Įvadas į laboratorinius darbus

Reikalavimai pradedant laboratorinį darbą:

Būti perskaičius darbo aprašą, sugebėti atsakyti į klausimus apie darbo užduotis ir būsimų eksperimentų seką.

Reikalavimai gynimui:

Ginantis laboratorinius darbus, reikia pateikti darbo rezultatų aprašą, su darbo pavadinimu ir darbo užduotimis, bei eksperimentiniais rezultatais ir gebėti atsakyti į su darbu susijusius klausimus.
 
 

Laboratorinių darbų temos

Bakalaurams ( nuo 2022 m.):

• Nr. 1. Optinio tankio ir reflektometriniai matavimai biologiniuose objektuose. 
• Nr. 2. Optinio tankio matavimai nustatant tirpalų pH vertes.
• Nr. 3. Augalų pigmentų išskyrimas ir spektroskopinis charakterizavimas: A dalis. 
• Nr. 3. Augalų pigmentų išskyrimas ir spektroskopinis charakterizavimas: B dalis.
• Nr. 4. Šviesos sukeltų fluorescencijos pokyčių matavimai biologinių pigmentų bandiniuose. 
• Nr. 5. Biologinių objektų fluorescencinė mikroskopija.

Mokomoji medžiaga laboratoriniams darbams:

— Naudojami prietaisai               

— Sugertis                                

— Liuminescencija                        

• Apie biologinių pigmentų fluorescenciją galima taip pat pasiskaityti knygelėje: R.Rotomskis, G.Streckytė, Biofotonika praktikumas, Vilnius 2008

• Plačiau apie difuzinio atspindžio spektroskopiją (ir apie visus kitus spektroskopijos metodus) galima susipažinti čia: http://www.oceanoptics.com/applications/samplesetups_uvvisreflection.asp

• Evoliucijos modeliavimui:  . Išarchyvuotos programos veikia tik Windows XP ir senesnėse versijose. Norint paleisti Win7 aplinkoje, reikės palaikymo programos, pvz., DOSBox

Papildomos pastabos ir patarimai:

1 laboratorinis darbas

Laboratorinio darbo užduotys:

a) Šviesos šaltiniai: atvaizduoti šaltinių spektrus, palyginti juostų puspločius; palyginti D-H lempos atskirus spektrus ir suminį spektrą, rasti trūkstamą.

b) Filtrai: atvaizduoti spektrus, lygiagrečiai bangos ilgių skalei atidedant spalvinę graduotą skalę; įvertinti filtrų spalvą; patikrinti, kaip sumuojasi filtrų spektrai.

c) Tirpalai: atvaizduoti tirpalų spektrus, paaiškinti, kas lemia užregistruotų spektrų formą bei intensyvumą, aprašyti terpės poveikį spektrų formai bei spektrinių juostų padėčiai, interpretuoti spektrų pokyčius.

Gynimo metu reikia:

1. Paaiškinti bandinio sugerties spektrų registravimo techninius principus.
2. Apibūdinti šviesos ir bandinio sąveikos metu vykstančius fizikinius procesus bei jų galimą įtaką užregistruotiems spektrams. 
3. Apibūdinti bandinio bei matavimų sistemos savybes,  galinčias daryti įtaką registruojamam bandinio spektrui.
4. Sugebėti nustatyti užregistruoto spektro tipą, dydžius ant ašių, jų matavimo vienetus.
5. Pateikti išmatuotus bandinių sugerties ir pralaidumo spektrus grafiniu pavidalu bei paaiškinti, kas lemia šių spektrų formą ir intensyvumą.
6. Remiantis teorija, patikrinti pasirinkto bandinio šių tipų išmatuotų spektrų tarpusavio sąryšį.
7. Mokėti įvertinti patikimų ir nepatikimų duomenų sritis gautuose spektruose ir suvokti tai lemiančias priežastis.
8. Atliekant išmatuotų bandinių mišinio arba kelių bandinių suminio spektro analizę, patikrinti adityvumo principą pateikiant išvadą.

2 laboratorinis darbas 

Laboratorinio darbo užduotys:

a) Atvaizduoti tirtų biologinių pigmentų sugerties spektrus. 

b) Atvaizduoti ir palyginti bandinių fluorescencijos spektrus išmatuotus skirtinguose tirpikliuose, įvertinti spektrų intensyvumo, padėties ir formos pokyčius nuo žadinimo bangos ilgio.

c) Atvaizduoti ir palyginti bandinių fluorescencijos žadinimo spektrus išmatuotus skirtinguose tirpikliuose, nustatyti ir paaiškinti jų sąryšį su sugerties spektrais.

d) Įvardinti tirtas medžiagas.

