace nukleových kyselin (DNA barcoding, DIANA), endogenní (geneticky kódované - přirozené a nepřirozené aminokyseliny)

Značení pro superrezoluční optickou mikroskopii - exogenní a genetické značení, vztah k principům optické superrezoluce

Fluorescentní proteiny - spektrální a další biofyzikální vlastnosti (struktura, reaktivita, maturace, fotokonverze, imunogenicita, FRET, tolerance modifikací), netradiční fluorescentní proteiny

Sebeznačící enzymy - dehalogenázy (HALO-tag), metyltransferázy a jiné alkyltransferázy (SNAP-tag, CLIP-tag)

Bioluminiscence - luciferiny a luciferázy, BRET, instrumentace

Ramanovské značky - příklady a limity využití v lineárních a nelineárních ramanovských technikách

Optogenetické přístupy - modulace membránového napětí, koncentrace iontů, buněčné lokalizace, molekulárních interakcí

Detekce aktivity neuronů - změny membránového napětí, změny koncentrace vápníku, sondy detekující neuropřenašeče, sondy aktivity G proteinové signalizace a dalších procesů

Značení v elektronové, kryoelektronové a kombinované mikroskopii a tomografii.

Anotace

Kurz předpokládá základní znalosti světelné fluorescenční mikroskopie, včetně přípravy preparátů a snímání obrazu. Součástí kurzu bude příprava preparátů, výběr a aplikace mikroskopických technik Příkladové studie budou obsahovat také data management, statistiku a přípravu obrazové přílohy pro publikační účely.

Kurz bude vyučován v angličtině.