Váš webový prohlížeč je zastaralý. Aktualizujte svůj prohlížeč pro větší bezpečnost, rychlost a nejlepší zkušenosti na tomto webu

ÚOCHB

Skupina Josefa Lazara

Pokročilá optická mikroskopie
Vědecká skupina
Juniorská
PHYS cluster

O naší skupině

Laboratoř pokročilé optické mikroskopie vyvíjí pokročilé techniky optické mikroskopie a využívá je k získávání informací o mechanismech molekulárních procesů, které se odehrávají v živých buňkách a organismech. Laboratoř vyvinula techniku dvoufotonové polarizační mikroskopie, která umožňuje citlivá pozorování změn v konformaci membránových proteinů. Tyto změny nastávají např. v důsledku působení léčiva nebo změny elektrického napětí na buněčné membráně. Laboratoř je vybavena moderním laserovým skenovacím konfokálním/dvoufotonovým mikroskopem upraveným pro jedno- a dvoufotonovou polarizační mikroskopii. Flexibilní design tohoto mikroskopu umožňuje implementaci širokého rozsahu mikroskopických technik a individuálních přístrojových řešení. Multidisciplinární zkušenosti laboratoře v oborech sahajících od biochemie přes molekulární a buněčnou biologii, biofyziku, optiku, elektronické inženýrství, až po programování a matematické modelování umožňují získávání odpovědí na řadu obtížných vědeckých otázek.
image
Nonlinear Optical Properties of Fluorescent Dyes Allow for Accurate Determination of Their Molecular Orientations in Phospholipid Membranes
Nonlinear Optical Properties of Fluorescent Dyes Allow for Accurate Determination of Their Molecular Orientations in Phospholipid Membranes
Štěpán Timr
J. Brabec
Alexey Bondar
T. Ryba
M. Železný
Josef Lazar
Pavel Jungwirth
Journal of Physical Chemistry B 119 (30): 9706-9716 (2015).
Several methods based on single- and two-photon fluorescence detected linear dichroism have recently been used to determine the orientational distributions of fluorescent dyes in lipid membranes. However, these determinations relied on simplified descriptions of nonlinear anisotropic properties of the dye molecules, using a transition dipole-moment-like vector instead of an absorptivity tensor. To investigate the validity of the vector approximation, we have now carried out a combination of computer simulations and polarization microscopy experiments on two representative fluorescent dyes (DiI and F2N12S) embedded in aqueous phosphatidylcholine bilayers. Our results indicate that a simplified vector-like treatment of the two-photon transition tensor is applicable for molecular geometries sampled in the membrane at ambient conditions. Furthermore, our results allow evaluation of several distinct polarization microscopy techniques. In combination, our results point to a robust and accurate experimental and computational treatment of orientational distributions of DiI, F2N12S, and related dyes (including Cy3, Cy5, and others), with implications to monitoring physiologically relevant processes in cellular membranes in a novel way.