SK2521 Fluorescens-spektroskopi för biomolekylära studier 6,0 hp

Fluorescence Spectroscopy for Biomolecular Studies

Fluorescensspektroskopi är ett område som har utvecklats dramatiskt under de senaste decenniet. Fluorescensdetektion och karakterisering med hjälp av fluorescens har en utbredd användning inom biomedicinsk forskning, likväl som för klinisk diagnostik och för läkemedelsutveckling inom bioteknologiska företag och läkemedelsindustrin. Den här kursen behandlar fluorescens-spektroskopiska metoder som används för att studera biomolekyler och deras interaktioner.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Bioteknik
    Fysik
    Teknisk fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande INSTÄLLD

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Den här kursen behandlar fluorescens-spektroskopiska metoder som används för att studera biomolekyler och deras interaktioner. Efter genomgången kurs förväntas studenterna:

  • kunna redogöra för de grundläggande fysikaliska mekanismerna för fluorescensgeneration.
  • kunna redogöra för och förklara hur växelverkan mellan biomolekyler och elektromagnetisk strålning samt omgivningseffekter kan generera skillnader i de uppmätta fluorescensparametrarna, samt hur dessa skillnader kan utnyttjas för monitorering av biomolekyler och deras interaktioner
  • kunna redogöra för de viktigaste fluorescens-teknikerna inom det biomedicinska forskningsområdet, och vilken typ av frågeställningar dessa tekniker kan användas för att besvara
  • beskriva de fysikaliska principer som styr dessa tekniker
  • utifrån kunskap om dessa tekniker och deras fysikaliska principer, kunna beskriva och motivera vilka faktorer som begränsar deras prestanda, och hur erhållna mätresultat utvärderas
  • kunna följa, redogöra för, och diskutera valda delar inom den senaste utvecklingen på det fluorescensspektroskopiska området.

Kursens huvudsakliga innehåll

Introduktion till fluorescens, fysikalisk beskrivning av absorptions och emissionsprocesser, fluorescensmarkörer och deras karakteristika, omgivningseffekter / fluorescerande molekylära sensorer, andra foto-inducerade icke-fluorescenta tillstånd hos fluoroforer, polarisation och molekylära rotationsmätningar, Resonance energy transfer (FRET) och molekylära avståndsmätningar med fluorescens, ultrakänsliga fluorescensspektroskopiska och fluorescensmikroskopiska tekniker inkluderande metoder för enmolekylspektroskopi och fluktuationsspektroskopi, fluorescensspektroskopiska applikationer inom biologi, medicin och läkemedelsutveckling.

Föreläsningar (20 h), laborationer/övningar (12 h), projektuppgift, kontrollskrivning.

Behörighet

Matematik motsvarande B2, D2, E2, F2, M2, T2. Grundläggande kunskaper i fysik och vågrörelselära. SK2520 (Experimentella metoder inom molekylär biofysik, 8 hp).

Rekommenderade förkunskaper:
Grundläggande kunskaper i kvantmekanik och optik önskvärda, men ej absolut nödvändiga.

Litteratur

JR Lakowicz, Principles of fluorescence spectroscopy, Kluwer Academic.

B Valeur, Molecular fluorescence. Principles and applications, Wiley-VCH.

(aktuella upplagor anslås på kursens hemsida senast fyra veckor innan kursstart).

Vetenskapliga artiklar.

Laborationsinstruktioner

Examination

  • LAB1 - Laborationer, 1,0, betygsskala: P, F
  • PRO1 - Projekt, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Kursen examineras genom 5h skriftlig tentamen (TEN1; 4 hp, betygsskala A-F), projektuppgift som redovisas muntligt (PRO1; 1 hp, betygsskala P/F), samt godkända laborationer/övningar (LAB1; 1 hp, betygsskala P/F).

Ges av

SCI/Tillämpad fysik grundutbildning

Kontaktperson

Jerker Widengren (jwideng@kth.se)

Examinator

Jerker Widengren <jwideng@kth.se>

Övrig information

Ges jämna år (HT).

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2008.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.