У оквиру семинара Лабораторије за биофизику Института за физику у Београду, у понедељак, 25. децембра 2023. године у 11 часова у читаоници библиотеке „др Драган Поповић“ у Институту за физику, проф. др Владана Вукојевић (Каролинска институт, Стокхолм, Шведска) одржаће предавање:
Флуоресцентна корелациона спектроскопија – теоријске основе и примена у биомедицинским истраживањима
САЖЕТАК:
Флуоресцентна корелациона спектроскопија (FCS од енглеског Fluorescence Correlation Spectroscopy) је метода квалитативне анализе настала 70-их година 20. века, која је превасходно развијана како би се омогућила недеструктивна карактеризација кинетике брзих хемијских процеса у раствору [1,2]. За разлику од релаксационих метода, као што је на пример T-jump, које анализирају повратак система у равнотежно/неравнотезно стационарно стање након намерно изазваних великих поремећаја (пертурбација), FCS се ослања на анализу спонтаних флуктуација око
стационарног стања како би се добиле информације о концентрацији, дифузији и интеракцијама флуоресцентних/флуоресцентно обележених молекула у раствору. Каснији развој FCS инструментације омогућио је мерење концентрације, дифузије и интеракција између флуоресцентних/флуоресцентно обележених молекула у живим ћелијама [3-5]. У свом излагању укратко ћу се осврнути на теоријске основе FCS методе и показаћу, користећи примере из властитог истраживања, примену FCS методе у биолошким истраживањима [5] и медицинској дијагностици [6]. На крају, показаћу како ми, у сарадњи са колегама са Института за физику, Универзитета у Београду, доприносимо даљем развоју FCS методе [7-9].
[1] Magde D, Elson E, Webb WW. Thermodynamic Fluctuations in a Reacting
System–Measurement by Fluorescence Correlation Spectroscopy. Phys. Rev.
Lett. 1972 29(11):705-708.
[2] Ehrenberg M, Rigler R. Rotational brownian motion and fluorescence
intensify fluctuations. Chem. Phys. 1974 4(3):390-401.
[3] Berland KM, So PT, Gratton E. Two-photon fluorescence correlation
spectroscopy: method and application to the intracellular environment.
Biophys J. 1995 68(2):694-701.
[4] Schwille P, Korlach J, Webb WW. Fluorescence correlation
spectroscopy with single-molecule sensitivity on cell and model
membranes. Cytometry. 1999 36(3):176-182.
[5] Vukojevic V, Papadopoulos DK, Terenius L, Gehring WJ, Rigler R.
Quantitative study of synthetic Hox transcription factor-DNA
interactions in live cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010
107(9):4093-4098.
[6] Tiiman A, Jelić V, Jarvet J, Järemo P, Bogdanović N, Rigler R,
Terenius L, Gräslund A, Vukojević V. Amyloidogenic Nanoplaques in Blood
Serum of Patients with Alzheimer’s Disease Revealed by Time-Resolved
Thioflavin T Fluorescence Intensity Fluctuation Analysis. J Alzheimers
Dis. 2019 68(2):571-582.
[7] Krmpot AJ, Nikolić SN, Oasa S, Papadopoulos DK, Vitali M, Oura M,
Mikuni S, Thyberg P, Tisa S, Kinjo M, Nilsson L, Terenius L, Rigler R,
Vukojević V. Functional Fluorescence Microscopy Imaging: Quantitative
Scanning-Free Confocal Fluorescence Microscopy for the Characterization
of Fast Dynamic Processes in Live Cells. Anal Chem. 2019
91(17):11129-11137.
[8] Oasa S, Krmpot AJ, Nikolić SN, Clayton AHA, Tsigelny IF, Changeux
JP, Terenius L, Rigler R, Vukojević V. Dynamic Cellular Cartography:
Mapping the Local Determinants of Oligodendrocyte Transcription Factor 2
(OLIG2) Function in Live Cells Using Massively Parallel Fluorescence
Correlation Spectroscopy Integrated with Fluorescence Lifetime Imaging
Microscopy (mpFCS/FLIM). Anal Chem. 2021 93(35):12011-12021.
[9] Nikolić SN, Oasa S, Krmpot AJ, Terenius L, Belić MR, Rigler R,
Vukojević V. Mapping the Direction of Nucleocytoplasmic Transport of
Glucocorticoid Receptor (GR) in Live Cells Using Two-Foci
Cross-Correlation in Massively Parallel Fluorescence Correlation
Spectroscopy (mpFCS). Anal Chem. 2023 95(41):15171-15179.