Список всех тем лекций

Лекция 1. Разнообразие методов биологии.
Формулировка проблемы Методы в разных областях биологии Как появляется новое лекарство? Как идентифицировать мишень для лекарства? Oxford nanopore Внутриопухолевая гетерогенность Поиски ингибитора опухоли Спектральные методы исследования биомолекул Микроскопия Мышиные модели в исследованиях Системная биология Метаболом Микробиом

Лекция 2. Методы светорассеяния для исследования растворов биополимеров и наночастиц.
Методы светорассеяния для исследования растворов биополимеров и наночастиц Аспекты рассеяния света частицами Закономерности рассеяния света малыми частицами Статическое светорассеяние: релеевское Лазерная дифракция Классическое статическое светорассеяние Рассеивающий объем Случай малых частиц Отношение Релея Оптическая постоянная раствора Радиус инерции макромолекулы График Зимма Итоги: статическое светорассеяние Динамическое светорассеяние Схема установки Коэффициент корреляции Автокорреляционная функция Трансформация автокорреляционной функции Интерпретация автокорреляционной функции Метод кумулянтов Интерпретация полученного распределения Пересчет полученного распределения Ограничения метода Гидродинамический размер Измеряемые диапазоны Динамическое светорассеяние: резюме Ультрамикроскопия Анализ траекторий наночастиц: схема прибора Броуновское движение Принцип работы Допустимый диапазон концентраций Измеряемый диапазон размеров "Тонкости" метода Достоинства Ограничения метода Анализ траекторий наночастиц: резюме

Лекция 3. Спектроскопия кругового дихроизма в биотехнологии.
Спектроскопия кругового дихроизма в биотехнологии Физико-химические методы исследования структуры белков Количественные характеристики, определяемые с помощью спектроскопии Часть электромагнитного спектра, используемая в физико-химических методах исследования белков Спектрофотометрия Характерный вид спектров в УФ-видимой области Примеры УФ хромофоров Закон аддитивности оптических плотностей Соединения, поглощающие УФ в наибольшей степени Ароматические R-группы Спектры поглощения в белках Дифференциальная абсорбционная спектроскопия Флуоресцентная диагностика биоткани по отношению вкладов коллагена, НАД и флавинадениндинуклеотида Спектроскопия кругового дихроизма Явление кругового дихроизма Двойной луч преломления Основы метода Эллиптичность Молярная эллиптичность Хиральность в аминокислотах Кинетические кривые гидролиза аспарагиназа разных концентрациях фермента Хитозан Определение степени деацетилирования хитозана Фторхинолоны Спектр поглощения моксифлоксацина Циклодекстрины Элементы пространственной структуры ферментов Водородные связи пептидных групп Бета-структуры Бета-изгибы Супервторичная структура белков Исследование вторичной и третичной структуры белков

Лекция 4. Инфракрасная (ИК) спектроскопия биомолекул.
Исследование вторичной и третичной структуры белка Спектроскопия кругового дихроизма (КД) Определение содержания компонентов вторичной структуры из спектров КД Слежение за денатурацией белка Структура миоглобина Активность фермент-ПЭ комплексов в водно-спиртовых системах КД в ближней УФ области Исследование влияния сверхвысокого давления Зависимость каталитической активности термолиза от давления Влияние связывания белков с лигандами на денатурацию Амилоидозы Отличия амилоидных полимеров от других форм белковой агрегации Развитие диабета Слежение за фолдингом белка Инфракрасная (ИК) спектроскопия биомолекул Возможности Место ИК области на шкале Метод нарушенного полного внутреннего отражения IRRAS Equipment ИК-микроскопия Гармонический осциллятор Чего не может спектрофотометрия? Единицы в ИК спектроскопии Резонансный эффект Влияние комплексообразования на частоты колебания функциональных групп Влияние стерических факторов Основные области поглощения

Лекция 5. Инфракрасный спектр белков.
Повторение Основные области поглощения Структурные исследования коллоидных систем на основе биомолекул Анализ структуры белков Инфракрасный спектр белков ИК спектр белка отличается от спектра модельного полипептида ИК спектр смеси аминокислот Вид ИК спектров белков в зависимости от содержания элементов вторичной структуры FTIR for protein analysis, secondary structure determination Protein,absorption band assignment области Слежение за агрегацией белка Изучение термо денатурации ферментов Определение каталитических параметров фермента Слежение за ферментативной реакцией Аспарагин Аспарагиновая кислота Исследование состояния липидов Контроль стабильности липосом методом ИК-спектроскопии Определение температурных фазовых переходов в липосомах Взаимодействие липидов биомембран с лекарственными средствами

Лекция 6. Ядерный магнитный резонанс. Часть 1.
Цель лекции Специализированные научные журналы Спиновые состояния ядер Области электромагнитного поля и соответствующие спектральные методы Поляризация намагниченности ансамбля ядерных спинов Магнитные свойства элементарных частиц Импульсная Фурье-спектроскопия ЯМР Основы ЯМР Свойства некоторых биологически значимых ядер Схема спектрометра ЯМР Области применения методов ЯМР в медицине и биологии Первый опубликованный спектр белка Особенности спектров ЯМР биомолекул Двумерная спектроскопия ЯМР 2D спектр ЯМР Идентификация аминокислотных остатков Методы гетероядерной корреляции 3D спектроскопия ЯМР 3D спектр ЯМР Методы тройного резонанса Гетероядерные 3D эксперименты ЯМР Индекс химических сдвигов для определения вторичной структуры белка Измеряемые параметры ЯМР Ориентирование биомолекул относительного внешнего магнитного поля Структурные параметры ЯМР Методы молекулярной динамики для минимизации потенциальной энергии Метод симулированного отжига Контроль качества рассчитанный структур ЯМР Практические аспекты

Лекция 7. Ядерный магнитный резонанс. Часть 2.
Требования к объекту для структурных исследований методом ЯМР Спектры ЯМР нуклеиновых кислот Константы спин-спинового взаимодействия Спектр гетероядерной корреляции Последовательное отнесение в ДНК ЯМР в исследовании динамических свойств макромолекул Релаксация ядерной намагниченности и ее динамическая природа Механизмы релаксации Анализ формы линии при химическом обмене ЯМР в изучении внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий Изотопное мечение для детектирования взаимодействия белок-лиганд Метод молекулярных фрагментов Ограничения ЯМР-скрининга Метод STD Методы, основанные на соединениях-"шпионах" Метод SHAPES Недостатки ЯМР Молекулярные массы молекул, изучаемых методом ЯМР Изотопное мечение биомолекул Методы ускорения экспериментов с ЯМР

Лекция 8. Электронная микроскопия.
Историческое вступление. Лимитирующее разрешение микроскопа Diffraction limit Эксперимент Янга Magnetic lens Generation of the contrast/objective lens diaphragm Приготовление препарата для электронной микроскопии Plunge-freezing Как приготовить биоматериал для электронной микроскопии Ultra-thin sectioning Electron diffraction Сканирующий электронный микроскоп Типы электронов Приготовление биологического препарата для сканирующей электронной микроскопии 3D imaging Chemical Vapor Deposition

Лекция 9. Сканирующая зондовая микроскопия.
Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) Туннельная микроскопия (СТМ) Сканирующая силовая микроскопия (ССМ) Как регистрировать силы? Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия Пьезотрубка В современных приборах Все части СЗМ микроскопа Варианты работы СЗМ микроскопа Система обратной связи в СЗМ Трехмерный рельеф Резюме основ СЗМ Атомное разрешение СТМ Зонд в ССМ Классификация зондов Деформация объектов зондом Нелинейность пьезокерамики Ползучесть пьезокерамики Артефакты ССМ Не оптимизированные условия Информация от СЗМ топографии Резюме Туннельная микроскопия и спектроскопия Неорганические материалы Динамика процессов поверхности Туннельная спектроскопия Молекулярные орбитали фуллерена Неэластичное туннелирование

Лекция 10. Сканирующая силовая микроскопия.
Повторение Сканирующая силовая микроскопия ССМ Контактные методы ССМ Режим латеральных сил Применение силовой спектроскопии для картирования клеток Резюме контактных методик ССМ Бесконтактный режим с амплитудной модуляцией Тейпинг Фазовый контраст Режим фазового контраста Исследование полиамидов Исследование клеток Двухпроходные методы на примере магнитной силовой микроскопии Резюме контактных методик ССМ Практические аспекты ССМ Силовая спектроскопия единичных молекул Силовая спектроскопия молекулярных взаимодействий Методы СЗМ литографии Наноидентирование Манипулирование нанообъектами

Лекция 11. Микроскопия. Часть 1.
Микроскопия Микроскопия живых объектов Системная биология Виды микроскопии Временная шкала Устройство микроскопии Функция распределения точечного источника света Конфокальная микроскопия Image Принцип пошагового сканирования Лазерное сканирование Двухфотонная микроскопия Модификации функции распределения точечного источника Флуоресцентная детекция одиночных молекул Ферментативная кинетика Рамановский спектр Оптическая геометрия Измерения FRET для одиночных молекул Флуоресцентная корреляционная микроскопия Время жизни возбужденного состояния Локальное окружение

Лекция 12. Микроскопия. Часть 2..
Субдифракционная микроскопия Флуоресцирующие белки Сравнение изображений Получение трехмерных изображений STORM Super-resolution optical imaging methods Стимулированная эмиссия Резюме Сравнение методов Системная биология.Производство медицинских препаратов Молекулярные события внутри объекта Клеточный и молекулярный имиджинг Различия в экспериментах