Pražské analytické centrum inovací
Detaily akce

Název : HI-TECH INOVACE ANALYTICKÉ INSTRUMENTACE PRO BIO, NANO A JINÉ APLIKACE - "UDĚLEJ SI SÁM"
Typ : Seminář
Termín : 6. - 7. května 2008
Místo konání : Studijní a informační centrum, Česká zemědělská univerzita Kamýcká ul., Praha - Suchdol (http://www2.czu.cz/home/mapa_czu.php)
(http://www2.czu.cz/home/mapa_czu.php)
Doprava: Autobusem 107 z konečné metra A "Dejvická" do zastávky "Zemědělská univerzita"
Odborný garant akce: Prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc., MU Brno
http://www.chemi.muni.cz/~analytika/
Cena: 4 096 Kč (toto je kalkulovaná cena, kterou, při splnění podmínek uvedených v poznámce na konci pozvánky, neplatíte! )*
Kapacita: 20
Registrace: do 29. dubna 2008
Telefonicky : 220 444 317
Faxem : 220 444 352
E-mailem : mailto:Lidmila.Volkova@vscht.cz
Anotace : VÝVOJ A KONSTRUKCE MATRIX-ASSISTED LASER DESORPTION/IONIZATION TIME-OF-FLIGHT HMOTNOSTNÍHO SPEKTROMETRU (MALDI TOF MS) PRO PROTEOMICKÉ APLIKACE

JAN PREISLER

Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita

V souvislosti s objevem ionizačni techniky MALDI prošly průletové hmotnostní analyzátory na konci minulého století bouřlivou renesancí. TOF MS se stal oblíbeným hmotnostním analyzátorem rovněž díky své jednoduchosti, flexibilitě, nízké ceně a tudíž i možnosti sestrojení v univerzitní či ústavní laboratoři. Přednáška poskytne stručné shrnutí principů MALDI a TOF MS. Pozornost bude zaměřena především na praktické aspekty konstrukce lineárního TOF MS i TOF MS s iontovým zrcadlem. Budou uvedeny příklady využití sestrojených spektrometrů: spojení s ionizační technikou MALDI pro proteomické aplikace a využití druhého laseru pro postionizaci nebo fotodisociaci.

VÝVOJ A KONSTRUKCE KAPILÁRNÍ ELEKTROFORÉZY S LASEREM INDUKOVANOU FLUORESCENČNÍ DETEKCÍ PRO ANALÝZU PEPTIDŮ A PROTEINŮ

JAN PREISLER

Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita

Přednosti kapilární elektroforézy (CE) citlivosti zahrnují vysokou separační účinnost, rychlost analýzy, nízké spotřeby chemikálií a vzorků. Laserem indukovaná fluorescenční (LIF) detekce vyniká vysokou citlivostí a selektivitou a její spojení s kapilární elektroforézou je přirozeným sňatkem. Budou uvedeny typy uspořádání LIF detektorů. Konstrukce jednoho z nejpoužívanějších typů detektorů LIF bude diskutována podrobně s uvedením aplikací při buzení laserem o vlnové délce 532, 405 a 266 nm.

SPOJENÍ POLE KAPILÁRNÍCH ELEKTROFORÉZ S PRŮLETOVÝM HMOTNOSTNÍM ANALYZÁTOREM (CAE-TOFMS) PRO PARALELNÍ MULTIDIMENZIONÁLNÍ PROTEOMICKOU ANALÝZU

JAN PREISLER

Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita

Po stručném seznámení s prostředím LabVIEW bude uvedeno několik příkladů, virtuálních přístrojů pro ovládání bioanalytických experimentů z oblasti hmotnostní spektrometrie a kapilární elektroforézy. Bude se jednat především o program pro řízení spojení pole kapilárních elektroforéz s průletovým hmotnostním analyzátorem (CAE-TOFMS) pro paralelní multidimenzionální proteomickou analýzu a pro program k ovládání kapilární elektroforézy s laserem indukovanou fluorescenční detekcí (CE-LIF).

ŘÍZENÍ INSTRUMENTACE PŘES PRŮMYSLOVÁ ROZHRANÍ VE VÝVOJOVÝCH A VÝZKUMNÝCH LABORATOŘÍCH

MARTIN KRONĎÁK

Ústav analytické chemie, Fakulta chemicko-inženýrská, Vysoká škola chemicko-technologická Praha

V současnosti je přirozenou volbou pro řízení experimentů v laboratořích použití počítače, který úlohu nejen řídí, ale naměřená data zaznamenává a následně i zpracovává. Pro připojení počítače k experimentu se používají buď zásuvné karty s analogově-digitálními a digitálně-analogovými výstupy, karty s digitálními vstupy/výstupy či čitači/časovači. Je-li v experimentu použit samostatný přístroj, pak se připojuje přes některé ze standardních průmyslových rozhraní (GPIB, RS232, RS422, RS485, USB, apod.). V příspěvku bude popsáno řízení těchto rozhraní v grafickém programovacím prostředí LabView. Ukázány a komentovány budou příklady programů pro řízení potenciostatu/galvanostatu PAR 236 s lock-in zesilovačem EG&G 5110 (GPIB) a pH metru Labio PHI4 (RS232).

