Fyzika exotických jader je relativně mladým, velmi dynamicky se rozvíjejícím odvětvím jaderné fyziky. Jak již název sám napovídá, jedná se o jádra něčím specifická: poměr počtu neutronů a protonů (nebo naopak) v jádře je totiž zvlášť vysoký. Mluvíme pak o neutrono-, případně protono-bohatých jádrech. Jako příklad lze uvést nejtěžší stabilní izotop uhlíku 22C, který obsahuje 6 protonů a 16 neutronů. Připomínáme, že v lehkých stabilních jádrech je počet protonů i neutronů zhruba stejný. Exotická jádra vykazují celou řadu nových vlastností, jejichž pochopení je přirozenou výzvou pro současné modely jaderných struktur i reakcí., Gabriela Thiamová., and Obsahuje seznam literatury
An atomic force microscopy (AFM) is used to the morphology imaging of tumour cell lines and processes taking place in a photo-dynamic therapy. The basic condition for a high-quality scan is a proper fixation of microscopic slides with no morphology destruction of whole cells and cell structures. A new microscopy development allows scanning in various media, e.g. liquids. For this purpose we use100 μm dry scanner and noncontact mode. As a biological material under study we examined cell lines A549 (bronchogenic carcinoma) and G361 (dermal melanoma). A cell scanning is limited by the apparatus design and therefore we use a combination of AFM and an inverse optical microscope. The aim of this work is a study of photo-dynamic effects on tumour cell lines using an atomic force microscope. The photo-dynamic effect is initialised by ClAlPcS2 sensitizers, the light source is LED diode emitting the wavelength 640 nm. A therapeutic effectiveness is detected with Synergy HT fluorescent reader together with a fluorescent marker CM-H2DCFDA. Thus we measure the kinetics of free radicals (ROS) production and ROS production after sample exposure 15 Jcm-2. Cells are imaged before and after photo-dynamic therapy (PDT) in two kind of picture: topography and phase imaging. From the results it can be concluded that before PDT the cells have smooth fine surfaces without pronounced roughness and after PDT the cells are cracked and it is possible to observe a manifestation of apoptis. and Mikroskopii atomárních sil (AFM) užíváme k zobrazení morfologie nádorových buněčných linií a procesů provázejících léčbu pomocí fotodynamické terapie. Základem získání kvalitního skenu je vhodná fixace preparátu, bez porušení morfologie celých buněk i jednotlivých buněčných struktur. Nové trendy v mikroskopii dávají možnost skenovat v různých prostředích, jako jsou například kapaliny. K získávání skenů užíváme 100mikrometrový suchý skener a nekontaktní mód. Jako biologický materiál jsme studovali buněčné linie A549 (bronchogenní karcinom) a G361 (kožní melanom). Skenování buněk je limitováno konstrukcí aparatury, proto užíváme kombinaci AFM a inverzního optického mikroskopu. Cílem práce je studium fotodynamického efektu na uvedených nádorových buněčných liniích pomocí mikroskopie atomárních sil. K navození fotodynamického jevu užíváme sensitizery ClAlPcS2 a zdrojem světla jsou LED diody vlnových délek 640 nm. Účinnost fotodynamické terapie detekujeme pomocí Synergy HT fluorescenčního readeru spolu s fluorescenční značkou CM-H2DCFDA. Měříme tak kinetiku produkce volných radikálů (ROS) a produkci ROS po dosažení dávky 15 Jcm-2. Zobrazujeme buňky před a po fotodynamické terapii (PDT) ve dvou typech zobrazení: topografie a fázové zobrazení. Z výsledků plyne zjištění, že před PDT mají buňky hladký jemný povrch bez větších nerovností a po PDT jsou buňky rozpraskané a je možné pozorovat projevy apoptózy.
