Detail předmětu

Metody analýzy biologických systémů

FCH-BCA_MABSAk. rok: 2011/2012

V rámci přednášek jsou studenti seznámeni s teorií jednotlivých separačních a instrumentálních metod používaných v chemii, biochemii a biotechnologiích k separaci, charakterizaci a identifikaci biomolekul. Ze separačních metod určených k hrubé purifikaci jsou probírány hlavně různé srážecí metody, centrifugace, dialýza a ultrafiltrace včetně postupů používaných ke stabilizaci nativních biomolekul. Podrobněji jsou probrány chromatografické metody (gelová filtrace, iontoměničová chromatografie, afinitní chromatografie) včetně HPLC uspořádání s různými typy stacionárních fází a detekce. Dále je věnována pozornost elektromigračním metodám, zejména gelové elektroforéze proteinů a nukleových kyselin a kapilární elektroforéze. Jsou probírány speciální metody určování relativní molekulové hmotnosti biopolymerů – SEC/FFFF, ultracentrifugace, elektroforéza PAGE-SDS a MALDI-TOF spektrometrie. V rámci analýzy struktury a funkce biomolekul budou probrány zejména spektrofotometrické metody, fluorimetrie, hmotnostní spektrometrie, EPR a NMR. Diskutovány jsou rovněž vybrané mikrofluidní techniky a imunochemické metody. V rámci předmětu je rovněž probrána světelná a elektronová mikroskopie. Ve cvičeních jsou probírány vzorové typové aplikace jednotlivých metod i jejich kombinace, vypracovávat purifikační schémata a řešit praktické příklady. Studenti se dále prakticky seznámí s jednotlivými metodami, a to buďto formou stáží na výzkumných pracovištích nebo formou praktické práce s vybranými přístroji.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Výsledky učení předmětu

Absolvováním teoretické a praktické části předmětu studenti získají základní i specializované vědomosti o vybraných analytických instrumentálních i separačních metodách, s nimiž se mohou setkat v praxi při analýze biomolekul a biologických systémů. Získají dovednosti v ovládání a řízení jednotlivých přístrojů, schopnosti pochopit aplikační potenciál probíraných metod a dovednosti v jejich aplikaci.

Osnovy výuky

V rámci cvičení budou studenti seznámeni s teorií jednotlivých separačních a instrumentálních metod používaných v chemii, biochemii a biotechnologiích k separaci, charakterizaci a identifikaci biomolekul. Ze separačních metod určených k hrubé purifikaci budou probrány hlavně různé srážecí metody, centrifugace, dialýza a ultrafiltrace včetně postupů používaných ke stabilizaci nativních biomolekul. Podrobně budou probrány chromatografické metody (gelová filtrace, iontomeničová chromatografie, afinitní chromatografie) včetně HPLC uspořádání s různými typy stacionárních fází a detekce. Dále bude pozornost věnována elektromigračním metodám, zejména gelové elektroforéze proteinů a nukleových kyselin a kapilární elektroforéze. Budou probrány speciální metody určování relativní molekulové hmotnosti biopolymerů – ultracentrifugace, elektroforéza PAGE-SDS a MALDI-TOF spektrometrie. V rámci analýzy struktury a funkce biomolekul budou probrány zejména spektrofotometrické metody, fluorimetrie, hmotnostní spektrometrie, EPR a NMR. Diskutovány budou rovněž vybrané mikrofluidní techniky a imunochemické metody. V rámci předmětu bude rovněž probrána světelná a elektronová mikroskopie.

Učební cíle

Cílem předmětu je výuka instrumentálních metod používaných pro analýzu a separaci biologických systémů se zvláštním zřetelem na metody a systémy využívané v nanotechnologiích a nanobiotechnologiích.

Základní literatura

Králová B. : Bioanalytické metody. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2001. (CS)
Lodish H., Berk A., Matsudaira P., Kaiser C.A., Krieger M., Scott M.P., Zipursky L., Darnell J. : Molecular Cell Biology. W. H. Freeman and Company, New York 2001. (CS)
Štulík K. : Analytické separační metody. Nakladatelství Karolinum, Praha 2004. (CS)
Voet D., Voetová J.G. : Biochemie. Victoria Publishing, Praha 1995. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor