Primarni fotofizički procesi (apsorpcija elektromagnetskog zračenja, elektronski prijelazi, pobuđena stanja, radijacijski i neradijacijski procesi deaktivacije iz pobuđenih stanja, dijagram Jablonskoga, kvantni prinos). Principi i instrumentacija kod stacionarne i vremenski razlučene fluorescencijske spektroskopije. Eksperimentalne metode u fotofizici (vremenski razlučena apsorpcijska spektroskopija, vremena života). Utjecaj polarnosti otapala na proces deaktivacije iz pobuđenog stanja, kompleksi u pobuđenom stanju (ekscimeri, ekscipleksi, prijenos elektrona). Gašenje fluorescencije (teorijske osnove i primjena). Rezonancijski prijenos energije (teorijske osnove i primjena). Fluorescencijska polarizacija (teorijske osnove i primjena). Fotokemijske reakcije prijenosa protona. Primjena fluorescencijske spektroskopije u biokemiji i biologiji. Fluorescentni senzori.
Opis metoda provođenja nastave
Predavanja, seminari i konzultacije, testovi, seminarski rad.
Opis načina izvršavanja obveza
Pismeno (seminarski rad) i usmeno.
Ishodi učenja na razini kolegija
Predvidjeti fotofizička svojstva na osnovi znanja o primarnim fotofizičkim procesima i molekulskoj strukturi fluorofora.
Isplanirati mjerenja stacionarne i vremenski razlučive fluorescencije uz primjenu odgovarajuće mjerne instrumentacije.
Predvidjeti mogućnost nastajanja kompleksa u pobuđenom stanju te utjecaj polarnosti otapala na proces deaktivacije iz pobuđenog stanja.
Osmisliti eksperimente gašenja fluorescencije s ciljem određivanja važećeg mehanizama gašenja.
Predložiti kromoforne sustave kod kojih dolazi do rezonancijskog prijenosa energije za primjenu u različitim fluorescencijskim senzorima.
Planirati eksperimente mjerenja fluorescencijske anizotropije s ciljem razvoja analitičkih metoda u kojima se mjeri stacionarna ili vremenski ovisna fluorescencija.
Ishodi učenja na razini studijskog programa
Sistematizirati znanja vještine i kompetencije za svoje znanstveno područje i polje studija.
Vrjednovati vještine i metode eksperimentalnih i teorijskih istraživanja povezanih sa svojim znanstvenim područjem i poljem studija.
Komunicirati s kolegama, širom međunarodnom znanstvenom zajednicom i društvom u cjelini o svojim idejama ili o području svoga znanstvenoga i stručnoga interesa.
Popis literature potrebne za studij i polaganje ispita (List of recommended readings)
Obvezna (Compulsory):
J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer, New York 2006.
B. Valeur, M. N. Berberan-Santos, Molecular Fluorescence: Principles and Applications, Wiley, VCH, Weinheim, 2013.
U. Kubitscheck, Fluorescence Microscopy: From Principles to Biological Applications, Wiley, VCH, Weinheim, 2017.
Chem. Rev. 110(5) (2010).
Dodatna:
N. J. Turro, V. Ramamurthy, J. C. Scaiano: Modern Molecular Photochemistry of Organic Molecules, University Science Books, Sausalito, 2010.
V. Balzani, P. Ceroni, A. Juris: Photochemistry and Photophysics, Wiley, VCH, Weinheim, 2014.
Nikola Basarić - Principles and applications of fluorescence spectroscopy Primary processes in photophysics (absorption of electromagnetic radiation, electronic transitions, excited states, radiation and radiationless deactivation processes, Jablonski diagram, quantum yields). Principles and instrumentation of steady state and time resolved fluorescence spectroscopy. Experimental methods in photophysics (time resolved absorption spectroscopy, lifetimes). Influence of solvent polarity to the deactivation from the excited state, complexes in the excited state (excimers, exciplexes, electron transfer). Fluorescence quenching (theory and applications). Resonance energy transfer (theory and applications). Fluorescence polarization (theory and applications). Photochemical reactions of proton transfer. Application of fluorescence spectroscopy in biochemistry and biology. Fluorescent sensors.
Description of instruction methods
Lectures, seminars, tests and consultations.
Description of course requirements
Written (seminar paper) and oral exam.
Learning outcomes at the course level
To envision photophysical properties based on knowledge on the primary photophysical processes and molecular structure of the fluorophores.
To plan measurements of stationary and time-resolved fluorescence with the use of appropriate measurement instrumentation.
To anticipate the possibility of formation of complexes in the excited state and the influence of solvent polarity on the process of deactivation of the excited state.
To invent fluorescence quenching experiments in order to determine the applicable mechanisms of extinction.
To propose chromophoric systems exhibiting resonance energy transfer properties for use in various fluorescent sensors.
To plan experiments measuring fluorescence anisotropy in order to develop analytical methods that measure stationary or time-dependent fluorescence.
Learning outcome at the study programme level
To systematise knowledge, skills and competences for the respective field and academic area of the programme of study
To evaluate the skills and methods for experimental and theoretical research relating to the respective field and academic area of the programme of study
To communicate with their peers, the larger international scholarly community and with society in general about their ideas or the field of their scholarly and professional interest
|
Pristupačnost
