Instrumentální metody v biomedicíně I

Úspěšné absolvování nebo získání zápočtu a nevyčerpání všech zkouškových termínů předmětu F7PMLIMB1 je podmínkou zápisu na předmět F7PMLIMB2.

Úspěšné absolvování předmětu F7PMLIMB1 je podmínkou pro zápis na předmět F7PMLPIM.

Úspěšné absolvování předmětu F7PMLIMB1 je podmínkou pro zápis na předmět F7PMLILP1.

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské informatiky

Anotace:

Požadavky:

Forma ověření studijních výsledků: cvičení: odevzdané výsledky cvičení, protokoly. Kontrolní testy.

Zkouška: multiple choice test (30 otázek) z přednesených témat a témat probraných na cvičeních, součet bodů musí být víc nejméně 60 %, neúčast na určeném termínu omlouvají pouze závažné zdravotní komplikace doložené lékařským potvrzením. Další dozkoušení ústně.

Požadavky na studenta: 100 % účast na laboratorních cvičeních, neúčast bude řešena seminární prací, kontroly znalostí před i během cvičení, odevzdání a uznání všech protokolů.

Osnova přednášek:

Témata přednášek:

1.Základní rozdělení a principy analytických metod (chemické, fyzikální, optické).

2.Teorie atomových a molekulových orbitalů (AO a MO), teorie VSEPR, energetické hladiny, bosony, ferminony, Schrodingerova rovnice.

3.Nespektrální separační metody – principy a základy chemické analýzy, rovnováhy v roztocích, pH, elektrolyty.

4.Extrakce. Princip chromatografie. Plynová a kapalinová chromatografie. Elektroforéza.

5.Pokročilé metody imunoanalýzy. Radioanalytické metody.

6.Principy spektrometrie, spektrometrická instrumentace. Chemické senzory a biosenzory.

7.Světlo jako elektromagnetické záření – geometrická a vlnová optika, vlnová délka, rychlost světla a index lomu prostředí.

8.Principy optických metod – zobrazování, interference, refrakce, základy mikroskopie.

9.Vybrané mikroskopické techniky (světelné, soft X ray a další).

10.Interakce záření s hmotou – hmota jako soubor kvantových soustav, absorpce, emise, rozptyl, fosforescence, fluorescence (doba života).

11.Zdroje záření – přírodní, tepelné, kvantové.

12.Základy laserové techniky – princip laseru, základní části rozdělení laserů podle vlnové délky, způsobu buzení a době trvání impulsu, parametry laserového svazku.

13.Lasery v biomedicínské praxi – parametry laserového svazku, základní typy interakcí s biomateriálem, bezpečnost práce s lasery.

14.Chemické senzory pro biomedicínu – princip senzoru, optické vlákno, optovláknové senzory, fluorofory v biomedicíně.

Osnova cvičení:

Témata laboratorních cvičení:

1. Stanovení ketolátek, sacharidů a hemoglobinu.

2. Vlastnosti a stanovení hormonů.

3. Chromatografie gelová, Si – gel. stanovení léků.

4. Imunochromatografické metody – ELISA, Westernblotting.

5. Teorie VSEPR – výpočty energetických stavů molekul.

6. Exkurze Buštěhrad firma Dynex – přístroje pokročilé metody imunochemie.

7. Biosenzory – exkurze ÚFE AV ČR.

8.–10. Blok 1 – Měření indexu lomu a lámavého úhlu hranolu goniometrem, parametry optických prvků – měření zakřivení ploch pomocí sférometru, úlohy z paprskové optiky.

11.–13. Blok 2 – Interference a difrakce – ohybové vlastnosti světla, Youngův pokus…, spektrometrická měření – trasmisivita, refliktivita, měření propustnosti optických filtrů, měření spektrálních charakteristik zdrojů světla na vláknovém spektrometru, optická mikroskopie – měření zvětšení objektivu, kalibrace, ….

14. Doměření úloh, kontrola protokolů a udělení zápočtu.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

•MART, T. STAUFFER (ed.) Calibration and Validation of Analytical Methods – A Sampling of Current Aproaches. UK: IntechOpen, 2018. ISBN 978-1-78923-084-0. Dostupné z: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.69918.

•MAHDI MOEINA, Mohammad, EL BEQQALIB, Aziza, ABDEL-REHIM, Mohamed. Bioanalytical method development and validation: Critical concepts and strategies, Journal of Chromatography B. 2017, 1043(1):3-11. ISSN 1570-0232.

•CIBÍČEK, Norbert, VACEK Jan a kol. Principy a využití vybraných analytických metod v laboratorní medicíně, Univerzita Palackého v Olomouci 2014. ISBN 978-80-244-3951-8

•WILD, David (ed.) The Immunoassay Handbook. 4th Edition. Elsevier Ltd. 2013. ISBN 9780080970370.

Doporučená literatura:

•SALEH, Bahaa E. A. a Malvin Carl TEICH. Základy fotoniky: Fundamentals of photonics. Praha: Matfyzpress, 1996. ISBN 80-85863-05-7.

•MIKŠ, Antonín. Aplikovaná optika. V Praze: České vysoké učení technické, 2009. ISBN 978-80-01-04254-0.

•OPEKAR, František. Základní analytická chemie pro studenty, pro něž analytická chemie není hlavním studijním oborem. 2. vyd. Praha: Karolinum, 2010. ISBN 978-80-246-1775-6.

•HECHT, Eugene. Optics. Fifth edition, global edition. Boston: Pearson Education Limited, [2017]. ISBN 1292096934.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní program Biomedicínské laboratorní metody (povinný předmět)