1 Luminescencja c.d. Prof. Daniel T. GrykoChemia koloru cz.6 Luminescencja c.d. Prof. Daniel T. Gryko

2 Plan wykładu Chemoluminescencja BioluminescencjaSondy fluorescencyjne – obrazowanie optyczne Białka fluorescencyjne (Green fluorescent proteins)

3 Podstawy zjawiska LuminescencjaEmisja 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

4 Podstawy zjawiska ChemiluminescencjaEmisja fotonów z elektronowych stanów wzbudzonych na które cząsteczka dostała się wskutek reakcji chemicznej

5 Co i jak?

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

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

8 ‘Sticks’ American Cyanamide Company 1960

9 Wzmocniona chemiluminescencjaPeroksydaza 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

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

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

12 Sondy fluorescencyjneJedna z najważniejszych metod badania komórek Znakowanie (labelling) Możliwość wielokrotnego znakowania

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

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

15 Przykładowe sondy fluorescencyjne

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

17 Białka fluorescencyjne"Roger Y. Tsien - Nobel Lecture". Nobelprize.org. 30 Oct 2010 "Osamu Shimomura - Nobel Lecture". Nobelprize.org. 30 Oct 2010

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

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

20 Modyfikacje genetyczne

21 GFP – modyfikacje genetyczne

22 GFP dziś

23 GFP – zachód słońca

24 GFP - zastosowania SensoryWizualizacja związków biologicznie czynnych w komórkach Mikroskopia fluorescencyjna Polarność rozpuszczalnika Pomiary gęstości cieczy