Nuklearne metode za analizu bioloških materijala (1104)

naslovna doc.dr. sc. Ivančica Bogdanović Radović, zn. savjetnica

Institut Ruđer Bošković

Usvojiti fizikalne principe i vrste ionizirajućeg zračenja koje susrećemo u prirodi te načinima kojima to zračenje međudjeluje s materijom. Razumjeti kako se akceleratori nabijenih čestica i nuklearne analitičke metode mogu koristiti za karakterizaciju bioloških uzoraka te spoznati princip rada ionske mikroprobe kao jedinstvenog instrumenta koji je uz analitičke primjene pogodan i za istraživanje utjecaja čestičnog zračenja ne pojedinačnu živu stanicu i okolinu te stanice (bystander effect).

Ionizirajuće zračenje. Elektromagnetsko zračenje. Čestično zračenje. Alfa čestice. Beta čestice. Kozmičko zračenje. Međudjelovanje zračenja i materije. Detekcija zračenja. Izvori zračenja u prirodi. Čovjekova izloženost zračenju iz prirodnih izvora. Načini na koje zračenje utječe na žive stanice. Zračenje možemo proizvesti i korištenjem akceleratora – izvora iona visokih energija. Nuklearne analitičke metode koje se koriste za karakterizaciju bioloških uzoraka. Protonima inducirana emisija x-zraka. Rutherfordovo raspršenje unatrag. Princip rada ionske mikroprobe. Proučavanje pojedinačnih stanica korištenjem fokusiranog snopa iona iz ionske mikroprobe. Skenirajuća transmisijska ionska mikroskopija. Metode ozračivanja pojedinačnih stanica.
Predmet bi uključivao i posjet Laboratoriju za interakcije ionskih snopova gdje bi studenti bili upoznati s akceleratorom i ionskom mikroprobom, te prisustvovali demonstraciji jednog eksperimenta za karakterizaciju bioloških uzoraka.

1. Analizirati vrste zračenja koja nas okružuju u prirodi.
2. Objasniti fizikalne principe i načine na koje zračenje međudjeluje s materijom s posebnim naglaskom na djelovanje na žive stanice.
3. Preispitati primjenu eksperimentalnih metoda nuklearne i atomske fizike u proučavanju bioloških uzoraka.
4. Primijeniti korake istraživanja (od definicije problema, pripreme uzorka, snimanja na mikroprobi pomoću metodaPIXE i/ili RBS, obrade podataka i interpretacije rezultata) odabranog tipa biološkog uzorka.

redovito pohađanje nastave uz mogući opravdani izostanak do 4 sata, redovito pohađanje vježbi te istraživanje za temu seminara koja će biti individualno dodijeljena svakom studentu
- pohađanje vježbi te održavanje seminara su obavezni

1. Zvonimir Jakobović: Ionizirajuće zračenje i čovjek, Školska Knjiga, Zagreb, 1991.
2. Proceedings of the 8th International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applications, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B210 (2003), Elsevier B.V., Netherlands
3. Tesmer and Nastasi, “Handbook of Modern Ion Beam Materials Analysis”, Materials Research Society (1995)

1. Stephen Juma Mulware, Analysis of biological samples using a nuclear microprobe, PhD, University of Nort Texas, 2014, http://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc700099/m1/1/
2. Teresa Pinheiro, Maria Dolores Ynsa and Luís C. Alves, Imaging biological structures with a proton microprobe, Modern Research and Educational Topics in Microscopy, Formatex 2007
3. John Quaedackers: Elemental Analysis of Biological Tissues with a Proton Microprobe, Universiteitsdrukkerij Technischje Universiteit Eindhoven, 2001

- rasprave sa studentima i kolegama radi provjere razumjevanja dobivenih informacija te razumljivosti načina prezentacije
- uspješnost kolegija će evaluirati svake godine zajedničko stručno povjerenstvo Instituta Ruđer Bošković, Sveučilišta u Dubrovniku i Sveučilišta u Osijeku