Předmět: Zobrazovací metody v biofyzice

« Zpět
Název předmětu Zobrazovací metody v biofyzice
Kód předmětu UCH/ZMB
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Doktorský
Rok studia nespecifikován
Četnost výuky V akademických rocích začínajících sudým letopočtem (např. 2020/2021), jen v letním semestru
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk angličtina
Statut předmětu nespecifikováno
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Tůma Roman, prof. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1) Úvod do zobrazování, hlavní charakteristiky světla a ilustrace jeho použití v poznávání biologických mechanismů 2) Optické sestavy, a principy formování obrazu- zdroje světla komponenty, teleskop a mikroskop, světelné svazky, geometrická a Fourierovská optika, interference 3) Detekce světla- kvantová podstata světla, jednoduché a maticové detektory, časové rozlišení a citlivost 4) Mikroskopie- typy mikroskopů a osvětlení, řízení svazku a skenery, držáky vzorků a zobrazování buněk, kontrast - fázový, interference, Nomarski, fluorescence, reflexní zobrazování, zvětšení a rozlišení 5) Index lomu and holografie - zobrazování pomocí systému Nanolive 6) Fluorescenční mikroskopie- epifluorescence, konfokální, reflexe (TIR), zobrazování buněk- praktické příklady 7) FRET, FLIM, FCS, RICS a další fluktuační metody 8) Zobrazování za difrakčním limitem (super-resolution)- detekce jednotlivých molekul, PALM, STORM, SIM, STED, fotofyzika excitace, zpracování obrazu v prostoro-čase 9) Prostoro-časové sledování jednotlivých molekul - principy a implementace včetně nároků na biologický system 10) Spektrální zobrazování - Raman a IR 11) Nelineární metody- dvoufotonová excitace, CARS 12) Praktické základy zpracování obrazu

Studijní aktivity a metody výuky
Demonstrace, Laboratorní práce, E-learning, Práce s multimediálními zdroji (texty, internet, IT technologie), Blended learning
  • Příprava na zkoušku - 40 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 40 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 20 hodin za semestr
Výstupy z učení
Kurz uvede studenty do problematiky optického zobrazovaní biologických objektů. Teoretické poznatky budou ilustrovány na příkladech a pomocí laboratorních demonstrací a praktik.

Předpoklady
Základy fyziky a optiky na bakalářské úrovni, praktické znalosti užívání výpočetní techniky a technických programů, součástí kurzu je instalace a použití specializovaných produktů (OpticalRayTracer, Matlab, Fiji). Nejdůležitější je vůle aktivně řešit problémy. Vyuka je vedena v anglictine!

Hodnoticí metody a kritéria
Seminární práce, Vypracování laboratorních protokolů, Průběžné hodnocení

Doporučená literatura
  • On line library in Teams class.
  • Petr Malý. Optika (Karolinum 2013).


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr