|
|
Trojrozměrná rekonstrukce obrazu v digitální holografické mikroskopii
Týč, Matěj ; Karásek,, Vítězslav (oponent) ; Martišek, Dalibor (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá tématem 3D obrazové rekonstrukce v holografické mikroskopii, konkrétně technikou numerického přeostřování. Numerické přeostřování umožňuje za určitých podmínek korektně doostřit obraz vzorku, který se při snímání nacházel mimo předmětovou rovinu. Tato metoda byla známa pro případ použití koherentních zdrojů osvětlení. V práci je zobecněna do formy, ve které je použitelná i v zařízeních s obecným nekoherentním (plošným anebo nemonochromatickým) zdrojem osvětlení. Dalším bodem práce je teorie pokročilého zpracování hologramu, která umožňuje získat z jednoho hologramu i údaje o přesnosti naměřených dat, k jejichž získání by bylo třeba postupně sejmout větší množství hologramů. Obě dvě metody jsou úspěšně experimentálně ověřeny.
|
|
|
Návrh zobrazovací sestavy koherencí řízeného holografického mikroskopu
Dvořák, Vladislav ; Dostál, Zbyněk (oponent) ; Špaček, Matěj (vedoucí práce)
Výzkumná skupina Experimentální biofototoniky na VUT v Brně se dlouhodobě zabývá rozvojem koherencí řízeného holografického mikroskopu (CCHM). Pro potřeby dalšího rozvoje v této oblasti je třeba postavit otevřenou laboratorní verzi tohoto mikroskopu, který zde byl doposud zastoupen pouze v komerčním provedení. Tato práce se věnuje návrhu a sestavení jeho zobrazovací části. První část práce je věnována obecnému přehledu mikroskopických metod s důrazem na interferenční mikroskopii a na princip fungování CCHM mikroskopu. V druhé části jsou mezi sebou nejprve srovnávány mnou navržené koncepty optického uspořádání. Následně jsou vybrány optické komponenty a experimentálně změřeny jejich neznámé parametry. S využitím naměřených hodnot je provedeno trasování vybraného konceptu a představeno konstrukční řešení. Zobrazovací část mikroskopu byla na základě konstrukčního řešení sestavena a experimentálně ověřena.
|
|
|
Identifikace změn chování nádorových buněk v nízkých koncentracích migrastatik koherencí řízeným holografickým mikroskopem
Zábranská, Magdaléna ; Netíková,, Irena Štenglová (oponent) ; Veselý, Pavel (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce bylo použití koherencí řízeného holografického mikroskopu ve výzkumu vlivu migrastatik v různých koncentracích na nádorové buňky a interpretace dat kvantitativního fázového zobrazení. Teoretický úvod je rozdělen na dvě části. První část je věnována CCHM, kde je stručně popsána historie holografické mikroskopie, princip a detailní popis hlavních částí mikroskopu. Druhou částí je úvod do problematiky nádorové léčby a představení migrastatických léčiv. Experimentální částí práce je analýza vlivu migrastatik na dvě nádorové linie (H1299 a HT1080) z naměřených časosběrných záznamů pořízených holografickým mikroskopem. Vliv léčiv byl vyhodnocen pomocí charakteristik popisující morfologické a dynamické změny buněk v softwaru SophiQ. Data byla následně graficky a statisticky zpracována s cílem srovnání a vyhodnocení účinku migrastatik v nízkých koncentracích. V závěru práce byly shrnuty získané poznatky a navrhnuty vybrané charakteristiky k analýze vlivu migrastatik.
|
|
|
Analýza změn fenotypu nádorových buněk navozených migrastatiky v kvantitativním fázovém zobrazení
Kolínková, Veronika ; Netíková,, Irena Štenglová (oponent) ; Veselý, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na pozorování živých buněk pomocí neinvazivní metody kvantitativního fázového zobrazování (hiQPI). Takové zobrazení je umožněno pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu (CCHM) vyvinutého v laboratoři experimentální biofotoniky na VUT. Pomocí této zobrazovací technologie jsou v rámci experimentální části práce vyhodnoceny morfologické změny nádorových buněk A549 a MCF7 po aplikaci potenciálních migrastatik. Jako migrastatika jsou označována již schválená léčiva, která by mohla zamezit migraci nádorových buněk z primárního nádoru a tím předejít vzniku metastáz. Pro posouzení jejich účinku na nádorové buňky byla zvolena metoda RAC-GM (Rychlé vyšetření růstu a migrace buněk in vitro).
|
|
|
Motilita leukemických buněk analyzovaná nekoherentním holografickým kvantitativním zobrazováním fáze
Smrčková, Zuzana ; Škarková, Aneta (oponent) ; Zicha, Daniel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou analýzy motility leukemických buněk. Kvantitativní analýzou motility buněk v tkáňové kultuře při použití časosběrného záznamu lze získat přesný popis vykonávaného pohybu buňky a detekovat odlišnosti v jejich pohybu za různých experimentálních podmínek. První část této práce popisuje jednotlivé způsoby migrace nádorových buněk. Druhá část je věnována metodám analýzy motility buněk v tkáňové kultuře při použití časosběrného záznamu, které zahrnují pořízení snímků a jejich zpracování. Součástí této kapitoly je popsán koherencí řízený holografický mikroskop, který byl v rámci této práce využíván a pro který byla navržena vložka zajišťující přesnou a stabilní polohu jednotlivých komůrek s buňkami. Poslední část je věnována samotnému výzkumu motility leukemických buněk, která je uzavřena diskusí nad získanými výsledky. V příloze je uvedena publikovaná studie s poděkováním autorce této diplomové práce za spoluúčast ve výzkumu.
