Laboratory of Fluorescence dynamics (LFD)

  • Dan Amir (Manager) &
  • Elisha Haas (Manager)

Equipment/facility: Facility

Equipments Details

Description

Applications of fluorescence and phosphorescence measurements in the dynamic fluorescence laboratory

Director: Dr. Dan Amir

Fluorescence measurements allow maximum detection sensitivity, up to the detection of a single molecule. Therefore, its applications in the field of analysis and research are many.

Each photon emitted by a molecule carries information including: emission wavelength, excitation wavelength, lifetime of the excited state, polarization, direction in the laboratory axis system and information about processes that happened during the lifetime of the excited state (photochemistry, diffusion, damping, isomerization, structural changes in macromolecules, FRET measurements and more).

The measurement systems in the laboratory for dynamic fluorescence record all these parameters, so the range of applications is enormous.

Dr. Dan Amir is at the disposal of those interested in advice and guidance for planning experiments and their execution, from the preparation of the materials to the analysis of the results, while the complex measurements and calculation of their results (lifetimes, kinetics) are performed by Dr. Dan Amir for those interested so that they do not need to invest years of specialization to reach a level Performance is required, knowledge awaits them in the laboratory.

A selection of applications are listed below:

Characterization of systems according to emission and absorption spectra and quantitative analysis.
Molecular dynamics measurements rotation in the nanosecond range according to polarization measurements, distinction between different types of rotation by anisotropy decay measurements (proteins, biological membranes, membrane stiffness).
Fluorescence decay measurements (lifetimes of the excited state) allow: the discovery of subpopulations within a molecular ensemble, monitoring of fast processes in microscopic dimensions, structural changes in biopolymers, equilibrium of subpopulations, rate of structural changes in macromolecules, membrane dynamics, and more.
Time-resolved FRET measurements (at the level of the ensemble and at the level of the single molecule) allow the study of intramolecular and intermolecular structures and distances, kinetics of structural changes, folding, separation, aggregation, intramolecular and intermolecular diffusion, ligand binding (equilibrium and kinetics), measurement of distance distributions in molecular dimensions and distributions Structures within an ordered or disordered ensemble.
The dual kinetics system enables the monitoring of fast reactions in the millisecond range by measuring lifetimes in the nanosecond range. In this way, all the northern information can be obtained by measuring lifetimes and FRET measurements while carrying out molecular processes.
Single molecule measurements with the PicoQuant Macrotime200 device enable the tracking of single molecules while taking advantage of the statistical advantages of the photons.

Measurements of lifetimes of excited states using a system based on a Coherent Chameleon solid state laser that includes a pulse selector and frequency doubling and tripling, so that it is possible to measure almost the entire spectrum, from the UV to the red.

The rapid kinetics systems include a flow stop device (BioLogic)

Any request to Dr. Dan Amir or Prof. Elisha Haas will be answered.

Laboratory of Fluorescence dynamics (LFD)
Unit manager Dr. Dan Amir 972-3-5318870
Email [email protected]

יישומי מדידות פלואורסנציה ופוספורסנציה במעבדה לפלואורסנציה דינמית

מנהל: ד"ר דן עמיר

מדידות פלואורסנציה מאפשרות רגישות דטקציה מרבית, עד כדי דטקציה של מולקולה בודדת. לכן רבים יישומיה בתחום האנאליזה והמחקר.

כל פוטון שנפלט על ידי מולקולה נושא מידע הכולל: אורך גל פליטה, אורך גל ערור, זמן חיים של המצב המעורר, קיטוב, כוון במערכת צירי המעבדה ומידע על תהליכים שקרו תוך כדי זמן החיים של המצב המעורר (פוטוכימיה, דיפוזיה, שיכוך, איזומריזציה, שינויי מבנה במקרומולקולות, מדידות FRET ועוד).

מערכות המדידה במעבדה לפלואורסנציה דינמית רושמות את כל הפרמטרים הללו ולכן מגוון היישומים הוא עצום.

ד"ר דן עמיר עומד לרשות המעוניינים בייעוץ והדרכה לתכנון ניסויים וביצועם, החל מהכנת החומרים ועד לניתוח התוצאות ואילו את המדידות המורכבות וחישוב תוצאותיהן (זמני חיים, קינטיקה) מבצע ד"ר דן עמיר עבור המעוניינים כך שאינם צריכים להשקיע שנים של התמחות כדי להגיע לרמת ביצועים נדרשת, הידע ממתין להם במעבדה.

מבחר יישומים רשומים להלן:

אפיון מערכות על פי ספקטרום פליטה ובליעה ואנאליזה כמותית.
מדידות דינמיקה מולקולרית רוטציה בתחום ננו שניות על פי מדידות קיטוב, הבחנה בין סוגי רוטציה שונים על ידי מדידות דעיכה של אנאיזוטרופיה (חלבונים, ממברנות ביולוגיות, קשיחות ממברנות).
מדידות דעיכה של הפלואורסנציה (זמני חיים של המצב המעורר) מאפשרות: גילוי תת אוכלוסיות בתוך אנסמבל מולקולרי, מעקב אחר תהליכים מהירים בממדים מיקרוסקופיים, שינויי מבנה בביופולימרים, שווי משקל של תת אוכלוסיות, קצב שינויי מבנה במקרומולקולות, דינמיקה של ממברנות ועוד.
מדידות FRET מובחנות זמנים (ברמת האנסמבל וברמת המולקולה הבודדת) מאפשרות חקר מבנים ומרחקים פנים מולקולריים ובין מולקולריים, קינטיקה של שינויי מבנה, קיפול, פרישה, אגרגאציה, דיפוזיה פנים ובין מולקולרית, קישור ליגנדים (שווי משקל וקינטיקה), מדידת התפלגויות מרחקים בממדי מולקולות והתפלגויות מבנים בתוך אנסמבל מסודר או לא מסודר.
מערכת הקינטיקה הכפולה מאפשרת מעקב אחר ריאקציות מהירות בתחום המילי שניה באמצעות מדידות זמני חיים בתחום הננו שניה. כך ניתן להפיק את כל המידע הצפון במדידות זמני חיים ומדידות FRET תוך כדי קיום תהליכים מולקולריים.
מדידות מולקולה בודדת במכשיר PicoQuant Macrotime200 מאפשרות מעקב אחר מולקולות בודדות תוך ניצול יתרונות הסטטיסטיקה של הפוטונים.

מדידות זמני חיים של מצבים מעוררים באמצעות מערכת המבוססת על לייזר מצב מוצק Coherent Chameleon הכוללת בורר פולסים והכפלת ושילוש תדרים, כך שניתן למדוד כמעט בכל הספקטרום, מהUV ועד האדום.

מערכות הקינטיקה המהירה כוללות התקן הפסק זרימה (BioLogic)

כל פניה לד"ר דן עמיר או לפרופ' אלישע האס תיענה.

Laboratory of Fluorescence dynamics (LFD)
מנהל היחידה ד'ר דן עמיר 972-3-5318870
דוא'ל [email protected]

Fingerprint

Explore the research areas in which this equipment has been used. These labels are generated based on the related outputs. Together they form a unique fingerprint.