Biofotonika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Přehled o principech a aplikacích v interdisciplinární oblasti spojující poznatky fyziky, optiky a biologie. Interakce záření s látkou, interakce záření s tkání, základy biologie, fotobiologie, biozobrazování, základy laseru, bezpečnost práce s lasery, optické biosenzory, fotodynamická terapie, optická manipulace s buňkami, nanotechnologie pro biofotoniku, biomateriály pro fotoniku.

Požadavky:

Zápočet : aktivní účast na řešení úloh při cvičeních

Zkouška : splnění podmínek zápočtu, prokázání znalostí odpovídajících přednášené látce

Osnova přednášek:

1.Biofotonika jako vědní obor, jeho vymezení.

2.Interakce záření s látkou I. (duální charakter světla, šíření světla, fotony, koherence, interference, difrakce, vazby v molekulách)

3.Základy laserové techniky (princip cinnosti laseru, typy laseru, aplikace laserů ve fotobiologii a v lékařství, bezpečnost práce s lasery)

4.Základy biologie (typy buněk, organizace buněk v tkáni, nádory, typy tkání a jejich funkce)

5.Interakce záření s látkou II. (interakce světlo- molekula, záoení s hmotou, interakce záření s tkání, indikace a detekce interakčních mechanizmu)

6.Absorpce, emise světla, principy biologické spektroskopie (absorpční, emisní, fluorescenční, Ramanova, Fourierovská infračervená spektroskopie, atd.)

7.Biozobrazování (princip, uspořádání a obecné vlastnosti mikroskopu, principy konkrétních typu mikroskopu -transmisní, rastrovací, fluorescencní, tunelové, na odraz, elektronové, atd.). Aplikace, sondy.

8.Optické biosenzory (principy, konstrukce, aplikace), fotonásobiče, polovodičové detektory a snímače

9.Fotodynamická terapie (princip, vymezení aplikací), cytometrie

10.Interakce záření s látkou III (interakce záoení s tkání, regenerace,

fototerapie, optická koherentní tomografie), rentgenovská tomografie

11.Manipulace s buňkami pomocí optického záoení, cytometrie

12.Nanotechnologie pro biofotoniku -bionanofotonika

13.Biomateriály pro biofotoniku

14.Záloha

Osnova cvičení:

Tématika cvičení sleduje látku přednášky

Cíle studia:

Přehled o principech a aplikacích v interdisciplinární oblasti spojující poznatky fyziky, optiky a biologie. Interakce záření s látkou, interakce záření s tkání, základy biologie, fotobiologie, biozobrazování, základy laseru, bezpečnost práce s lasery, optické biosenzory, fotodynamická terapie, optická manipulace s buňkami, nanotechnologie pro biofotoniku, biomateriály pro fotoniku.

Studijní materiály:

1] Paras N. Prasad, Introduction to Biophotonics, Wiley- Interscience, 2003

[2] Paras N. Prasad, Nanophotonics, Wiley Interscience, 2004

[3] Biomedical Photonics Handbook, Tuan Vo- Dinh (Editor), Taylor&Francis Group,2003

[4] Časopisy Biophotonics International

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: