ixFLIM: Interferometric Excitation Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy

Fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) is a well-established technique with numerous imaging applications. Yet, one of the limitations of FLIM is that it provides information about the emitting state only. Here, we present an extension of FLIM by interferometric measurement of fluorescence excitation spectra. Interferometric Excitation Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (ixFLIM) reports on the correlation of the excitation spectra and emission lifetime, providing the correlation between the ground-state absorption and excited-state emission. As such, it extends the applicability of FLIM and removes some of its limitations. We introduce ixFLIM on progressively more complex systems and apply it to quantitative resonance energy transfer imaging from a single measurement.Comment: 29 pages (19 main and 10 supporting), 18 figure

SPECTRAL ANALYSIS OF ATRIAL COMPONENTS OF ABLATION CATHETER SIGNALS DURING SLOW PATHWAY ABLATION FOR TYPICAL ATRIOVENTRICULAR NODAL REENTRANT TACHYCARDIA

Ablation of the slow pathway is the treatment standard for typical atrioventricular nodal reentrant tachycardia (AVNRT). However, the risk of complete heart block due to ablation of the fast pathway remains approximately 1%. Spectral analysis of the atrial components of ablation catheter signals during slow pathway ablation can provide additional information for precisely defining ablation sites. A retrospective study of the atrial components of 70 ablation catheter signals obtained from 20 patients was performed. Signals immediately prior to ablations wereanalyzed. The signals were divided into two groups: “good” (desired ablation answer) and “bad.” MATLAB software was used to analyze the signals. The amplitude spectrum received most attention. Afterwards, we compared similarities between “good” and “bad” signals from one patient using cross-correlation. The study population consisted of 20 patients. Each patient had one “good” signal and two or more “bad” signals. The mean frequency of the “good” signals was 13.37 ± 6.78 Hz and of the “bad” signals was 15.79 ± 6.82 Hz (p = n.s.). The relationship between “good” and “bad” signals was 0.73 ± 0.19. The amplitude spectrum of the atrial components of ablation catheter signals did not provide any useful differentiation for improving ablation accuracy

Exciton scattering in light-harvesting systems of purple bacteria

Using the reduced density matrix formalism the exciton scattering in light-harvesting systems of purple bacteria is calculated. The static disorder (fluctuations of the site energies) as well as the dynamic disorder (dissipation) is taken into account in this work. Circular aggregates with 18 pigments are studied to model the B850 ring of bacteriochlorophylls with LH2 complexes. It can be shown that the influence of dissipation may not be neglected in the simulation of the time-dependent anisotropy of fluorescence. Also an elliptical deformation of the ring could be essential

Influence of Static and Dynamic Disorder on the Anisotropy of Emission in the Ring Antenna Subunits of Purple Bacteria Photosynthetic Systems

Using the reduced density matrix formalism the time dependence of the exciton scattering in light-harvesting ring systems of purple bacteria is calculated. In contrast to the work of Kumble and Hochstrasser (J. Chem. Phys. 109 (1998) 855) static disorder (fluctuations of the site energies) as well as dynamic disorder (dissipation) is taken into account. For the description of dissipation we use Redfield theory in exciton eigenstates without secular approximation. This is shown to be equivalent to the Markovian limit of Capek's theory in local states. Circular aggregates with 18 pigments are studied to model the B850 ring of bacteriochlorophyls within LH2 complexes. It can be demonstrated that the dissipation is important for the time-dependent anisotropy of the fluorescence. Smaller values of static disorder are sufficient to produce the same decay rates in the anisotropy in comparison with the results by Kumble and Hochstrasser

Zhodnocení systému usměrňování mzdových prostředků v podmínkách koncernového podniku Doly V. I. Lenina v 7. a 8. pětiletce

PrezenčníNeuvedenoNeuveden

Prstenec B850 z fotosyntetického komplexu LH2 – porovnání různých typů statického nepořádku

Properties of light–harvesting (LH) pigment–protein complexes are strongly influenced by their interactions with environment. These interactions could be modeled by static and dynamic disorder. Influence of static disorder on B850 ring from LH2 complex of purple bacteria is investigated in present paper. The nearest neighbour approximation model of the ring is considered. Four types of uncorrelated Gaussian static disorder (fluctuations of transfer integrals, fluctuations of radial positions of molecules on the ring, fluctuations of angular positions of molecules on the ring and fluctuations of directions of molecular dipole moments) are taking into account. The most important statistical properties of the nearest neighbour transfer integral distributions for different strengths of static disorder are calculated. Results obtained for four above mentioned types of static disorder are discussed and compared.Vlastnosti svetlosběrných (LH) pigment-proteinových komplexů jsou silně ovlivněny jejich interakcemi s okolím. Tyto interakce mohou být modelovány pomocí statického a dynamického nepořádku. V tomto článku je zkoumán vliv statického nepořádku na prstenec B850 z LH2 komplexu z purpurových bakterií. Je předpokládán model interakce mezi nejbližšími sousedy. Jsou vzaty v úvahu čtyři typy nekorelovaného Gaussovského statického nepořádku (fluktuace transfer integrálu, fluktuace radiálních pozic molekul na prstenci, fluktuace úhlových pozic molekul na prstenci a fluktuace směru molekulárních dipólových momentu). Jsou počítány nejdůležitější statistické vlastnosti distribucí transfer integrálu mezi nejbližšími sousedy pro různé síly statického nepořádku. Jsou diskutovány a porovnány výsledky získané pro čtyři výše zmíněné typy statického nepořádku

Prstenec B-alfa /B-beta z fotosyntetického komplexu LH4, modelování absorpčních a fluorescenčních spekter