ROZVOJ MIKRO A NANOTECHNOLOGIÍ V ODDĚLENÍ BIOANALYTICKÉ INSTRUMENTACE ÚSTAVU ANALYTICKÉ CHEMIE AV ČR

KAREL KLEPÁRNÍK

Ústav analytické chemie AV ČR, Brno

Obrovský potenciál miniaturizace pro vývoj vysoce výkonných, citlivých a plně automatizovaných analytických metod byl nedávno demonstrován na úspěšném použití kapilární elektroforézy v projektu stanovení kompletní sekvence lidského genomu. Dalším příkladem vývoje miniaturizované analytické instrumentace jsou mikrofluidická zařízení integrující několik funkcí a splňující tak představu "laboratoře na čipu". Nejnovější iniciativou předních analytických laboratoří je rozvoj nanotechnologií. Na modelových případech aplikace těchto technologií byla ukázána možnost dosažení absolutní citlivosti, tedy citlivosti nejen detekovat ale i identifikovat jednotlivé molekuly v přirozeném prostředí buňky. Kombinace specifických imunofluorescenčních prób s vyspělou optickou instrumentací dovoluje sledovat biologicky významné molekuly a jejich reakce v živých buňkách s prostorovou přesností několika nanometrů a milisekundovým časovým rozlišením. V prezentaci budou ukázány výsledky našeho výzkumu v uvedených oblastech.

SPEKTROMETRIE LASEREM BUZENÉHO PLAZMATU LIBS - VÝVOJ INSTRUMENTACE PRO TECHNIKY "DOUBLE PULSE" A "REMOTE ANALYSIS"

KAREL NOVOTNÝ

Laboratoř atomové spektrochemie, Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita

Základními konstrukčními prvky pro techniku LIBS jsou výkonný pulsní laser, fokusační optika, zařízení pro uchycení a pohyb vzorku, optika pro snímání emise mikroplazmatu a detekční systém. V případě "double pulse" techniky jsou pro buzení plazmatu použity dva laserové pulsy jdoucí v krátkém sledu za sebou. Důležitým parametrem je v tomto případě časování obou pulsů a geometrické uspořádání. V Laboratoři atomové spektrochmie je vyvíjeno uspořádání s využitím zařízení pro laserovou ablaci UP-266 New Wave v kombinaci s laserem Nd:YAG Quantel Brilliant. Výsledkem má být univerzální zařízení pracující v "double pulse" režimu, které bude umožňovat chemické mapování povrchů se zachováním vysokého rozlišení UP-266 laseru s vysokou citlivostí díky dobuzování plazmatu vysokovýkonným Nd:YAG laserem Quantel Brilliant. V případě techniky "remote analysis" je vyvíjena instrumentace umožňující zaostření laseru a snímání záření mikroplazmatu na větší vzdálenost (do 10 m). Tato instrumentace by měla při zachování všech důležitých parametrů umožňovat analýzu vzdálenějších objektů (v praxi objekty nedostupné nebo v nebezpečném prostředí). V příspěvku bude především pojednáno o problémech zaostření laseru na větší vzdálenost a o konstrukci optiky pro dálkové snímání záření mikroplazmatu.

EXPERIMENTÁLNÍ SESTAVA LIBS A LIBS + LIFS NA FSI VUT V BRNĚ

JOZEF KAISER

Ústav fyzikálního inženýrství, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

V příspěvku bude pojednáno o vývoji experimentální sestavy pro laserovou spektrometrii na Ústavu fyzikálního inženýrství, Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Detailně budou popsány jednotlivé technické komponenty a možnosti této sestavy. Všimneme si zejména prvků zajišťujících možnost 2D a kvazi-3D mapování zkoumaného vzorku, část sloužící k automatickému nastavení vzorku do ohniskové vzdálenosti fokusující optiky a algoritmů, které toto nastavení řídí a kontrolují. Dále se budeme věnovat technickým možnostem a komplikacím při rozšíření zařízení LIBS na formu LIBS + LIFS. Významnou roli v experimentální sestavě LIBS+LIFS hraje časová synchronizace jednotlivých dějů, ukázány budou různé možnosti této synchronizace.

