1 / 19

markery, nanocząstki, kropki kwantowe

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.

willis
Télécharger la présentation

markery, nanocząstki, kropki kwantowe

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 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

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

  3. 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

  4. 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

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

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

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

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

  9. N V 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, 1018–1020 cm–3, • zawartość azotu - typ Ia lub IIa ) • wytwarzanie centrów - naświetlanie wiązką jonizującą • (e, p, He+, ... @ 1.7–3 MeV, 1016–1018 cm – 2) Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 6

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

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

  12. 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

  13. 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

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

  15. 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

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

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

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

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

More Related