Základní principy detekce molekulárních sond - optické (fluorescence, luminiscence, vibrační spektroskopie), spinové, radioaktivní, elektronmikroskopické, hmotnostně-spektrometrické
Specifika aplikací molekulárních sond - in vitro, ve fixovaných buňkách a tkáních, v živých buňkách a tkáních, v živých organismech; značení lipidů, bílkovin, nukleových kyselin; srovnání přístupů detekujících jednotlivé molekuly a soubory molekul
Principy značení - exogenní (afinitní, vč. imunodetekce, FlAsH/ReAsH, kovalentní (click-chemistry, fotoafinitní značení), hybridizace nukleových kyselin (DNA barcoding, DIANA), endogenní (geneticky kódované - přirozené a nepřirozené aminokyseliny)
Značení pro superrezoluční optickou mikroskopii - exogenní a genetické značení, vztah k principům optické superrezoluce
Fluorescentní proteiny - spektrální a další biofyzikální vlastnosti (struktura, reaktivita, maturace, fotokonverze, imunogenicita, FRET, tolerance modifikací), netradiční fluorescentní proteiny
Sebeznačící enzymy - dehalogenázy (HALO-tag), metyltransferázy a jiné alkyltransferázy (SNAP-tag, CLIP-tag)
Bioluminiscence - luciferiny a luciferázy, BRET, instrumentace
Ramanovské značky - příklady a limity využití v lineárních a nelineárních ramanovských technikách
Optogenetické přístupy - modulace membránového napětí, koncentrace iontů, buněčné lokalizace, molekulárních interakcí
Detekce aktivity neuronů - změny membránového napětí, změny koncentrace vápníku, sondy detekující neuropřenašeče, sondy aktivity G proteinové signalizace a dalších procesů
Značení v elektronové, kryoelektronové a kombinované mikroskopii
Využití molekulárních sond biologických procesů v zobrazovacích (mikroskopických) biofyzikálních technikách.