|
|
Segmentation of Multi-Dimensional Multi-Parametric Microscopic Data of Biological Samples Using Convolutional Neural Networks
Backová, Lenka ; Benda, Aleš (vedoucí práce) ; Schätz, Martin (oponent)
Štandardným spôsobom zobrazovania biologických vzoriek sa stali viacparametrické vysoko rozmerné obrázky. Na kvantifikáciu výsledkov z týchto obrázkov je často potrebné najskôr použiť segmentáciu. Avšak kvôli základným nedostatkom fluorescenčnej mikroskopie bi- ologických vzoriek, ako napríklad kvôli nízkemu pomeru signálu k šumu, sa konvolučné neurónové siete stali často používaným nástrojom na automatizáciu segmentácie. Kon- volučné neurónové siete sa ukázali byť všestranné v ich potenciálnom použití, ako aj schopné segmentovať komplexné obrázky. V tejto práci využívame neurónovú sieť U-Net na segmentáciu obrázkov, ktoré obsahujú nielen informácie o intenzite, ale aj informácie o dobe života excitovaného stavu. Skúšame rôzne reprezentácie obrázkov, aby sme zis- tili, či pridaná informácia v hodnotách pixelov vedie k zlepšeniu segmentácie. Uvádzame ukážku aplikácie výslednej segmentácie s fázorovou analýzou na štúdium plodnosti myších spermií. 1
|
|
|
Metody sledování buněčných procesů v reálném čase
Švecová, Iva ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Groušl, Tomáš (oponent)
Cílem této práce je poskytnout přehled metod využívaných ke sledování procesů v živých buňkách v reálném čase se zaměřením na sledování signálních drah. První, neobsáhlejší část práce se zabývá metodami využívajícími fluorescenci, poté se zmíníme také o bioluminiscenčních metodách a metodách nevyžadujících značení. V sekci o fluorescenčních metodách si nejprve představíme typy fluoroforů a příslušné způsoby značení. Následně se podíváme na jednotlivé přístupy. Začneme dvěma způsoby designu biosenzorů, následovat budou tři metody umožňující sledování kinetiky molekul, poté se seznámíme s metodou FLIM využívanou ke sledování prostředí kolem fluoroforu a skončíme s dvěma technikami vylepšujícími rozlišení. U každé techniky si vysvětlíme její princip a uvedeme si příklady využití. Na závěr se podíváme na příklad sledování signální dráhy.
|
|
|
Studium UV světlem generovaných fluorescenčních komplexů zinku pomocí fluorescenční spektroskopie
Havlíková, Martina ; Vaculovičová, Markéta (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem UV světlem generovaných fluorescenčních komplexů zinku s kadmiem a organickými molekulami SAM, SAH, CYS, HCYS a GSSG, konkrétně při vlnové délce 375 nm. Dále je cílem práce prekurzory spektrálně a temporálně charakterizovat před a po ozáření v transiluminátoru při vlnové délce 250 nm. Studium geneze fluorescenčních komplexů bylo provedeno pomocí metody FLIM. Díky této metodě bylo zjištěno, že ke tvorbě zmiňovaných komplexů dochází jen u prekurzorů Zn:SAH, Zn:GSSG a Zn:Cd, a že na tuto tvorbu má značný vliv způsob přípravy. Spektrální charakteristika byla provedena na fluorimetru, kde byl očekáván nárust intenzity fluorescence u ozářeného roztoku s prekurzory. Jednalo se o zakalené roztoky, kde byla pozorována sedimentace částic, se kterou docházelo ke změně intenzity fluorescence. U vzorku Zn:SAM a Zn:CYS docházelo se sedimentací ke zvýšení intenzity, naopak u Zn:SAH a Zn:HCYS docházelo k jejímu snížení. Roztok s prekurzory Zn:Cd byl čirý, a tak nedocházelo k žádné změně intenzit. Zn:Cd vykazoval nejlepší spektrální vlastnosti, naopak nejhůře se jevil vzorek se Zn:SAM, jehož excitační a emisní maxima se nacházejí velmi blízko sebe. Vzorek s prekurzory Zn:CYS a Zn:HCYS vykazoval téměř stejné výsledky spekter a příslušných maxim. Na základě charakteristiky dle dob života metodou TCSPC se nejlépe choval vzorek se Zn:CYS, Zn:HCYS a Zn:GSSG, které vykazovaly 3 doby života. U vzorku se SAM a SAH nebylo možné jednoznačně určit doby života. Zn:Cd vykazoval 4 doby života.
