Page name: ARRSProjekti / 2019 / Slikanje modularnih razdelitev na nivoju celice

Slikanje modularnih razdelitev na nivoju celice

Nazaj na seznam za leto 2019


Oznaka in naziv projekta

N1-0090 Slikanje modularnih razdelitev na nivoju celice (IMAGOCELL)
N1-0090 Molecular Imaging Inside the Cell (IMAGOCELL)

Financer projekta

© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

Projektna skupina

Vodja projekta: prof. dr. Primož Pelicon
Sodelavci:

  • dr. Boštjan Jenčič
    doc. dr. Klemen Bučar
    dr. Primož Vavpetič
    prof dr. Katarina Vogel-Mikuš
    doc.dr. Paula Pongrac

Vsebinski opis projekta

»V iskanju možnosti za razvoj slikovne masne spektrometrije, ki bi zmogla dosegati sub-celularno ločljivost, mora biti detekcija desorbiranih molekularnih ionov sklopljena z mehanizmom, ki “mehko” odlepi nefragmentirane biološke molekule z biološkega materiala in jih ionizira, da jih lahko detektiramo v masnem spektrometru. Proces, ki izpolnjuje te pogoje, je desorpcija z težkimi visokoenergijskimi ioni z energijo v območju MeV. Ti ob vpadu v biološko tkivo predajajo energijo skoraj izključno elektronom. Vzdolž poti takega iona v biološkem materialu se vzpostavi območje visoke elektronske temperature z diametrom od enega do štirih nanometrov. Izven tega področja se širi fononski udarni val, ki povzroči mehko desorpcijo nepoškodovanih molekul v ionizirani obliki z območja blizu površine vzorca. Specifični process desorpcije, ki ga imenujemo elektronska desorpcija ali elektronsko odpraševanje, ustvari presenetljivo veliko nefragmentiranih molekularnih ionov. Projekt IMAGOCELL raziskuje fizikalne lastnosti tega procesa, ki je osnova za spektrometrijo MeV-SIMS, in razvija tehnologijo za uporabo tega fizikalnega pojava za molekularno slikanje v biologiji in medicini.

Slika 1:  MeV-SIMS (Vir: Jeromel in et al, NIM B 2014).

Slika 1: Izvedba MeV-SIMS na Ljubljanskem tandemskem pospeševalniku (Vir: Vir: Jeromel in et al, NIM B 2014).

Cilj projekta

Projekt IMAGOCELL podpira raziskave in razvoj tehnologije slikovne masne spektrometrije na osnovi desorpcijskega procesa, ki se zgodi ob trku težkega visokoenergijskega delca na površino izolatorja. Projekt na IJS že učinkovito uporabljamo na osnovni postavitvi metode, imenovane MeV-SIMS. Projekt Komplementarne sheme ERC "IMAGOCELL", ki ga financira ARRS, podpira razvoj tehnologije in metodologije MeV-SIMS do faze, kjer bo metoda do popolnosti izrabila potencial specifičnega fizikalnega procesa elektronske desorpcije, s tem pa s svojo visoko kemijsko občutljivostjo, sub-mikrometrsko lateralno ločljivostjo in statičnostjo (nedestruktivnostjo) zmogla vizualizirati biokemijske procese v živem svetu z dosedaj nedosegljivimi detajli.

Projektne reference

Boštjan Jenčič, Primož Vavpetič, Mitja Kelemen, Matjaž Vencelj, Katarina Vogel-Mikuš, Anja Kavčič, Primož Pelicon, MeV-SIMS TOF Imaging of Organic Tissue with Continuous Primary Beam, Journal of the American Society for Mass Spectrometry 30 (2019) 1801-1812. https://doi.org/10.1007/s13361-019-02258-8

Boštjan Jenčič, Primož Vavpetič, Mitja Kelemen, Primož Pelicon, Secondary Ion Yield and Fragmentation of Biological Molecules by Employing 35Cl Primary Ions within the MeV Energy Domain, Journal of the American Society for Mass Spectrometry 31 (2020) 117-123. https://doi.org/10.1021/jasms.9b00019

S. Hoereth et al, Arabidopsis halleri shows hyperbioindicator behaviour for Pb and leaf Pb accumulation spatially separated from Zn, New Phytologist 226 (2020) 492–506. https://doi.org/10.1111/nph.16373

P. Pongrac et al, Contrasting allocation of magnesium, calcium and manganese in leaves of tea (Camellia sinensis (L.) Kuntze) plants may explain their different extraction efficiency into tea, Food and Chemical Toxicology 135 (2020) 110974. https://doi.org/10.1016/j.fct.2019.110974

Bibliografske reference

Bibliografske reference


Nazaj na seznam projektov po letih