V práci sme študovali termodynamické vlastnosti lipidových dvojvrstiev veĺkých unilamelárnych vezikúl zložených z binárnych zmesí fosfatidylcholínov s rôznymi dĺžkami uhĺovodíkových reťazcov. Na štúdium bola použitá metóda merania rýchlosti a absorbcie ultrazvuku pri fixnej frekvencii (7,2 MHz). Fázové prechody dvojvrstiev zložených u čistých fosfolipidov sa vyznačovali výrazným maximom inkrementu absorbcie ultrazvuku, [αλ], kým v prípade binárnych zmesí boli pozorované dve maximá. Na základe analýzy získaných experimentálnych dát sa domnievame, že dve maximá inkrementu absorbcie [αλ] fázového prechodu binárnych lipidových zmesí môžu odrážať existenciu dvoch separovaných fáz, spôsobených neideálnou miešateĺnosťou molekúl oboch komponent. Existencia dvoch absorpčnych píkov môže odrážať aj efekty formovania klastrov v lipidovej dvojvrstve počas procesu fázového prechodu. Na základe vypočítaných hodnôt veĺkostí kooperatívnych jednotiek môžeme usudzovať o veĺkosti laterálnej fázovej separácie jednotlivých komponent binárnych lipidových zmesí. Z tvaru teplotných závislostí [αλ] pre binárne lipicové zmesi je možné predpokladať, že ich fázový prechod je daný lineárnou kombináciou fázových prechodov (absorbčných píkov) jednotlivých lipidových komponent., Peter Rybár, Tibor Hianik., and Obsahuje seznam literatury
We studied the interaction of cytochrome c (cyt c) with unilamellar liposomes (ULL) composed of dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) modified by calix[6]arene (CX). We also analyzed the influence of cyt c on the properties of monomolecular films on an air-water interface composed of CX. The changes of the liposome size have been studied by dynamic light scattering and the zeta potential was determined by Doppler velocimetry. By ultrasound attenuation coefficient we also studied the effect of CX on the phase transition of the lipid bilayer of liposomes. The liposomes containing 10mol% CX have been on average 1.5 times larger in comparison with unmodified ULL. The increase of ULL diameter has been accompanied by a decrease of zeta potential toward negative values. This has been due to negatively charged carboxyl groups of CX polar part. The interaction of cyt c with CX resulted in an increase of zeta potential. CX did not affect the phase transition temperature of liposomes (T = 24.4 °C). However, the half width of the transition peak increased which is evidence of a decrease of the cooperativity of phase transition. CX forms stable monomolecular films on the air-water interphase. The presence of cyt c in a water subphase caused an increase of mean molecular area of CX. The dependence of relative changes of the area per molecule as a function of cyt c concentration had the shape of Langmuir isotherm. The dissociation constant, KD, determined in a solid state of the monolayer was 26.0 ± 5.4 nM, which is evidence of good affinity of cyt c to CX., Tibor Hianik, Zuzana Garaiová, Veronika Vargová, Pavol Vitovič., and Obsahuje bibliografii
Študovali sme interakcie α-helikálneho peptidu acetyl-K2-L24-K2-amid (L24) s lipidovými dvojvrstvami z dimyristoylfosfatidylcholínu (DMCP) v gélovom (T = 288 K) a tekutokryštalickom (T = 310 K) stave za použitia metód molekulovej dynamiky. Ukázali sme, že napriek veĺkým fluktuáciam v koncových oblastiach polárnych částí membrány, v hydrofóbnom jadre membrány zostalo α-helikálne usporiadanie peptidu zachované. Peptid spôsobil zvýšenie neusporiadanosti v gélovom stave, kým v tekutokryštalickom stave došlo k zvýšeniu usporiadania membrány v porovnaní so stavom lipidov vzdialených od peptidu. Tieto rozdiely sú typické pre prvú polovicu membrány, kým v centrálnych častiach nedošlo k zmenám v usporiadaní. Na konci 10 ns simulácie bol peptid naklonený ku kolmici na povrch membrány pod uhlom 13° v gélovom a 33° v tekutokryštalickom stave. Simulácie vykonané v časoch 5 ns, respektíve 10 ns sa výrazne nelíšili., Milan Melicherčík, Ján Urban, Tibor Hianik., and Obsahuje seznam literatury
Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT v Praze realizuje v ČR ve spolupráci s Filozoficko-přírodovědeckou fakultou Slezské univerzity v Opavě unikátní projekt detekce vysokoenergetických spršek kosmického záření, který má vedle vědeckého též pedagogický dopad. Cílem projektu je vybudovat síť detekčních stanic a zapojit se tak do globální detekční sítě, která má za úkol přispět k vyřešení fundamentálních otázek spojených s oblastí kosmického záření. Podobně jak v dalších zemích EU, v Kanadě a USA, jsou i u nás detekční stanice umísťovány převážně na střechách vybraných středních škol a studenti těchto škol jsou aktivně zapojeni do tohoto projektu. To podporuje výchovu talentovaných studentů se zájmem o technické a přírodní vědy a zvyšuje atraktivnost takové výuky., Karel Smolek., and Obsahuje seznam literatury
Jednu z důležitých a rozsáhlých oblastí biofyzikálního výzkumu představuje sledování tvorby specifických komplexů mezi biomolekulami, připadně mezi biomolekulami a syntetickými molekulami cíleně připravenými jako molekulární značky, strukturní sondy nebo aktivátory či superpresory biochemických reakcí. Látky posledního typu jsou často uvažované i jako nové typy chemoterapeutik. Charakteristickým prvkem v této oblasti výzkumu v posledních letech je snaha o rozšíření používaných experimentálních technik na metody, které umožní získat detailnější informace o tvorbě těchto komplexů. Konkrétně to znamená, že kromě informací o tom, zda a s jakým výtěžkem se za daných podmínek komplex tvoří a jaké má jeho tvorba důsledky pro probíhající vnitrobuněčné pochody, je žádoucí i zjišťovat detaily geometrického uspořádání molekul v komplexu, sledovat kinetiky asociačních i disociačních pochodů a při studiích na buněčných systémech sledovat časový vývoj lokalizace komplexů. Vhodným nástrojem pro tato studia mohou být různé formy pokročilých optických metod využívajících elektronovou a vibrační optickou spektroskopii v kombinaci s prostorovým a časovým rozlišením a s komplexními matematickými metodami vyhodnocování. V tomto příspěvku je ilustrován tento trend na příkladu krátkých syntetických úseků nukleových kyselin, oligonukleotidů, studovaných v naší skupině se zaměřením na jejich potenciální terapeutické využití. Rozebíráme zde aplikaci dvou typů optických technik, Romanovy spektroskopie se statistickou analýzou spektrálních sérií a fluorescenční mikroskopie s časovým rozlišením., Daniel Němeček, Eva Kočišová, Petr Praus, Josef Štěpánek., and Obsahuje seznam iteratury
Optical properties of periodic structures and one-dimensional nanowires have been studied by Scanning Near-Field Optical Microscopy (SNOM). The optical waveguide connected to the tuning fork detector was used for the illumination of the sample or the collection of electromagnetic field close to surface of optically active structures. This contribution presents the ability of new instrument - scanning near-field optical microscope - and the recent results on studied nanostructures. and Optické vlastnosti periodických struktur a stříbrných nanovláken byly studovány pomocí rastrovací mikroskopie blízkého pole. Iluminace zkoumaného vzorku nebo detekce elektromagnetického pole v blízkosti povrchových, opticky aktivních struktur byla provedena pomocí optického vlákna připevněného na kmitající ladičku. Následující příspěvek prezentuje nově používané zařízení, rastrovací mikroskop blízkého pole a dosavadní výsledky získané při studiu nanostruktur.
Optical properties of periodic structures and one-dimensional nanowires have been studied by Scanning Near-Field Optical Microscopy (SNOM). The optical waveguide connected to the tuning fork detector was used for the illumination of the sample or the collection of electromagnetic field close to surface of optically active structures. This contribution presents the ability of new instrument - scanning near-field optical microscope - and the recent results on studied nanostructures. and Optické vlastnosti periodických struktur a stříbrných nanovláken byly studovány pomocí rastrovací mikroskopie blízkého pole. Iluminace zkoumaného vzorku nebo detekce elektromagnetického pole v blízkosti povrchových, opticky aktivních struktur byla provedena pomocí optického vlákna připevněného na kmitající ladičku. Následující příspěvek prezentuje nově používané zařízení, rastrovací mikroskop blízkého pole a dosavadní výsledky získané při studiu nanostruktur.