Luminescencja c.d. Prof. Daniel T. Gryko Chemia koloru cz.6 Luminescencja c.d. Prof. Daniel T. Gryko

Plan wykładu Chemoluminescencja Bioluminescencja Sondy fluorescencyjne – obrazowanie optyczne Białka fluorescencyjne (Green fluorescent proteins)

Podstawy zjawiska Luminescencja Emisja fotonów (w zakresie ultrafioletu, widzialnym i podczerwonym) z elektronowych stanów wzbudzonych. Elektroluminescencja Pod wpływem prądu elektrycznego Chemiluminescencja Pod wpływem reakcji chem. Fotoluminescencja Pod wpływem światła

Podstawy zjawiska Chemiluminescencja Emisja fotonów z elektronowych stanów wzbudzonych na które cząsteczka dostała się wskutek reakcji chemicznej 1838-1914

Co i jak?

B. Radziszewski, Chem. Ber. 1885, 18, 355-358. ‘Lofina’ B. Radziszewski, Chem. Ber. 1885, 18, 355-358.

Zastosowania chemiluminescencji Rozrywka (latawce, ‘świecące patyki’) Analiza gazów (np. NO 1ppb) Analiza związków organicznych Sekwencjonowanie DNA Detekcja biomolekuł

‘Sticks’ American Cyanamide Company 1960

Wzmocniona chemiluminescencja Peroksydaza chrzanowa jest przyłączana do interesującej nas biocząsteczki Ten kompleks katalizuje przekształcenie chemiluminoforu w wzbudzony emiter, który dalej utleniany H2O2 przechodzi w stan trypletowy (C=O) Ten ostatni przechodząc w stan podstawowy emituje światło

Produkcja i emisja światła przez żywy organizm. Bioluminescencja Bioluminescencja Produkcja i emisja światła przez żywy organizm. Świetlik (Photinus pyralis) Common glowworm (Lampyris Noctiluca)

Co i dlaczego? J. Am. Chem. Soc. 2010, Grzyb (Panellus stipticus)

Sondy fluorescencyjne Jedna z najważniejszych metod badania komórek Znakowanie (labelling) Możliwość wielokrotnego znakowania

Sondy fluorescencyjne - wymagania Selektywne wiązanie z pewnych typem komórek, organelli lub cząsteczek Brak toksyczności Wysoka Fotostabilność Pozostawanie w komórce… Kompatybilność ze źródłłem wzbudzenia

Sondy fluorescencyjne – potrójne znakowanie Niebieskie (Oregon green), zielone/żółte (Alexa 588), Cy5 (czerwone)

Przykładowe sondy fluorescencyjne

Białka fluorescencyjne Odkrycie w 1962 (Aequorea victoria) Nagroda Nobla w 2008 Osamu Shimomura Martin Chalfie Roger Tsien

Białka fluorescencyjne "Roger Y. Tsien - Nobel Lecture". Nobelprize.org. 30 Oct 2010 http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/tsien-lecture.html "Osamu Shimomura - Nobel Lecture". Nobelprize.org. 30 Oct 2010 http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/shimomura-lecture.html

GFP- jak to działa? Właściwości spektroskopowe to rezultat interakcji chromoforu z resztami aminokwasowymi ‘dookoła’

Dlaczego GFP Właściwości spektroskopowe mogą być zmieniane za pomocą technik biologii molekularnych Łatwo przyłączalne do innych białek Tylko tlen niezbędny Nieinwazyjne Wzbudzenie 450-650 nm

Modyfikacje genetyczne

GFP – modyfikacje genetyczne

GFP dziś

GFP – zachód słońca

GFP - zastosowania Sensory Wizualizacja związków biologicznie czynnych w komórkach Mikroskopia fluorescencyjna Polarność rozpuszczalnika Pomiary gęstości cieczy