MIKROVLNNÝ SPEKTROMETR S VYSOKÝM ROZLIŠENÍM

ŠTĚPÁN URBAN

Ústav analytické chemie, Fakulta chemicko-inženýrská, Vysoká škola chemicko-technologická Praha, společná laboratoř ÚFCh J. Heyrovského AV ČR a VČHT Praha.

V příspěvku bude popsán spektrometr s vysokým rozlišením, který využívá spojitě mikrovlnnou oblast od 15 do 720 GHz (cca 0,5 -23 cm-1). Konstrukce přístroje je založena na nejmodernější polovodičových součástkách. Pro generaci mikrovlnného záření přístroj používá polovodičové diody (Gunnovy a Schottkyho), namísto karcinotronů a klystronů, které jsou obvyklé u obdobných přístrojů na světě. Obdobně, standardní heliem chlazené detektory (bolometry) jsou nahrazeny Schottkyho diadami, které jsou schopny konvertovat mikrovlnné záření přímo na stejnosměrný proud. Frekvenční kalibrace přístroje je založena na vteřinovém signálu césiového standardu, který je získáván pomocí jednoduché GPS antény na střeše VŠCHT. Tento signál dolaďuje Rb-atomové hodiny, které slouží jako reference pro vlastní měření. Detekční i zdrojová část, společně s fázově citlivým zesilovačem jsou navzájem synchronizovány, což umožňuje používat různé typy modulačních technik. V současnosti systém pracuje s amplitudovou a frekvenční modulací, buduje se elektronika a specielní kyvety pro Starkovu a Zeemanovu modulaci. Spektrometr je řízen programem psaným v Labview, přičemž používaný řídící počítač slouží i ke sběru, uchovávání a předzpracování dat. Spektrometr je schopen měřit se správností až 12ti desetinných číslic a své hlavní použití nachází při měření rotačních spekter zředěných plynů. Extrémní rozlišovací schopnost dovoluje rozlišit i jadernou spinovou hyperjemnou strukturu linií. V normálním režimu rozlišení je omezeno až Dopplerovým jevem, ve specielní režimu je možné vyvolat Lambův jev a měřit s rozlišením vyšším. V příspěvku budou prezentovány i ukázky měření rotačních spekter, hyperjemných struktur a dipólových momentů molekul.

NOVE TYPY PRACOVNICH ELEKTROD PRO NANO- A BIO- APLIKACE

JIŘÍ BAREK

Univerzita Karlova v Praze, přírodovědecká fakulta, katedra analytické chemie, UNESCO laboratoř elektrochemie životního prostředí

V příspěvku budou popsány různé netradiční typy pracovních elektrod, které jsou v současnosti úspěšně používány v UNESCO laboratoři elektrochemie životního prostředí pro různé nano a bio aplikace. Pozornost bude jmenována jmenovitě různým typům netoxických stříbrných amalgámových elektrod na bázi tuhého amalgámu, pastového amalgámu či amalgámové pasty vniklé smísením práškového amalgámu s vhodnou organickou pastovací kapalinou. Dále budou popsány různé typy uhlíkových pastových elektrod na bázi mikrokuliček ze skleného uhlíku, které jsou kompatibilní s vysokým obsahem organického rozpouštědla v měřeném roztoku, a jejich modifikované verze využívající k modifikaci různých typů uhlíkových nanomateriálů či biologických materiálů včetně možnosti využití různých typů organických iontových kapalin jako pastovacího media. Pozornost bude věnována i využití různých typů uhlíkových filmových elektrod, které jsou vhodnou náhražkou pro různé typy disposabilních elektrod. Závěrem budou diskutovány možnosti mikroelektrod na bázi borem dopovaného nanokrystalického diamantového filmu pro vsádková i průtoková měření. Ve všech případech budou uvedeny konkrétní příklady využití těchto elektrod pro voltmetrické či amperometrické stanovení submikromolárních a nanomolárních koncentrací různých biologicky aktivních látek v biologických či environmentálních matricích.

