Fyzika I
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
17KBBFY1 | Z,ZK | 5 | 2+1+1 | česky |
- Přednášející:
- Cvičící:
- Předmět zajišťuje:
- katedra přírodovědných oborů
- Anotace:
-
Přehled o principech a aplikacích v interdisciplinární oblasti spojující poznatky fyziky, optiky a biologie. Zaměření na interakci záření s látkou, interakce záření s tkání, základy biologie, fotobiologie, biozobrazování, základní principy laserů a vlastnosti laserového záření, bezpečnost práce s lasery, optické biosenzory, fotodynamická terapie, optická manipulace s buňkami, nanotechnologie pro biofotoniku, biomateriály pro fotoniku.
- Požadavky:
-
Testy ve 4., 8. a 12. týdnu semestru, 70% docházka, vypracování semestrální práce a dvou domácích cvičení.
- 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 činnosti 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, interakce záření s hmotou, interakce záření s tkání, indikace a detekce interakčních mechanismů).
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, fluorescenční, 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 záření s tkání, regenerace, fototerapie, optická koherentní tomografie), rentgenovská tomografie.
11.Manipulace s buňkami pomocí optického záření, cytometrie.
12.Nanotechnologie pro biofotoniku - bionanofotonika.
13.Biomateriály pro biofotoniku.
14.Shrnutí.
- Osnova cvičení:
-
Předmět v bakalářské etapě nemá praktická cvičení. Po dohodě je možno navštívit praktická cvičení v laboratořích FBMI s magisterskými studenty.
- Cíle studia:
-
Cílem studia je podat přehled o principech a aplikacích v interdisciplinární oblasti spojující poznatky fyziky, optiky a biologie. Ozřejmit principy na kterých pracují moderní zobrazovací, analytické i terapeutické přístroje a senzory. Seznámit posluchače s materiály využitelnými a využívanými v biofotonice. Propojit svět fotoniky s biomedicínskými aplikacemi a naopak využití biomateriálů pro potřeby fotoniky. Jde hlavně o následující oblasti: Biozobrazování, diagnostika, optické diagnostické přístroje, světlem řízené/aktivované terapie, světelné zdroje a detektory.
- 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
[5] Základy fotoniky, svazek 1-4. Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich. Vyd. MATFYZPRESS, 1994, Praha.
- Poznámka:
- Další informace:
- Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
- Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Bakalářský studijní obor Biomedicínský technik - kombinovaný (povinný předmět)