Absorption and steady state fluorescence spectra of B-alpha /B-beta ring from the light-harvesting (LH) pigment-protein complex LH4 are investigated in this contribution. The geometric structure of some LH complexes is known in great detail, e.g. for the LH2 and LH4 complexes from purple bacteria. The properties of such complexes are strongly influenced by their interactions with environment. These interactions could be modeled by static and dynamic disorder. Different types of static disorder are considered and discussed. Resulting spectral profiles within full Hamiltonian model are presented and compared with our previous results within the nearest neighbour approximation model. Distribution of the quantity P(alpha) d(alpha)^2 that appears in the expression for steady state fluorescence spectrum is also studied. Comparison of the results for B-alpha /B-beta ring from LH4 complex and B850 ring from LH2 complex is also done.V článku jsou zkoumána absorpční a fluorescenční spektra prstence B-alpha /B-beta ze svetlosběrného pigment-proteinového komplexu LH4. Geometrické uspořádání některých LH komplexu je známé do velkých podrobností, např. pro komplexy LH2 a LH4 z purpurových bakterií. Vlastnosti takových komplexu jsou silně ovlivněny jejich interakcemi s okolím. Tyto interakce mohou být modelovány pomocí statického a dynamického nepořádku. Jsou uvažovány a diskutovány různé typy statického nepořádku. Jsou prezentovány výsledné spektrální profily v rámci modelu plného Hamiltoniánu a porovnány s našimi předchozími výsledky v rámci modelu interakcí mezi nejbližšími sousedy. Je též zkoumána distribuce veličiny P(alpha) d(alpha)^2, která vystupuje ve výrazu pro stacionární fluorescenční spektrum. Je též provedeno porovnání výsledku pro prstenec B-alpha /B-beta z LH4 komplexu a prstenec B850 z LH2 komplexu

Modelování emisních a absorpčních spekter komplexu LH2 (prstenec B850 a B800) - model plného hamiltoniánu

Simulated absorption and steady state fluorescence spectra for the model of peripheral cyclic antenna unit LH2 from purple bacteria are presented. The spectra for more complex system (B850 and B800 ring) are calculated within full Hamiltonian model and these results are compared with the previous ones calculated within the nearest neighbour approximation model. Dynamic disorder, interaction with phonon bath, in Markovian approximation simultaneously with uncorrelated static disorder in local excitation energies are taking into account in our simulations. The cumulant-expansion method of Mukamel et al. is used for the calculation of spectral responses of the system with exciton-phonon coupling. The localization of exciton states is also investigated.Jsou prezentována simulovaná absorpcní a stacionární fluorescencní spektra pro model periferní cyklické anténní jednotky LH2 z purpurových bakterií. V rámci modelu plného hamiltoniánu jsou pocítána spektra pro komplexnejší systém (prstenec B850 a B800) a tyto výsledky jsou porovnávány s predchozími výsledky získanými v rámci modelu aproximace nej bližších sousedu. Do simulací je zahrnut dynamický neporádek - interakce s fononovou lázní v Markovoské aprpximaci - soucasne s nekorelovaným statickým neporádkem v lokálních excitacních energiích. Pro výpocet spektrální odezvy systému s exciton-fononovou vazbou je použita Mukamelova metoda kumulantu. Je též zkoumána lokalizace excitonových stavu

Fluktuace poloh bakteriochlorofylů v prstenci B850 z fotosyntetického komplexu LH2

Interactions with environment have large impact on the properties of light–harvesting (LH) pigment–protein complexes. Some of these interactions could be modeled by different types of static disorder. Fluctuations of bacteriochlorophyll’s positions in B850 ring from LH2 complex of purple bacteria are investigated in present paper. The nearest neighbour approximation model of the ring is considered. Four modifications of such uncorrelated Gaussian static disorder type (fluctuations of radial positions of molecules on the ring, fluctuations of angular positions of molecules on the ring, fluctuations of molecular positions in perpendicular direction to the ring plane and fluctuations of molecular positions in arbitrary direction) are taking into account. The most important statistical properties of the nearest neighbour transfer integral distributions for different strengths of static disorder are calculated, discussed and compared.Interakce s okolím silně ovlivňuje vlastnosti světlosběrných (LH) pigment-proteinových komplexů. Některé z těchto interakcí mohou být modelovány jako různé typy statického nepořádku. V tomto článku jsou zkoumány fluktuace poloh bakteriochlorofylu v prstenci B850 z LH2 komplexu z purpurových bakterií, přičemž je předpokládán model interakce mezi nejbližšími sousedy. V úvahu jsou brány čtyři modifikace takového nekorelovaného statického nepořádku (fluktuace poloh v radiálním směru, fluktuace poloh podél prstence, fluktuace poloh ve směru kolmém k prstenci a fluktuace poloh v libovolném směru). Jsou spočteny nejdůležitější statistické vlastnosti distribucí transfer integrálu mezi nejbližšími sousedy pro uvedené typy statického nepořádku. Výsledky jsou diskutovány a porovnány. Jsou prezentována simulovaná absorpční a stacionární fluorescenční spektra pro model periferní cyklické anténní jednotky LH2 z purpurových bakterií. V rámci modelu plného hamiltoniánu jsou počítána spektra pro komplexnější systém (prstenec B850 a B800) a tyto výsledky jsou porovnávány s předchozími výsledky získanými v rámci modelu aproximace nejbližších sousedů. Do simulací je zahrnut dynamický nepořádek - interakce s fononovou lázní v Markovovské aproximaci - současně s nekorelovaným statickým nepořádkem v lokálních excitačních energiích. Pro výpočet spektrální odezvy systému s exciton-fononovou vazbou je použita Mukamelova metoda kumulantů. Je též zkoumána lokalizace excitonových stavu