Laboratorium spektromikroskopii oscylacyjnej I

W Laboratorium Spektroskopii Ramanowskiej zajmujemy się następującymi zagadnieniami badawczymi:

  1. Badanie wpływu promieniowania jonizującego na układy biologiczne

    2. Badanie uszkodzeń radiacyjnych w komórkach nowotworowych wywołanych promieniowaniem jonizującym realizowane jest w oparciu o analizę widm ramanowskich w zakresie pasm charakterystycznych tych biocząsteczek, które są najbardziej podatne na tego typu promieniowanie (DNA, RNA).

  2. Badanie konformacji cząsteczek organicznych zaadsorbowanych na powierzchni nanocząstek

    3. Synteza stabilnych nanocząstek metali wymaga zastosowania odpowiednich stabilizatorów, którymi mogą być różnego rodzaju biocząsteczki takie jak aminokwasy czy białka. Ze względu na zależność właściwości biologicznych nanocząstek od struktury stabilizatorów zaadsorbowanych na ich powierzchni, w naszych badaniach staramy się określić konformację tych cząsteczek przy użyciu techniki SERS.

  3. Badanie struktury molekularnej wybranych inhibitorów kinaz białkowych oraz ich działanie in vitro na komórki nowotworowe.

  4. Badanie konformacji cząsteczek biologicznych przy pomocy metod AFM + Raman oraz TERS.

Rys. 1 Badanie uszkodzeń radiacyjnych w komórkach nowotworowych przy pomocy spektroskopii ramanowskiej.Źródło: Raport nr. 2084/AP, IFJ PAN.

Metoda AFM- IR (NanoIR) łączy w sobie mikroskopię sił atomowych (AFM) ze spektroskopią w zakresie podczerwieni (IR). Jest to nowoczesna technika, z wykorzystaniem której możliwe jest badanie obiektów mniejszych niż pozwala na to limit wynikający z dyfrakcji dla promieniowania IR. Spektrometr nanoIR2 firmy ANASYS (USA) jest drugim w świecie systemem wyposażonym w dwa lasery: optyczny oscylator parametryczny (OPO) i laser kwantowo-kaskadowy (QCL). Spektrometr umożliwia badanie rozkładu przestrzennego związków chemicznych w badanych strukturach (Rys. 1 B) oraz pomiary widm w zakresie podczerwieni (Rys. 1 C) z nanometryczną przestrzenną zdolnością rozdzielczą. W laboratorium prowadzone są obecnie m.in. badania wpływu struktury chromatyny na powstawanie aberracji chromosomowych, wpływu promieniowania jonizującego na strukturę chemiczną komórek, badania tkanek oraz konformacji DNA w formach przetrwalnikowych bakterii.

Rys. 2 Badanie chromosomów z wykorzystaniem metody AFM- IR: A- topografia AFM, B- rozkład przestrzenny kwasów nukleinowych (νas (O-P-O) 1240 cm-1), C- widmo w zakresie podczerwieni zebrane z zaznaczonego strzałką punktu na chromosomie.