Aplikace biomolekulární spektroskopie při analýze buněk

Abstract

Aplikace biomolekulární spektroskopie při analýze buněk Jiří Bufka Abstrakt Disertační práce se zabývá aplikací biomolekulární spektroskopie při analýze buněk a jejím potenciálem pro klinické využití, zejména v pediatrii. Úvodní část shrnuje principy a metodologické aspekty různých spektroskopických metod (Ramanova spektroskopie, Fourierova transformovaná infračervená spektroskopie, nukleární magnetická rezonance, fluorescenční spektroskopie a Ramanova optická aktivita), jejich výhody, limity a současné trendy v biomedicínském výzkumu. Hlavní část práce je koncipována jako soubor publikací dokumentujících posun biomolekulární spektroskopie od základního výzkumu k translačním a klinickým aplikacím. V rámci dětské gastroenterologie byla Ramanova spektroskopie využita k detailnímu molekulárnímu profilování žaludeční sliznice zdravých i Helicobacter pylori infikovaných dětí, přičemž byly identifikovány spektrální biomarkery reflektující oxidační stres, apoptózu a remodelaci tkáně. Další práce zdůrazňují význam Ramanovy spektroskopie v onkologii a hematologii, její schopnost monitorovat odpověď na cílenou léčbu a možnosti využití v dalších klinických oborech. Zvláštní pozornost byla věnována karotenoidům jako významným antioxidantům s charakteristickou vibrační signaturou využitelnou pro neinvazivní sledování...

Application of biomolecular spectroscopy in cell analysis Jiří Bufka Summary This dissertation focuses on the application of biomolecular spectroscopy in cell analysis and its potential for clinical implementation, with particular emphasis on pediatric medicine. The introductory part summarizes the principles and methodological aspects of key spectroscopic techniques (Raman spectroscopy, FTIR, NMR, fluorescence spectroscopy, and Raman optical activity), highlighting their strengths, limitations, and current trends in biomedical research. The core of the thesis is structured as a collection of publications documenting the transition of biomolecular spectroscopy from basic research to translational and clinical applications. In pediatric gastroenterology, Raman spectroscopy was employed for detailed molecular profiling of gastric mucosa in both healthy children and those infected with Helicobacter pylori, revealing spectral biomarkers associated with oxidative stress, apoptosis, and tissue remodeling. Additional studies emphasize the role of Raman spectroscopy in oncology and hematology, demonstrating its capacity to monitor responses to targeted therapies, as well as in clinical medicine. Particular attention was given to carotenoids as crucial antioxidants with distinctive vibrational signatures suitable...