Мікроскопія та інструментальні методи в біології
Цей курс розглядає сучасні методи вимірювання та візуалізації, що використовуються в біофізиці, молекулярній та клітинній біології. Його основна мета - розповісти студентам про їх можливості та обмеження, а також навчити обирати найпростіші та найефективніші підходи для відповіді на конкретні експериментальні питання. Під час практичних занять студенти матимуть змогу самостійно здійснити повний процес обробки реальних експериментальних наборів даних з флуоресцентних та CD експериментів, навчитися планування хроматографічні експерименти, освоїти поглиблену роботу з зображеннями флуоресцентної мікроскопії за допомогою ImageJ та Python
Реєстрація до 23 квітня 2023 включно (завершена)
Розподіл на групи
1: Аспіранти та викладачі ( МІМ_А, MIM_T)
2: Магістранти (MIM_M), та бакалавранти 3-4 курсу біологічних спеціальностей (частина підгрупи MIM_B)
3: Бакалавранти 1-2 курсу (частина підгрупи МІМ_В) та студенти не біологічних спеціальностей (МІМ_N)
Поглинання світла. Колір. Спектрофотометри. Абсорбційні методи. Дипольний момент молекул і довжина хвилі поглинання. (Швадчак В.).
Принципи флуоресценції. Діаграма Яблонського. Квантовий вихід флуоресценції. Флуорофори. Триптофан та інші природні флуорофори. GFP. Яскравість флуорофорів. Сольватохромізм. (Швадчак В.).
Мічення білків. Мітки для цистеїнів та лізинів. Інтеркалюючі барвники. FRET та його застосування для вивчення взаємодій білків. Поляризоване світло. Анізотропія флуоресценції. (Швадчак В.).
CD-спектроскопія для визначення структури протеїнів. ІЧ-спектроскопія. (Швадчак В.).
Електрофорез білків та олігонуклеотидів. DLS. FCS. FCCS. (Швадчак В.).
Принципи HPLC (ВЕРХ), препаративна та аналітична хроматографія. Типи колонок. Іонообмінна хроматографія. Хроматографія витіснення. (Швадчак В.).
Мас-спектрометрія. LC-MS. ESI, MALDI та інші іонізаційні методи. Типи мас-детекторів. Фрагментація. LC-MS в протеоміці. (Швадчак В.).
Трансмісійна мікроскопія, фазовий контраст. Флуоресцентна мікроскопія. Принципові схеми мікроскопів. Лазери. Фільтри. Дихроїчні дзеркала. Канали. Цифрові зображення. Роздільна здатність, мікрони та пікселі. (Ковальчук Ю.).
Конфокальна мікроскопія. Z-зрізи. Флуоресцентна мікроскопія в живих організмах. Основи двухфотонного збудження. Двофотонна мікроскопія in vivo. Деконволюція. ImageJ/Fiji. (Ковальчук Ю.).
FRET і виявлення взаємодій в мікроскопії. Колокалізація. TIRF. Час життя флуоресценції та FLIM. Дифракційна межа. Подолання ліміту роздільної здатності, STORM. PALM. Застосування для зображення актинових фібрил (Швадчак В.).
Флуоресцентні білки. Низькомолекулярні барвники. Перехресні сигнали на каналах (channel crosstalk) та підбір флуорофорів. Мембранні трекери, фарбування ядер. Фотодеградація під час вимірювань. FRAP. Інтенсивність світла і пошкодження клітин. Контрольоване фотовивільнення (caged molecules). Фотоперемикачі. (Швадчак В.).
(Хороший П.)
(Хороший П.)
(Хороший П.)
Принципи. Роздільна здатність. Типи. Приготування зразків (Бондаренко Н)
(Бондаренко Н.)
Принципи та схема мікроскопів. Роздільна здатність по осяях XY і Z. Приготування зразків. Швидкість сканування та пошкодження зразків. Застосування для вивчення структури протеїнів. (Швадчак В.).
Спін. 13C і 15N мічення білків. ЯМР для аналізу структури білків. Твердотільний ЯМР. ЕПР та вільні радикали. (Швадчак В.).
Кристалізація протеїнів. Рентгеноструктурний аналіз. SAXS. (Швадчак В.).
Канали. Таблиці кольорів. Z-стеки, реконструкція 3D зображень. Плагіни імпорту.
Fiji ImageJ - безкоштовна програма для обробки файлів даних з мікроскопів (завантаження Fiji).
Підручник по Image J
(Хороший П.)
(Бондаренко Н.)
- Peter Jomo Walla Modern Biophysical Chemistry Detection and Analysis of Biomolecules, Wiley-VCH 2014 // розділи 1,2
- Пивоваренко В.Г. Абсорбційна та флуоресцентна спектроскопія органічних сполук; К.: ВПЦ «Київський університет», 2023 (препрінт викладений автором на ФБ)
- Каталог спектрів поглинання та флуоресценції барвників
