Detail předmětu

Experimentální biofotonika

FSI-TEB-AAk. rok: 2024/2025

Základy biofotoniky zahrnující principy světelné mikroskopie, fluorescenční a konfokální mikroskopie, kvantitativního fázového zobrazování zejména v holografické mikroskopii a polarizační mikroskopie. Základy biologie buňky: 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. Využití světelné mikroskopie k pozorování živých buněk in vitro.

Příklady aplikací v neurovědách a výzkumu rakoviny.

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)

Vstupní znalosti

Základní znalosti geometrické optiky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci v laboratoři a záviset na výsledku závěrečné diskuze.
Je třeba absolvovat všechny výukové bloky z důvodu jejich návaznosti. V případě absence učitel studentovi stanoví náhradní řešení.

Učební cíle

Cílem studia předmětu je seznámit se se základy biofotoniky zahrnující techniky světelné mikroskopie pro biologii. Součástí jsou i základy biologie buňky a využití světelných mikroskopů k pozorování živých buněk in vitro. Seznámení s příklady aplikací v neurovědách a výzkumu rakoviny. Širší možnost mezioborového uplatnění absolventa.

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

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Zicha, CSc.

Osnova

Základní principy světelné mikroskopie pro biologii
Buněčná biologie a příprava vzorku pro mikroskopii
Interferometrie a digitální holografie
Fluorescenční, konfokální a multifotonová mikroskopie
Aplikace ve výzkumu rakoviny a buněčné biologii
Polarizační mikroskopie a zobrazování extracelulární matrix

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Zicha, CSc.

Osnova

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