AFINITNÍ BIOSENSORY

PETR SKLÁDAL

Ústav biochemie a Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita

Biosensor je bioanalytický systém tvořený fyzikálně-chemickým převodníkem a biorekogniční složkou. Afinitní reakci rozpoznávající stanovovanou látku reprezentují nejčastěji interakce mezi protilátkou a antigenem nebo hybridizace komplementárních úseků nukleových kyselin. Moderní typy převodníků umožňují pohodlné sledování vzniku biokomplexů v reálném čase, jedná se zejména o elektrochemické, optické (SPR, povrchová plasmonová resonance) a piezoelektrické (QCM, chemické mikrovážky) systémy. V poslední době se využívají i nanomechanické sensory (mikroraménka) známé z oblasti mikroskopie na bázi meziatomových sil (AFM). Stručně budou uvedeny principy fungování biosensorů a oblasti jejich nasazení v praxi - zdravotnictví, potravinářství, ochrana životního prostředí a vojenství. Budou představeny možnosti laboratorní realizace piezoelektrického biosensoru s využitím běžných elektronických komponent. Koncept přenosného biodetekčního systému bude demonstrován na elektrochemickém imunosensoru. Budou diskutovány možnosti využití moderních nanobiotechnologických přístupů pro miniaturizaci biosensorů.
 
Program: 6. května 2008
8.30 h
   Registrace účastníků semináře
8.45 h
   prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc., PACI; Spektroskopická společnost J. M. Marci; Masarykova univerzita: zahájení semináře.
8.50 h
   doc. Mgr. Jan Preisler, Ph.D. Vývoj a konstrukce matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight hmotnostního spektrometru (MALDI TOF MS) pro proteomické aplikace
9.50 h
   přestávka, občerstvení
10.10 h
   doc. Mgr. Jan Preisler, Ph.D., Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita: Vývoj a konstrukce kapilární elektroforézy s laserem indukovanou fluorescenční detekcí pro analýzu peptidů a proteinů
11.10 h
   doc. Mgr. Jan Preisler, Ph.D., Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita: Spojení pole kapilárních elektroforéz s průletovým hmotnostním analyzátorem (CAE-TOFMS) pro paralelní multidimenzionální proteomickou analýzu
12.10 h
   přestávka na oběd
13.20 h
   ing. Martin Kronďák, Ph.D., Ústav analytické chemie, Fakulta chemicko-inženýrská, Vysoká škola chemicko- technologická Praha: Řízení instrumentace přes průmyslová rozhraní ve vývojových a výzkumných laboratořích
14.20 h
   Ing. Karel Klepárník, CSc., Ústav analytické chemie AV ČR, Brno: Rozvoj mikro- a nanotechnologií v Oddělení bioanalytické instrumentace Ústavu analytické chemie AV ČR
15.20 h
   přestávka, občerstvení
15.40 h
   Mgr. Karel Novotný, Ph.D., Ústav chemie, PřF, Masarykova univerzita: Spektrometrie laserem buzeného plazmatu LIBS - vývoj instrumentace pro techniky "double pulse" a "remote analysis"
16.40 h
   doc. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D., Ústav fyzikálního inženýrství, Fakulta strojního inženýrství (FSI), Vysoké učení technické (VUT) v Brně: Experimentální sestava pro LIBS a LIBS ve spojení se spektroskopií laserem indukované fluorescence LIFS na FSI VUT v Brně
17.40 h
   prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc.: zakončení 1. dne semináře
7. května 2008
8.30 h
   Registrace účastníků semináře
8.45 h
   prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc., PACI; Spektroskopická společnost J. M. Marci; Masarykova univerzita: zahájení 2. dne semináře
8.50 h
   prof. RNDr. Štěpán Urban, CSc., Ústav analytické chemie, Fakulta chemicko-inženýrská, Vysoká škola chemicko- technologická Praha: Mikrovlnný spektrometr s vysokým rozlišením
9.50 h
   přestávka, občerstvení
10.10 h
   prof. RNDr. Jiří Barek, CSc., Katedra analytické chemie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova: Nove typy pracovnich elektrod pro nano- a bio- aplikace
11.10 h
   doc. RNDr. Petr Skládal, CSc., Ústav biochemie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita: Afinitní biosensory
12.10 h
   prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc.: zakončení semináře

(*) Cena je kalkulována pro celý seminář. Jednotliví účastníci ze škol, vědeckých a státních institucí, neziskových organizací Prahy mají účast plně hrazenou z projektu, zájemci z většiny podnikatelských subjektů Prahy mohou účastnický poplatek plně uhradit z tzv. podpory malého rozsahu "de minimis" ( viz http://www.compet.cz/VP/MetPok/metpok18.htm). Zájemci z podnikatelských subjektů, kteří nemohou podporu " de minimis" čerpat (doprava, výroba potravin apod.) nebo ji mají vyčerpanou, se na nákladech semináře budou podílet 25% ceny (u malých a středních podniků), resp. 45% ceny (u velkých podniků). Pro zaměstnance z rizikových skupin je spoluúčast jen 15%, resp. 35% ceny.

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem České republiky