Na Matfyz putuje evropský grant MSCA

Projekt FluoTRAM odstartoval prvního září a potrvá necelé tři roky. V rámci něj bude dr. Malý společně se svým týmem pracovat na vývoji nové experimentální metody ultrarychlé fluorescenční mikroskopie. Ta v sobě kombinuje poznatky z fluorescenční mikroskopie a ultrarychlé nelineární spektroskopie a do budoucna by měla sloužit nejen ke zkoumání vzorků z oblasti biofyziky, ale také například solárních technologií.

Fluorescenční mikroskopie je metoda zobrazování detailní struktury vzorků pomocí autofluorescence nebo fluorescenčních značek, jako jsou barviva nebo fluorescenční proteiny. Pro svou citlivost je často využívána nejen v přírodních vědách, ale také v medicíně. Jejím velkým omezením je však to, že vědcům poskytuje pouze informace o konečném stavu molekul po fotoexcitaci. O absorpci světla a následné fotoindukované dynamice vypovídá jen nepřímo. Metody ultrarychlé spektroskopie naproti tomu umožňují sledovat excitační dynamiku od absorpce po emisi přímo, obvykle však vyžadují objemové vzorky a koherentní detekci.

„Ultrarychlá fluorescenční mikroskopie, jak napovídá název, spojuje výhody fluorescenční mikroskopie a ultrarychlé nelineární spektroskopie. Využívá citlivé, prostorově rozlišené detekce fluorescence v mikroskopu. Zároveň s tím je založena na více-pulzní excitaci, která poskytuje vysoké časové rozlišení a spektrální informaci o excitační dynamice. Naše technika tak umožní prostorově rozlišit rychlou excitační dynamiku v biologických vzorcích,“ vysvětluje dr. Malý.

Počátkem září se dr. Malý vrátil na Matfyz po svém téměř sedmiletém pobytu v zahraničí, kde nejprve absolvoval doktorské studium na Vrije Universiteit Amsterdam a posléze působil v roli postdoka a jako Humboldt Research Fellow na Julius-Maximilians-Universität Würzburg. „Během mého pobytu ve Würzburgu jsme nedávno vyvinuli ultrarychlou fluorescenčně-detekovanou spektroskopii v objemových vzorcích. Nyní budeme tuto techniku aplikovat v mikroskopu, kde se skutečně uplatní její potenciál.“

S pomocí nové metody bude možné sledovat například prvotní procesy fotosyntézy na buněčné úrovni. Do budoucna bude také možné využít zavedeného značení biologických vzorků pomocí barviv a proteinů, a použít excitační dynamiku jako sondu sledující buněčné prostředí či třeba interakci mezi proteiny.

Výzkumný projekt vzniká v laboratoři oddělení biofyziky Fyzikálního ústavu UK pod dohledem prof. Petra Heřmana a představuje zajímavou příležitost také pro studenty. „V současné době sháníme studenty do týmu. Ti se budou moci přímo zapojit do budování nové techniky, a to formou studentského projektu, bakalářské, diplomové či doktorské práce,“ dodává dr. Malý.

OPMK