|
|
|
Vývoj biofyzikální interpretace dat kvantitativního fázového zobrazování
Křížová, Aneta ; Jákl, Petr (oponent) ; Vomastek, Tomáš (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Doktorská práce se zabývá biofyzikální interpretací dat kvantitativního fázového zobrazování (QPI – quantitative phase imaging) získaného pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu (CCHM – coherence-controlled holographic microscope). V práci jsou nejprve popsány metody vyhodnocující informace z QPI jako analýza tvarových a dynamických cha-rakteristik segmentovaných objektů a také vyhodnocování samotné fázové informace. Dále je navržena metoda dynamických fázových diferencí (DPD – dynamic phase differences), která umožňuje detailněji sledovat přesuny hmoty uvnitř buněk. Všechny uvedené metody jsou pak využity v biologických aplikacích. V rozsáhlé studii různých typů buněčných smrtí jsou informace z QPI porovnány s daty z průtokové cytometrie a s výhodou je využita kombinace QPI a fluorescenční mikroskopie. Metoda DPD je pak využita při studiu přesunů hmoty uvnitř buňky při osmotických jevech. Zjednodušená metoda DPD je aplikována při výzkumu mechanizmu pohybu nádorových buněk v kolagenových gelech.
|
|
|
Kritický přehled kultivačních zařízení používaných pro mikroskopická sledování živých buněk
Ukropcová, Iveta ; Štrbková, Lenka (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Koherencí řízený holografický mikroskop (CCHM) nachází své uplatnění především v mikroskopování živých buněk in vitro. Pozorované buňky musí být umístěny v kultivačním zařízení, které umožňuje kvalitní záznam hologramu. Metodou kvantitativního fázového zobrazení (QPI) jsou pozorovány živé buňky. Běžná kultivační zařízení většinou nejsou pro metodu QPI uzpůsobena. V textu jsou specifikovány požadavky na kultivační zařízení pro CCHM. Stěžejní částí práce je kritický přehled komerčně dostupných kultivačních zařízení a zhodnocení, zda tato zařízení specifikované požadavky splňují. Dále se tato práce zabývá problematikou mikrofluidiky a její aplikací v mikroskopickém sledování buněk. V poslední části práce jsou popsány dvě hybridní kultivační zařízení optimalizovaná pro CCHM, která umožňují mikrofluidické buněčné experimenty.
|
|
|
Trojrozměrná rekonstrukce obrazu v digitální holografické mikroskopii
Týč, Matěj ; Karásek,, Vítězslav (oponent) ; Martišek, Dalibor (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá tématem 3D obrazové rekonstrukce v holografické mikroskopii, konkrétně technikou numerického přeostřování. Numerické přeostřování umožňuje za určitých podmínek korektně doostřit obraz vzorku, který se při snímání nacházel mimo předmětovou rovinu. Tato metoda byla známa pro případ použití koherentních zdrojů osvětlení. V práci je zobecněna do formy, ve které je použitelná i v zařízeních s obecným nekoherentním (plošným anebo nemonochromatickým) zdrojem osvětlení. Dalším bodem práce je teorie pokročilého zpracování hologramu, která umožňuje získat z jednoho hologramu i údaje o přesnosti naměřených dat, k jejichž získání by bylo třeba postupně sejmout větší množství hologramů. Obě dvě metody jsou úspěšně experimentálně ověřeny.
|
|
|
Koherencí řízený holografický mikroskop nové generace
Slabý, Tomáš ; Novák,, Jiří (oponent) ; Jákl, Petr (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá návrhem nové generace koherencí řízeného holografického mikroskopu (CCHM). Mikroskop je založen na mimoosovém holografickém uspořádání využívajícím difrakční mřížku a umožňuje použití časově i prostorově nekoherentního osvětlení. V teoretické části je navrženo nové optické uspořádání a odvozeny podmínky pro jednotlivé parametry mikroskopu a jeho komponent. Také je studován vliv různých zdrojů šumu na citlivost detekce fáze. V další části je popsán návrh laboratorní sestavy mikroskopu a navržen automatizovatelný seřizovací postup. Poslední část práce se zabývá experimentálním ověřením nejdůležitějších optických parametrů laboratorní sestavy mikroskopu. Oproti předchozí generaci CCHM nový návrh využívá objektivy korigované na nekonečnou tubusovou délku a běžné mikroskopové kondenzory, umožňuje zvětšení prostoru pro pozorované vzorky, odstraňuje omezení spektrální propustnosti a značně zjednodušuje seřizovací postup až na automatizovatelnou úroveň.
|
|
|
Trojrozměrná rekonstrukce obrazu v digitální holografické mikroskopii
Týč, Matěj ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá tématem 3D obrazové rekonstrukce v holografické mikroskopii, konkrétně technikou numerického přeostřování. Numerické přeostřování umožňuje za určitých podmínek korektně doostřit obraz vzorku, který se při snímání nacházel mimo předmětovou rovinu. Tato metoda byla známa pro případ použití koherentních zdrojů osvětlení. V práci je zobecněna do formy, ve které je použitelná i v zařízeních s obecným nekoherentním (plošným anebo nemonochromatickým) zdrojem osvětlení. Dalším bodem práce je teorie pokročilého zpracování hologramu, která umožňuje získat z jednoho hologramu i údaje o přesnosti naměřených dat, k jejichž získání by bylo třeba postupně sejmout větší množství hologramů. Obě dvě metody jsou úspěšně experimentálně ověřeny.
|
host ::
RSS.