Detekce dusíkatých biomarkerů přenosným Ramanovským spektrometrem - použití v oblasti exobiologie

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá testováním přenosného Ramanovského spektrometru pro detekci složek modelových směsí pěti různých biomolekul v sádrovcové matrici. Zřetel byl kladen především na možnosti detekce aminokyselin glycinu, L-prolinu, L-alaninu a nukleové báze thyminu ve vzorcích obsahujících UV protektivní pigment -karoten. Práce má význam pro využití v oblasti exobiologie. Kromě přenosného spektrometru Inspector Raman byl pro srovnání použit i laboratorní přístroj inVia Reflex. U obou strojů byl použit excitační laser o vlnové délce 785 nm. Bylo zjištěno, že v sádrovcové matrici je možné detekovat aminokyseliny ve směsích s -karotenem při nejnižší koncentraci aminokyselin 100 g/kg a nejvyšší koncentraci -karotenu 1 g/kg. Thymin bylo možno identifikovat jako jedinou z dusíkatých látek ve směsích i v koncentraci 100 g/kg, i při vyšší koncentraci -karotenu 10 g/kg. Ve směsích -karotenu v koncentraci 1 g/kg a pouze jedné ze zkoumaných dusíkatých látek vždy v koncentraci 100 g/kg v sádrovcové matrici, bylo pomocí přenosného i laboratorního Ramanova spektrometru možné prokázat přítomnost všech složek směsi. Ve směsích obsahujících dvě dusíkaté látky spolu s -karotenem v koncentraci 1 g/kg v sádrovcové matrici bylo možné ve spektrech rozpoznat obě dusíkaté látky. Při měření vzorků tří dusíkatých látek...

This thesis was focused on testing of portable Raman spectrometer for detection of components in model mixtures of five different biomolecules in a gypsum matrix. The main goal was to test the ability of the instrument to detect amino acids glycine, L-proline, L-alanine and nucleobase thymine in samples containing UV protective pigment -carotene. Other measurements were taken using the laboratory inVia Reflex instrument to comapare the results gained from the portable Raman spectrometer. Both instruments were equipped with the excitation laser working at 785 nm wavelength. It was found out that it is possible to detect amino acid in mixtures containing -carotene at the lowest concentration of amino acid 100 g/kg and the maximum concentration of -carotene 1 g/kg. Thymine could be identified at the concentration of 100 g/kg in mixtures with higher concentration of -carotene (10 g/kg). In mixtures of -carotene at the concentration of 1 g/kg and only one of the studied nitrogen containg compounds (at the concentration of 100 g/kg) in the gypsum matrix, it was possible to detect all present components. In mixtures containing two nitrogen compounds with -carotene at the concentration of 1 g/kg in the gypsum matrix, both nitrogenous compounds could be detected. When measuring the samples of the three nitrogen...