Sub-difrakční manipulace světla pomocí plasmonu pro zvětšení obrazu
Cíle projektu
Tento projekt vyvine novou metodu prostorové manipulace se světlem v nanoměřítku pomocí plazmonických nanostruktur. Tuto metodu využijeme k zlepšení zobrazování hustě uspořádaných biologických struktur a jejich dynamiky. Kovové nanostruktury jsou díky plasmonům, kolektivním elektromagnetickým resonancím, schopné masivního zesílení optické odezvy navázaných molekul. Tento project přináší radikálně novou myšlenku, kdy plazmonické nanočástice vnímáme jako prostorové manipulátory světla emivotaného fluorofory. To otevírá novou dimenzi aplikací plasmonického zesílení. Za využití lokalizační superrozlišovací mikroskopie, DNA self-assembly a metod strojového učení popíšeme a rekonstruujeme sub-difrakčně limitované posuny v projekci plasmonicky vázaných fluoroforů. Zjistíme, jak je ovládat pomocí mechanismu plasmonického zesílení, vzdálenosti fluoroforu a plazmonu a jejich dynamiky. Experimentální systémy vyvinuté v tomto projektu přinesou nové cesty k zodpovězení základních otázek v plasmonickém zesílení daleko nad rámec tohoto projektu.
Klíčová slova
plasmonicssuperresolution microscopyDNA self-assemblyplasmonic nanoparticlesenhanced fluorescence
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
JUNIOR STAR
Veřejná soutěž
SGA0202100006
Hlavní účastníci
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
21-17847M
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Nanoscale magnifiers: sub-diffraction manipulation of light by plasmons
Anotace anglicky
This project will develop a new method for spatial manipulation of light at the nanoscale by assembly of plasmonic nanostructures. I propose to use this method to advance visualization of densely packed biomolecules and their dynamics. Metal nanostructures are capable of massive enhancements of optical response, which arise from collective electromagnetic resonances called plasmons. Here, I propose a radically new idea of understanding plasmonic nanoparticles as nanoscale spatial manipulators for light emitting fluorophores, opening a new dimension of diverse applications. We will use single molecule localization microscopy, DNA self-assembly, and machine learning to describe and reconstruct sub-diffraction limited shifts in the projection of plasmon-coupled fluorophores and determine how to control them by altering the enhancement mechanism, fluorophore-plasmon distance, and their dynamics. The experimental systems developed in this project will bring new routes to answering fundamental questions in plasmonic enhancement well beyond the scope of this project.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
21001 - Nano-materials (production and properties)
OECD FORD - další vedlejší obor
20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
EI - Biotechnologie a bionika
JJ - Ostatní materiály
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2021
Ukončení řešení
31. 12. 2025
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
9. 7. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GM-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
22 072 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
22 072 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
22 072 tis. Kč
Statní podpora
22 072 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2021 - 31. 12. 2025