Sledování vlivů prostředí na modelové kultury mikroorganismů pomocí optických metod Ing. Ondřej Podrazký Školitel: Doc. Ing. Jiří Burkhard, CSc. Školitel-specialista:

Prezentace na téma: "Sledování vlivů prostředí na modelové kultury mikroorganismů pomocí optických metod Ing. Ondřej Podrazký Školitel: Doc. Ing. Jiří Burkhard, CSc. Školitel-specialista:"— Transkript prezentace:

1 Sledování vlivů prostředí na modelové kultury mikroorganismů pomocí optických metod Ing. Ondřej Podrazký Školitel: Doc. Ing. Jiří Burkhard, CSc. Školitel-specialista: Ing. Gabriela Kuncová CSc. VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE

2 Princip fluorescence

3 Fluorescenční spektroskopie - krátká doba měření - velice dobrá citlivost - prakticky neinvazívní - možnost měření on-line - intenzita a poloha píků je ovlivněna pH a polaritou rozpouštědla, teplotou, atd. - efekt zhášení (quenching) (O 2, Fe II+,atd.) - efekt vnitřního filtru (inner filter effect)

4 2-D fluorescenční spektroskopie - možnost sledování více fluoroforů současně - možnost eliminace některých vlivů prostředí (pH, polarita, fluorescence pozadí, atd.) - delší doba měření v porovnání s klasickou fl.sp. - náročnější instrumentace

5 (2-D) fluorescenční spektrofotometr

6 Některé typické biogenní fluorofory aminokyseliny: L-TyrosinL-Tryptofan NADH Riboflavin Pyridoxin Koenzymy: Vitamíny: L- Fenylalanin

7 - NAD(P)H - riboflavin, FAD, FMN - pyridoxin, pyridoxamin, pyridoxal-5’-fosfát - tryptofan - tyrosin - fenylalanin Biogenní fluorofory ve 2-D fluorescenčním spektru

8 Fluoroformaximum (EX/EM nm) Tyrosin270/300, 230/300 Tryptofan270/350 Fenylalanin260/280 Pyridoxin320/390, 250/390 Pyridoxamin320/390, 250/390 NADH370/470, 310/470 Riboflavin450/530, 370/530, 270/530 FMN450/530, 370/530, 270/530 FAD500/530, 400/530, 320/530 Maxima píků fluoroforů ve 2-D fluorescenčním spektru

9 Geometrické uspořádání měřicích metod čtvercová kyveta optická vlákna průtočná kyveta

10 Porovnání měřicích metod čtvercová kyveta -vysoká citlivost - vhodné pouze pro transparentní vzorky - není možno měřit „on-line“ optická vlákna - zcela neinvazívní - možnost měřit „on-line“ - lze měřit i vzorky se zákalem - velký útlum záření ve vláknech průtočná kyveta - možnost měřit „on-line“ - lze měřit i vzorky se zákalem - menší citlivost než u čtvercové kyvety, ale větší než u vláken - možnost změn podmínek v měřicí smyčce (obsah O 2, teplota)

11 Porovnání citlivosti měřicích metod (salicylan sodný, 1 mg.L -1, EX=295 nm)

12 = – po 26 h kultivace médium Příklad odečítání 2-D fluorescenčních spekter

13 Růstové křivky Saccharomyces Cerevisiae získané z 2-D fluorescencenčních spekter

14 Růstové křivky Pseudomonas sp2 degradujících PCB získané z 2-D fluorescencenčních spekter

15 Problémy - najít vhodné médium - identifikovat jednotlivé píky ve spektrech - interpretace spekter