Vláknově-optická detekce biologických vzorků o malých objemech

Year: 2010

Ivan Kašík, Ph.D.

Stanovení pH v mikroskopických vzorcích biologických preparátů je dlouhodobě věnována pozornost biologů, fyziologů nebo botaniků, protože znalost pH nebo jeho gradientů může přispět k objasnění složitých procesů probíhajících v živočišných nebo rostlinných organizmech. V takových případech jsou vzorky často velmi malého objemu v rozsahu od mikrolitrů až po jednotlivé buňky o rozměrech 20-50 µm. Proto řada předních světových laboratoří zkoumá mikrosenzory použitelné pro taková měření. V Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i. (ÚFE) byla vyvinuta a realizována vláknově-optická metoda detekce pH využívající nový typ optických detekčních sond. Příčné rozměry těchto sond byly zmenšeny až na několik mikrometrů, což umožnuje neinvazivní analýzu malých kapének o objemu pouhých několika mikrolitrů. Vyvinuté sondy byly úspěšně testovány a využity pro měření pH in vivo a in vitro vzorků exudátu z listů ovsa v objemech okolo 6 µl. Získané výsledky jsou cenné pro další výzkum transportu hmoty v rostlinách, včetně transportu vody, živin a fytohormonů. Tyto výsledky byly získány spojením sil vědců zabývajících se technologií optických vláken, metodou sol-gel imobilizace a optickou detekcí z ÚFE a vědců zabývajících se biochemií a biologií v Ústavu experimentální botaniky AVČR, v.v.i. (ÚEB) spolupracujících společně s dalšími týmy v Centru základního výzkumu LC06034 – Remorost.

1. Kašík, I. – Mrázek, J. – Martan, T. – Pospíšilová, M. – Podrazký, O. – Matějec, V. – Hoyerová, K. – Kamínek, M.: Fiber-optic pH detection in small volumes of biosamples. Anal. Bioanal. Chem. Sv. 398 (2010), 1883-1889.
2. Salzenstein, P. – Kuna, A. – Šojdr, L. – Chauvin, J.: Significant step in ultra-high stability quartz crystal oscillators. Electronics Letters, Sv.. 46 (2010). 1433-1434.