|
|
|
Korelace mezi měřením stacionární fluorescenční anisotropie na fluorimetru a fluorescenčním mikroskopu
Moslerová, Lenka ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem fluorescenční anizotropie na modelovém systému fluorescenční sondy a glycerolu. Fluorescenční látkou je v této práci použito ATTO 488 a jako modelové prostředí byly použity roztoky glycerolu o různých koncentracích k nasimulování různě viskózních prostředí. Měření bylo prováděno na fluorescenčním spektrofluorimetru a na konfokálním fluorescenčním mikroskopu. Byla pozorována lineárně se zvyšující naměřená hodnota anizotropie v závislosti na jednotlivých viskozitách jak u hodnot naměřených na fluorimetru, tak se stejným trendem zvyšující hodnot naměřených na fluorescenčním mikroskopu. Tyto hodnoty byly porovnány a byly stanoveny korekční faktory. Díky Perrinově rovnici bylo výpočtem ověřena správnost měření.
|
|
|
Vnitřní fluorescence bakterií Cupriavidus necator
Marková, Kateřina ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá autofluorescencí flavinů v gram-negativní bakterii Cupriavidus necator H16 a jejím mutantním kmenu PHB-4. Experimenty byly prováděny pomocí fluorescenční mikroskopie a průtokové cytometrie. Pro potvrzení přítomnosti flavinů byla změřena excitační a emisní spektra bakteriální suspenze, která se porovnala s flavinovými standardy. V části věnované testování buněk bez stresové odpovědi se měřila autofluorescence bakterií v PBS pufru a buněčné suspenze obarvené fluorescenční sondou BODIPY 493/503. Byl porovnáván poměr krátké doby života ku dlouhé době života autofluorescence a jeho závislost na přítomnosti fluorescenční sondy. Dále byla měřena autofluorescence supernatantu, kdy bylo zjištěno, že relativní zastoupení dlouhé doby života v extracelulárním prostředí je mnohonásobně vyšší než v intracelulárním. V části věnované stresové odpovědi se práce zaměřila na množství rozpuštěného kyslíku v produkčním médiu. Dále byl použit různě koncentrovaný peroxid vodíku, kdy nejlepší výsledky vykazovala koncentrace 100 mM. Pro porovnání s předchozími podmínkami se využila kombinace se síranem železnato-amonným, kde ale nebyl pozorován žádný rozdíl. Z látek ovlivňujících přímo dýchací řetězec byl použit azid sodný a antimycin A. Obě tyto látky měly vliv na změnu poměru relativního zastoupení dob života autofluorescence, ovšem rozložení těchto dob života a změnu rozložení autofluorescence v průběhu času ovlivňoval pouze azid sodný.
|
|
|
Influence of lipid composition and model peptides on lateral organization of lipid layers
Veľas, Lukáš ; Heřman, Petr (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent)
Oxidované fosfolipidy (OxPL) sa nachádzajú v živých organizmoch kvôli oxidatívnemu stresu. Napriek tomu, fyziologická funkcia OxPL nie je doposiaľ úplne známa. Prítomnosť OxPL bola preukázaná v množstve zápalových ochorení akým je ateroskleróza či neurodegeneratívnych ochorení akými sú Parkinsonova a Alzheimerova choroba. V tejto práci prezentujeme vplyv dvoch OxPL na laterálnu heterogenitu modelovej lipidovej membrány. Konkrétne sme skúmali vplyv 1-palmitoyl-2-(5'-oxo-valeroyl)-sn-glycero-3-fosfocholínu (POVPC) a 1-palmitoyl-2-glutaryl-sn-glycero-3-fosfocholínu (PGPC) na formáciu nanodomén prítomných v obrích unilamelárnych vezikulách obsahujúcich 1,2-dioleoyl-sn- glycero-3-fosfocholín (DOPC), cholesterol a sfingomyelín. Len niekoľko málo techník je schopných detegovať nanometrové domény nachádzajúce sa v membráne s vysokým rozlíšením. Časovo rozlíšený Försterov rezonančný prenos energie (TR-FRET) v kombinácii s Monte Carlo (MC) simuláciami poskytuje silný nástroj nie len na detekciu laterálnych heterogenít ale aj ich charakterizáciu s rozlíšením 2 nm. V prítomnosti oboch skúmaných OxPL bol pozorovaný výrazný vplyv na veľkosť nanodomén a v prípade PGPC, ktorý obsahuje karboxylovú skupinu bola detegovaná formácia väčších nanodomén v porovnaní s POVPC, ktorý obsahuje aldehydovú skupinu. MC simulácie boli...
|
|
|
Organizace a mobilita receptorů spřažených s G proteiny v plasmatické membráně
Merta, Ladislav ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Sýkora, Jan (oponent)
Diplomová práce se zabývá analýzou membránové organizace receptoru pro tyreoliberin (TRH-R) a δ- opioidního receptoru (DOR) ve vztahu k membránovým doménám, neboli membránovým raftům. Pro tyto účely jsou využity moderní techniky fluorescenční mikroskopie FLIM, FRAP a RICS. Jedná se o studii na živých buňkách odvozených od buněčné linie HEK293. K výzkumu membránových domén je využívána deplece cholesterolu z plasmatické membrány pomocí β-cyklodextrinu. Práce ukazuje, že naprostá většina TRH-R je v plasmatické membráně lokalizována mimo membránové rafty. Práce rovněž porovnává různé módy měření metodou FRAP a srovnává výsledky získané metodou FRAP s výsledky získanými metodou RICS, protože oba přístupy jsou do jisté míry analogické. Jedná se o jednu z prvních prací, která charakterizuje mobilitu receptorů spřažených s G proteiny v plasmatické membráně s použitím metody RICS. Ve druhé části práce byl vypracován postup pro transientní transfekci buněk HEK293 konstrukty DOR-ECFP a DOR-EYFP a současně byla ověřována funkčnost těchto fúzních bílkovin, tedy jejich schopnost aktivovat příslušný G protein. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Analýza fluorescence organického barviva s využitím konfokální mikroskopie
Mocko, Štefan ; Chmelíková, Larisa (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá dlouhodobou analýzou fluorescence rhodaminu, který je navázán na železité SPIO nanočástice. V první části seznamuje s nutným vědeckým základem pro pochopení fyzikálního jevu fluorescence. Dále se zaměřuje na použité hardwarové a softwarové vybavení pro dlouhodobou analýzu vývoje fluorescence u mezenchymálních kmenových buněk. V neposlední řadě je zde popsán analytický software pro práci s naměřenými daty, který byl vyvinut pro tuto práci.
|
|
|
Možnosti systému FLIM v konfokální mikroskopii
Petrula, Jakub ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá využitím systému FLIM v konfokálnej mikroskopií. Popisuje základné pojmy, ktoré úzko súvisia s danou témou, ako je princíp fluorescencie, fluorescenčné značenie a podstata fluorescenčnej a konfokálnej mikroskopie. Praktická časť sa venuje práci s konfokálnym mikroskopom, na ktorom je zaobstaraná sada intenzitných snímkov rastlinnej a živočíšnej bunky. Konečným produktom praktickej časti bakalárskej práce sú snímky, na ktorých je v pseudofarbách vyobrazená doba života fluorescencie. V práci je tiež popísaný algoritmus k vytvoreniu pseudofarebných snímkov. K algoritmu je vytvorené uživateľské prostredie.
|
|
|
pH citlivé fluorescenční sondy
Marková, Kateřina ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo navrhnout vhodnou metodu pro měření pH bakteriálního cytosolu v bakteriích kmene Cupriavidus necator. Pro získání skenu bakterií byla zvolena fluorescenční mikroskopie a časově rozlišené fluorescence pro získání kalibrační křivky. Nejideálnější sondou, kterou bylo možno využít, byl BCECF-AM. Bylo navrženo, že pro prokaryotický typ buněk je vhodnější použít externí kalibraci než interní. Bakterie s označením H16 vykazují dlouhou dobu života pouze na granulích s obsahem PHB, zatímco u bakterií typu PHB-4 se nejdelší doba života vyskytuje náhodně v celé buňce.
|
host ::
RSS.