Biofotonika

Garant předmětu:

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:

Písemka v polovině semestru a na konci semestru

Písemka v polovině semestru může být nahrazena, pokud si tak student zvolí, překladem z cizojazyčné knihy nebo odborného článku na dané téma

Známka je dána 1/4 Bodů (max. 25 bodů) z písemky v polovině semestru (překladem z anglické knihy) a body z písemky na konci semestru (max. 75 bodů) - klasifikace klasická ČVUT

COVID: Písemka může být nahrazena ústním zkoušením přes MS Teams nebo jinou formou dle aktuální epidemické situace

Osnova přednášek:

1. BFT jako vědní obor, základy světla a hmoty, duální charakter světla, polarizace, koherence.

2. Laser, stimulovaná emise, dělení laserů.

3. Interakce I. Snellovy zákony, transmise, absorpce, Lambertův zákon, rozptyl, interakce s terčem.

4. Interakce I. dokončení

5. Interakce II., s tkání.

6. Mikroskopie, optický, SPM, elektronový mikroskop, AFM.

7. Mikroskopie atomárních sil.

8. Fototerapie, bezpečnost práce s lasery.

9. Biosenzory

10. Spektroskopie, FTIR, Raman, absorpční.

11. Tweezery, cytometrie, aplikace v lékařství.

12. Radiometrie, fotometrie.

13. Detektory

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] Jelínek M. a kol., skripta ČVUT, 2015

[3] 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 v aj (povinně volitelný předmět)