Gynimo metu tirtų bandinių atveju reikia:

1. Žinoti fluorescencijos spektro intensyvumą lemiančius veiksnius, bei gebėti paaiškinti fluorescencijos ir fluorescencijos žadinimo spektrų registravimo principus.
2. Pateikti skirtinguose tirpikliuose išmatuotus sugerties ir pralaidumo spektrų grafikus.
3. Nustatyti spektrų smailių padėtis bei optinio tankio vertes  ir surašyti lentelėje, nurodant tirpiklį.
4. Sunormuoti kiekvieno bandinio spektrus skirtinguose tirpikliuose, juos palyginti ir padaryti išvadas.
5. Pateikti bandinių fluorescencijos spektrus skirtinguose tirpikluose, užregistruotus  sužadinus skirtingose spektro srityse.
6. Atlikti šių spektrų normavimą, juos palyginti ir padaryti išvadas.
7. Pateikti bandinių fluorescencijos žadinimo spektrus, užregistruotus skirtingose spektro srityse.
8. Atlikti šių spektrų normavimą, ir palyginti su atitinkamais normuotais sugerties spektrais.
9. Remiantis literatūra, bei išmatuotais spektrais, nustatyti medžiagas bandiniuose.

 Patarimai atliekant 1 ir 2 laboratorinius darbus:

•  Lyginant kelių bandinių spektrų panašumą, pravartu kiekvieno bandinio spektrą normuoti į maksimalią intensyvumo vertę, ir visus spektrus pateikti viename grafike. Maksimali intensyvumo vertė dažniausiai pasirenkama analizuojamoje spektro srityje – pvz.,  vienos iš kelių sugerties juostų smailė,– todėl ši vertė nebūtinai yra pati didžiausia visame išmatuotame spektre. Prieš atliekant normavimą reikia įvertinti, ar: 1) analizuojamoje spektro srityje visos vertės buvo išmatuotos korektiškai (neviršijo viršutinės spektrometro registruojamo intensyvumo vertės; 2) spektrai buvo tinkamai užregistruoti  “nulinės” linijos atžvilgiu, įvertinant jų intensyvumo vertes 750-800 nm srityje  ir, jei reikia, atlikti spektrų korekciją.
• Mišinio sugerties spektro analizę patogu atlikti atimant iš jo atitinkamai parinktos koncentracijos grynų medžiagų spektrus.

3 laboratorinis darbas 

4 laboratorinis darbas  

Laboratorinio darbo užduotys:

a) Atvaizduoti ir palyginti išmatuotas biologinių pigmentų fluorescencijos kinetikas, nustatyti fluoroforų (fluorescuojančių medžiagų) kiekį tirtuose bandiniuose.

b) Iš atvaizduotų pradinių ir paskutinių šviesos paveiktų bandinių fluorescencijos spektrų įvertinti santykinius intensyvumo pokyčius, nustatyti galimų fotoproduktų spektrus. 

c) Įvardinti fluorescencinės spektroskopijos metodu tirtas medžiagas ir paaiškinti skirtingo šviesos poveikio priežastis.

5 laboratorinis darbas  

Laboratorinio darbo užduotys:

a) Atvaizduoti stiklinių filtrų, spalvoto popieriaus modifikuotus šviesos šaltinio spektrus, bei sunormuoti juos į šviesos šaltinio nuo stiklu dengto balto popieriaus spektro IR srities smailę. Apskaičiuoti pralaidumo spektrus ir atvaizduoti kartu su išmatuotais pralaidumo spektrais.

b) Atvaizduoti tirtų biologinių bandinių (žalsvų ir rausvų pigmentų popieriaus lape, spalvotų skysčių, pirštų…)  sunormuotus pralaidumo spektrus, apskaičiuoti jų sugerties spektrus ir nustatyti spektrinių juostų kilmę bandiniuose.

Šis darbas skirtas susipažinti su difuzinio atspindžio spektroskopijos metodu ir jo taikymu. Reikalavimai ruošiantis darbui:

• Pasidomėti difuzinio atspindžio reiškiniu ir jo matavimams naudojama aparatūra.
• Žinoti pagrindinius sugerties spektrų registravimo principus – iš įvado.

——————————————————————————

6 laboratorinis darbas – Biologinių sistemų evoliucijos modeliavimas   

7 Laboratorinis darbas – Biologinių pigmentų fluorescencijos tyrimas.

8 Laboratorinis darbas – Biomolekulių fotostabilumo tyrimas.

9 Laboratorinis darbas – Porfirinų agregacijos tyrimas. 

Pastaba: agregacijos teorijos darbo apraše nagrinėti nebūtina

10 Laboratorinis darbas – Biomolekulių sąveikos tyrimas.