The use of Raman spectroscopy to study the spatial distribution of bioactive compounds in-situ in animal tissues.

Celem pracy magisterskiej były pomiary ramanowskie przekrojów poprzecznych pnia ramienno-głowowego (BCA) myszy ApoE/LDLR-/- na trzech różnych dietach: chow i AIN-39G (diety kontrolne) i LCHP (dieta wpływająca na tworzenie niestabilnej blaszki miażdżycowej). W części literaturowej opisano proces powstawania blaszek miażdżycowych, ich rodzaje, a także zwrócono uwagę na czynniki ryzyka miażdżycy, jako choroby cywilizacyjnej. Opisano technikę spektroskopii ramanowskiej i wykorzystywane do opracowania wyników analizy (analizę integracyjną po paśmie i analizę skupień metodą k-średnich).W części eksperymentalnej opisano parametry pomiarowe, scharakteryzowano diety i omówiono pasma markerowe charakteryzujące poszczególne związki chemiczne budujące poszczególne elementy blaszek miażdżycowych. Próbki przekrojów BCA poddano pomiarom ramanowskim (mapowanie ramanowskie) z zastosowaniem linii lasera 532 nm. Dla wszystkich opisanych w pracy fragmentów BCA wykonano analizę integracyjną po wybranych pasmach, a także analizę skupień metodą k-średnich, w celu zobrazowania dystrybucji określonych składników blaszek miażdżycowych. Wykonane pomiary pozwoliły na zidentyfikowanie poszczególnych elementów blaszki na podstawie ich składu chemicznego. Przedstawiono dystrybucję takich elementów blaszki miażdżycowej jak: błona sprężysta (włókna elastynowe), czapeczka włóknista (zewnętrzna warstwa stabilnej blaszki), rdzeń lipidowy (cholesterol/ estry cholesterolu), zmieniona mięśniówka (metaplazja łącznotkankowa), zwapnienie, zakrzep, krwotok śródblaszkowy. Opisano zaobserwowane w czasie anlalizy różnice w wytworzonych zmianach miażdżycowych w obrębie BCA u zwierząt na dietach kontrolnych i diecie LCHP. Wskazano na znaczenie diety w tworzeniu typów blaszek miażdżycowych, w tym blaszki niestabilnej.The aim of the thesis was to investigate Raman measured cross-sections of brachiocephalic artery (BCA) in ApoE/LDLR-/- mice on three different diets: chow and AIN-39G (control diets) and LCHP (diet associated with the formation of unstable atherosclerotic plaques). The theoretical part describes the process of the formation of atherosclerotic plaques, their types and draws attention to the risk factors of atherosclerosis as a disease of civilization. Raman spectroscopy technique and result analysis methods (analysis of integration by strand and cluster analysis, k-means) are described.The experimental part describes the measurement parameters and the diets as well as discusses marker bands characterizing chemical compounds building individual components of atherosclerotic plaques. BCA specimen sections were measured (Raman mapping) using a 532 nm laser line. For all the BCA fragments described in the work analysis of integration of selected bands and cluster analysis, k-means were performed in order to illustrate the distribution of specific components of atherosclerotic plaques. These measurements allowed to identify the individual elements of the plaque on the basis of their chemical composition. The distribution of the atherosclerotic plaque components such as elastic membrane (elastic fibers), fibrous cap (the outer layer of a stable plaque), lipid core (cholesterol / cholesterol esters), amended muscle (connective tissue metaplasia), calcification, thrombosis and intraplaque hemorrhage was depicted. The differences in the atherosclerotic lesions in BCA of / in animals on control and LCHP diets observed in the analysis were described. The importance of diet in the development of atherosclerotic plaque types including the unstable plaque was indicate