C7895 Hmotnostní spektrometrie biomolekul

Přírodovědecká fakulta
podzim 2021
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 14:00–15:50 C14/207
Předpoklady
Znalost analytické chemie na úrovni základní přednášky. Znalost fyziky na úrovni střední školy. Výuka probíhá liché roky česky, v sudé anglicky anebo dle dohody se studenty. Závěrečnou ústní zkoušku lze složit v českem nebo anglickém jazyce.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Student porozumí základům hmotnostní spektrometrie včetně ionizačních technik, hmotnostních analyzátorů, iontových detektorů a vybraných aplikací, např. ionizační metody MALDI a ESI, moderní hmotnostní analyzátory time-of-flight, iontové pasti a orbitrap, identifikace a kvantifikace proteinů.
Výstupy z učení
Student získá celkový přehled o moderní hmotnostní spektrometrii a jejích aplikacích.
Osnova
  • 1. Stručná historie hmotnostní spektrometrie: Přehled metod a instrumentace. Základní koncepty MS (rozlišení, citlivost).
  • 2. Ionizační metody a metody zavádění vzorku: Ionizace elektronovým nárazem (EI). Chemická ionizace (CI). Doutnavý výboj. Indukčně vázané plazma (ICP). Ionizace rychlými atomy (FAB). Ionizace (SIMS). Thermospray (TSI). Elektrospray (ESI). Laserová Desorpce (LD). Plazmová Desorpce (PD). Laserová desorpce za účasti matrice (MALDI). Spojení separace a hmotnostní spektrometrie (on-line, off-line, čipy).
  • 3. Hmotnostní spektrometry: Základy iontové optiky. Simulace pohybu iontů (Simion). Energetické analyzátory. Magnetický sektor. Quadrupólový analyzátor. Iontový cyklotron (FT-ICR-MS). Iontová past (IT). Lineární past (LT). Orbitrap. Time-of-Flight hmotnostní spektrometr (TOFMS). Kolizně indukovaná disociace (CID). Tandemová MS (MS/MS). Principy vakuové techniky. Detektory a detekční elektronika.
  • 4. Aplikace MS: Proteiny a peptidy. Mapování peptidů, proteinové databáze. DNA. Sacharidy. Syntetické polymery.
Literatura
  • COTTER, Robert J. Time-of-Flight Mass Spectrometry: Instrumentation and applications in biological research. Washington, D.C.: American Chemical Society, 1997, 326 s. ISBN 0-8412-3474-4. info
  • COLE, Richard B. Electrospray Ionization Mass Spectrometry: Fundamentals, Instrumentation & Applications. John Wiley & Sons, Inc., 1997, 577 s. ISBN 0-471-14564-5. info
Výukové metody
Přednášky a diskuse na závěr kurzu. Návštěva laboratoře hmotnostní spektrometrie, praktické ukázky hardware.
Metody hodnocení
Závěrečná ústní zkouška (česky nebo anglicky) prezenční formou. Zkouška se sestává ze 3 otázek z oblastí: 1. ionizační techniky, 2. hmotnostní analyzátory, 3. aplikace. K absolvování je nutné zodpovědět správně dotazy na 50%.
Navazující předměty
Informace učitele
http://bart.chemi.muni.cz/index.php/cs/teaching
Výchozím materiálem ke studiu je prezentace, která je studentům k dispozici i v elektronické podobě. / The primary study material consists of the presentation slides, which is available to students in electronic form.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.