Analysis of Neurotransmitters Using Surface Enhanced Raman Spectroscopy

Bc. Klára GAJDOŠOVÁ

Diplomová práce

Abstract:

The goal of this work was to examine the possibility of applying magnetic nanocomposite for label-free detection of neurotransmitters dopamine and serotonin using magnetically assisted surface enhanced Raman spectroscopy. The best conditions for detecting or quantifying these substances were explored. Neurotransmitters were detected from an aqueous solution, PBS solution, and artificial cerebrospinal fluid (aCSF). In PBS and aCSF samples, a set of mixtures was prepared, containing up to 10fold of one neurotransmitter. Simultaneous analysis was performed, which was proved by discriminant analysis. Later, calibration curves were assembled, and respective limits of detection (LOD) calculated. LOD for dopamine was 1.82 uM and for serotonin 0.04 mM. Lastly, MA-SERS detection was applied on an extract from mouse brain tissue striatum.

Abstract:

Cílem této práce bylo ověřit možnost aplikace magnetického nanokompozitu k detekci neurotransmiterů dopaminu a serotoninu pomocí magneticky asistované povrchem zesílené Ramanovy spektroskopie. V sadách provedených experimentů byly hledány nejvhodnější podmínky pro detekci anebo kvantifikaci obou látek. Detekce byla nejprve prováděna z vodného roztoku, poté z roztoku připraveného v PBS pufru, a nakonec z umělého mozkomíšního moku (aCSF). V roztocích PBS a aCSF byla připravena sada vzorků obsahujících dopamin i serotonin v různých vzájemných poměrech, a to až v desetinásobku jednoho z neurotransmiterů. Pak byla provedena jejich simultánní detekce, což bylo ověřeno diskriminační analýzou. Na základě předchozích měření byla pro obě látky sestavena kalibrační křivka v aCSF a stanoveny limity detekce. Ty jsou za uvedených podmínek 1,82 uM pro dopamin a 0,04 mM pro serotonin. Na závěr byla MA-SERS metoda aplikovaná na extrakt z mozkové tkáně striata myší.

Keywords

dopamin, serotonin, magneticky asistovaná povrchem zesílená Ramanova spektroskopie (MA-SERS), magnetický nanokompozit

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Zuzana Chaloupková, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Materiálová chemie