Téma doktorského studia

Multifotonová a nelineární Ramanovská mikroskopie přes multimódové vlákno

Školitel:	prof. Mgr. Tomáš Čižmár, Ph.D.
Popis:
Zobrazování tkáně v hloubce několika milimetrů s rozlišením porovnatelným se standardními mikroskopy vyžaduje nové typy endoskopů. Multimódová vlákna se dají s výhodou použít jako flexibilní endoskopy, ale je nutné překonat fázové posuvy mezi módy propagovanými vláknem, které poškozují obraz a to pomocí pokročilé adaptivní optiky. Naším cílem v tomto projektu je implementace multifotonové fluorescence a nelineární Ramanovské mikroskopie (SRS nebo CARS) na výstupu z multimódového vláknového endoskopu. Student bude nejdříve studovat frekvenční závislosti světla vedeného vláknem s grandientním profilem indexu lomu (experiment a teorie) s cílem umožnit propagaci femtosekundových pulzů. Jakmile budeme schopni propagovat femtosekundové pulzy vláknem, využijeme toho v multifotonovém zobrazení a prozkoumáme možnost nelineárního Ramanovského zobrazení. Zhodnotíme, která metoda (SRS, CARS) je vhodnější pro zobrazování multimódovým vláknem. Na konci projektu bychom rádi demonstrovali nelineární zobrazení ve tkáni bez použití kontrastní látky. Toto zobrazení má potenciál v diagnostice nádorů in situ bez nutnosti biopsie. Projekt je z velké většiny experimentálně zaměřen s malým podílem teoretického modelování (20%). Student se naučí základy modelování propagace světla optickými vlákny, adaptivní optiku, mikroskopii a zobrazování, programové řízení a techniky pro charakterizaci femtosekundových pulzů. Znalost optiky je pro projekt zásadní. Základní znalosti programovacího jazyka (Matlab, LabView nebo podobné programy) je výhodou. Projekt bude realizován na Ústavu přístrojové techniky Akademie věd České Republiky s možností plného úvazku. Doktorand bude členem projektu „Gate2mu: Holografická endoskopie pro in vivo aplikace“, který v současné době probíhá na ústavu. Celý tým projektu Gate2mu bude mít 15 členů (doktorandy, postdoky a několik seniorských vědeckých pracovníků).
Poznámka: