Studium mikrokrystalických inkluzí v jednobuněčných řasách pomocí Ramanovy mikroskopie

Abstract

Mnoho jednobuněčných řas, ať už sladkovodních, suchozemských nebo mořských, obsahuje různé mikrokrystalické inkluze, které následně využívají při svém životním cyklu. Analýza molekulárního složení těchto inkluzí je však pomocí řady fyzikálně-chemických metod velmi obtížná a často také náchylná k mnoha artefaktům měření. U mnoha jednobuněčných řas proto nebylo složení těchto mikrokrystalů vůbec určeno nebo může být stanoveno chybně. Mezi vhodné metody, schopné určit složení mikrokrystalických tělísek uvnitř jednobuněčných řas s vysokou přesností, patří mimo jiné i Ramanova konfokální mikroskopie. Tato v poslední době velmi perspektivní metoda optické vibrační spektroskopie umožňuje rychlou a nedestruktivní analýzu molekulového složení zkoumaných objektů. Ramanova mikroskopie nevyžaduje chemickou extrakci, modifikaci ani jiné značení nebo barvení měřených vzorků a lze jí proto bez problémů použít přímo na živé buňky v různých fázích přirozeného vývoje. Výsledné chemické složení pozorované látky je charakterizováno odpovídajícím Ramanovým vibračním spektrem. Cílem této diplomové práce je zjištění přítomnosti mikrokrystalů ve vybraných jednobuněčných řasách různých fylogeneticky odlišných druhů, studium podmínek jejich výskytu a identifikace jejich skutečného chemického složení pomocí Ramanovy mikroskopie.

Many freshwater, terrestrial or marine microalgae contain various microcrystalline inclusions that they use in their life cycle. However, the identification of the molecular composition of these inclusions via many physical or chemical methods is often very difficult and susceptible to many measurement errors. Therefore, the chemical composition of these microcrystals in many microalgae has not been determined at all or may be incorrect. One of the high precision methods capable of determining the composition of microcrystalline bodies within microalgae is Raman confocal microscopy. This very promising method of optical vibrational spectroscopy allows rapid and non-destructive molecular analysis of objects. Raman microscopy does not require chemical extraction, modification or other color marking or staining of the sample. Therefore, it can directly measure living cells at various stages of their natural development. The chemical composition of the sample is then characterized by its corresponding Raman vibrational spectrum. The aim of this diploma thesis is to determine the presence of microcrystals in different species of microalgae, study the conditions of their occurrence and identify their chemical composition via Raman microscopy.