Biofotonika (FSI-TBF)

Cílem studia předmětu je seznámit se se základy biofotoniky, technik světelné mikroskopie pro biologii, vláknové optiky a endoskopy, světelných mikromanipulací a polymerací nanostruktur. 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 znalosti geometrické optiky.

Základy biofotoniky zahrnující principy světelné mikroskopie, fluorescenční a konfokální mikroskopie, kvantitativního fázového zobrazování zejména v holografické mikroskopii, polarizační mikroskopie, vláknové optiky a endoskopie, optické mikromanipulace a fotopolymerace nanostruktur. 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.

Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci v laboratoři a záviset na jeho prezentaci v závěrečném kolokviu, která bude obsahovat pojednání o vybrané relevantní vědecké publikaci.
Je doporučeno absolvovat všechny výukové bloky z důvodu jejich návaznosti. 

Základní principy světelné mikroskopie pro biologii
Buněčná biologie a příprava vzorku pro mikroskopii
Interferometrie a digitální holografie
Fluorescenční, konfokální a multifotonová mikroskopie
Vláknová optika, endoskopy a aplikace v neurobiologii
Aplikace ve výzkumu rakoviny a buněčné biologii
Optické mikromanipulační techniky a optická pinzeta
Fotopolymerace nanostruktur
Polarizační mikroskopie a zobrazování extracelulární matrix

Tkáňová kultura a příprava buněk
Holografická interferometrie
Konfokální mikroskopie