2026-126-26
Povrchově-zesílena Ramanová spektroskopie a umělá inteligence pro expresní medicinskou analýzu
Vedoucí práce: Mgr. Maria Erzina, Ph.D.
Konzultant: -
Podstata a cíl práce
Povrchově zesílena Ramanová spektroskopie (SERS) je unikátní detekční metoda schopná dosáhnout „absolutního“ detekčního limitu – rozlišit přítomnost I jedné (pouze jedné!) molekuly na povrchu SERS-aktivního substrátu. Zároveň je to metoda nenáročná z hlediska přístrojového vybavení a výcviku operátora. SERS má ostrovský potenciál zejména v medicínské diagnostice a analýze markerů onemocnění nebo léků. V reálné praxi SERS je ovšem omezena složitým složením biologických vzorků, které obsahují hodně biomolekul. Všechny molekuly produkují SERS signál a tak není možné separovat signál od jednotlivých molekul. Právě proto jsme v roce 2018 navrhli kombinací SERS s umělou inteligencí pro detekci cílových biomolekul. Tato kombinace je založena na unikátním detekčním limitu SERS a schopnosti umělé inteligence analyzovat velice složitá vstupní data. Již teď jsme úspěšně aplikovali SERS a neuronové sítě pro detekcí antibiotik-rezistencích bakterií, karcenogenních onemocnění, poškození DNA a tak dále. Tato práce bude navazovat na naše předchozí výsledky a zkušenosti a zamíří se na detekci relevantních biomolekul (markerů onemocnění, léků a jejích metabolitů) na pozadí složitých biologických vzorků.
Náplň činnosti studenta
Příprava SERS substrátu, modifikace povrchu SERS substrátů a jejích použití v SERS měřeních (v automatickém režimu) pro přípravu databázi pro učení látek pomocí neuronové sítě.
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav inženýrství pevných látek (126)