Detail předmětu

Technology in Cellular Engineering

FEKT-MPA-TBIAk. rok: 2024/2025

Předmět „Technologie v buněčném inženýrství“ seznamuje posluchače s metodami, technologiemi a přístrojovým vybavením využívanými v oblastech buněčného a tkáňového inženýrství v laboratořích a ve výzkumu.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Nabízen zahraničním studentům

Pouze domovské fakulty

Vstupní znalosti

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Výsledné hodnocení předmětu bude stanoveno z bodů získaných z průběžných testů a aktivity
ve cvičeních (celkem max. 20 bodů) a závěrečné písemné zkoušky (max. 80 bodů).   

Pro získání zápočtu je nutné splnit následující podmínky: 

Závěrečnou zkoušku mohou vykonat pouze studenti s uděleným zápočtem.
- získání alespoň 15 bodů v laboratorních cvičení včetně bodů za průběžné písemné testy,
- nenulové hodnocení v průběžných písemných testech,
- nenulové hodnocení za vypracované protokoly nebo domácí úlohy,
- splnění plné docházky.

Bližší podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. 

 

Učební cíle

Cílem kursu je zajistit posluchačům znalosti o technologiích a metodách užívaných v laboratořích zaměřených na buněčné a tkáňové inženýrství.

Studijní opory

K dispozici jsou přednáškové materiály a řada dostupné doporučené literatury a materiálů.

Základní literatura

Alberts B., Johnson A., Walter P.: Molecular Biology of the Cell. (CS)
Ankur Singh, Akhilesh K. Gaharwar: Microscale Technologies for Cell Engineering (CS)
Bengt Nölting: Methods in Modern Biophysics (CS)
José Luis R. Arrondo, Alicia Alonso: Advanced Techniques in Biophysics. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-BIO magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPC-BIO magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPC-BTB magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPAD-BIO magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D.

Osnova

1. Kultivace a příprava buněk a tkání, automatizace procesů v buněčné laboratoři.
2. Technologie pro počítání a třídění buněk, automatizované laboratorní analyzátory pro tkáňové inženýrství.
3. Mikroskopické techniky, pozorování ve světlém poli, kontrastní techniky, fluorescenční mikroskopie.
4. Speciální mikroskopické zobrazovací techniky, DHM, AFM.
5. Elektronová mikroskopie v buněčném inženýrství, korelační mikroskopie, příprava biologických vzorků pro elektronovou mikroskopii.
6. Aplikace biomateriálů v biomedicínském inženýrství.
7. 3D biotisk a jeho aplikace v regenerativní medicíně.
8. Nanotechnologie v regenerativní a rakovinové medicíně.
9. Mechanické vlastnosti článků a metody jejich měření.
10. Metody a technologie pro analýzu buněčné migrace.
11. Technologie a metody používané v optogenetice.
12. Technologie aplikované na zvířecí modely. Virtuální realita v biomedicínských aplikacích.  

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D.

Osnova

1. Buněčné inženýrství - kultivace, pozorování
2. Měření TEER kultivovaných buněk
3. Pozorovací techniky, fluorescenční mikroskopie
4. Segmentace buněk (analýza obrazu)
5. Migrace buněk, zpracování dat
6. Zpracování signálů MEA+AFM
7. Základy Fusion 360
8. 3D tisk v kardiologii, segmentace (Slicer)
9. Příprava biomateriálů
10. 3D biotisk: praktický úkol (Inkredible)
11. Virtuální realita pro modely Fusion
12. Exkurze 

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D.

Osnova

1. Buněčné inženýrství - kultivace, pozorování
2. Měření TEER kultivovaných buněk
3. Pozorovací techniky, fluorescenční mikroskopie
4. Segmentace buněk (analýza obrazu)
5. Migrace buněk, zpracování dat
6. Zpracování signálů MEA+AFM
7. Základy Fusion 360
8. 3D tisk v kardiologii, segmentace (Slicer)
9. Příprava biomateriálů
10. 3D biotisk: praktický úkol (Inkredible)
11. Virtuální realita pro modely Fusion
12. Exkurze