Detail předmětu

Experimentální biofotonika

FSI-TEB-AAk. rok: 2022/2023

Základy biologie buňky in vitro: struktura a funkce buňky, izolace buněk do in vitro systémů a jejich kultivace v in vitro podmínkách speciálně pro mikroskopická pozorování. Protokoly in vitro vyšetřování buněčných reakcí. Vyhodnocení výsledků biologických pokusů.
Využití světelné mikroskopie k pozorování živých buněk in vitro: principy světelné mikroskopie, fluorescenční a konfokální mikroskopie, kvantitativní fázovové zobrazování v holografické mikroskopii, zpracování obrazu.

V laboratoři probíhají demonstrační a praktická cvičení 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

3

Garant předmětu

Ing. Daniel Zicha, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Znalost základů biologie živých buněk in vitro, schopnost kultivace a přípravy buněčných preparátů, využití světelných mikroskopů k pozorování živých buněk in vitro, základní schopnost interpretace výsledků experimentu, jak z hlediska fyzikálního, tak i biologického. Pochopení problematiky biologické mikroskopie a získání vhledu do současných trendů jejího dalšího vývoje. Širší možnost mezioborového uplatnění absolventa.

Prerekvizity

Základní znalosti geometrické optiky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci v laboratoři a záviset na výsledku závěrečné diskuze nad zadanými tématy. Je povoleno použití poznámek a literatury.

Učební cíle

Cílem studia předmětu je seznámit se se základy biologie živých buněk in vitro a s použitím techniky biologické světelné mikroskopie a perspektivou jejího vývoje.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Je třeba absolvovat všechny výukové bloky z důvodu jejich návaznosti. V případě absence učitel studentovi stanoví náhradní řešení.

Základní literatura

A. R. Hibbs: Confocal Microscopy for Biologists. Springer, 2004.
B. Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Garland Science, 2007.
D. Bray: Cell Movements: From Molecules to Motility. Garland Science 2000.
D. E. Chandler, R. W. Robertson: Bioimaging. Jones & Bartlett, Boston 2009.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-FIN-P magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program N-PMO-P magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Zicha, CSc.

Osnova

Struktura a funkce buňky
Izolace buněk do in vitro systémů
Principy světelné mikroskopie
Kultivace buněk v in vitro podmínkách pro mikroskopická pozorování
Protokoly in vitro vyšetřování buněčných reakcí
Fluorescenční a konfokální mikroskopie
Kvantitativní fázový kontrast v holografické mikroskopii
Zpracování obrazové informace
Vyhodnocení výsledků biologických pokusů

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Zicha, CSc.

Osnova

Témata přednášek jsou rozvinuta demonstracemi v laboratoři a laboratorní prací studentů.