|
|
Piezostolek pro CCHM mikroskop
Motyčka, Vít ; Cejpek, Zdeněk (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Pro nové aplikace třírozměrného zobrazování pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu, je potřeba navrhnout stolek pro vzorky, který umožňuje přesný posuv vzorku v axiální ose v rozsahu větším, něž výrobci těchto stolků běžně nabízejí. Tento fakt je podložen rešerší komerčně dostupných výrobků. Na základě požadavků jsou stanoveny dva koncepční návrhy stolku. Vhodný koncept je převeden do konstrukčního řešení a je vybaven vhodnými piezoaktuátory. Podle sestavy je vytvořena výrobní dokumentace, podle které je stolek vyroben a sestaven. Jeho správná funkce je ověřena testováním.
|
|
|
Spojování světla dvou zdrojů v integrační sféře
Mellová, Katarína ; Šicner, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Novo vyvíjaná generácia koherenciou riadeného holografického mikroskopu bude vybavená fluorescenčným modulom. Práca pojednáva o základných princípoch a aplikácii fluorescenčnej mikroskopie vrátane popisu holografického mikroskopu. Je vykonaná a vyhodnotená rešerš dostupných svetelných zdrojov používaných vo fluorescenčnej mikroskopii. Navrhnutý zdroj spája žiarenie o vybraných excitačných vlnových dĺžkach pomocou integračnej sféry, ktorá má navyše aj homogenizačný efekt. Touto inovatívnou konštrukciou je zabezpečená rýchla a efektívna zmena excitačných vlnových dĺžok, vzhľadom na použitý fluorofór a tiež možnosť priameho pripojenia zdroja k mikroskopu. Pre výber vhodného usporiadania zdroja sú navrhnuté tri ideové návrhy jeho fungovania. Vybrané návrhy boli overené simuláciou a boli vybrané vhodné optické komponenty. Výsledná konštrukcia je otestovaná.
|
|
|
Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii
Riznerová, Petra ; Slabý, Tomáš (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách.
|
|
|
Řízení a automatizace optické jednotky autofokusu pro transmisní holografický mikroskop
Paták, Marek ; Bouchal, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá automatizací autofokusační jednotky pro transmisní holografický mikroskop. V práci je popsána konstrukce stávající autofukusační jednotky, která je doplněna o robotizaci kolimátoru pomocí řemenového mechanismu. V práci je uveden algoritmus pro automatizaci kolimátoru. Dále je popsán algoritmus pro vyhodnocení míry rozladění mikroskopu. Pro tyto funkce je vytvořeno grafické rozhraní. Algoritmy byly experimentálně otestované na laboratorní sestavě pro další integraci do řídícího programu holografického mikroskopu.
|
|
|
Analysis of Microscopic Images of Cancer Cells
Vičar, Tomáš ; Matula,, Petr (oponent) ; Sladoje, Natasa (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
This dissertation focuses on the analysis of various forms of microscopic image data of cancer cells (static 2D images, static 3D stacks, 2D timelapse live cell imaging). The main focus is on data acquired with a~coherence controlled holographic microscope, which is a~relatively new modality capable of contrast imaging of live cells without staining (label-free) and provide quantitative information (Quantitative Phase Imaging - QPI). In this thesis, the basic procedure for the analysis of cell images is described, where new methods for the individual steps are developed and refined. The largest part of the thesis is devoted to cell segmentation, where classical and deep learning-based methods are summarized. New methods suitable specifically for QPI data are also developed. A~part of the thesis is devoted to the segmentation of 3D fluorescence nuclei and the detection of DNA breaks using deep learning. The thesis also deals with further processing in the form of cell tracking, feature extraction and subsequent analysis, where cell death is detected and suitable interpretable features are developed to classify cell death into apoptotic and lytic. Overall, this thesis contributes to the development of different steps of image analysis of cancer cells and reflects current advances in the image analysis field, deep learning approaches in particular, which is also demonstrated in several research applications.
|
|
|
Studium vlivu migrastatik na dynamiku migrace nádorových buněk pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu
Muchová, Nikola ; Netíková,, Irena Štenglová (oponent) ; Veselý, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá propojením koherencí řízeného holografického mikroskopu s výzkumem vlivu migrastatik na dynamiku migrace rakovinných buněk. Teoretická část stručně popisuje historii holografické mikroskopie a vývoj holografického mikroskopu na FSI VUT v Brně ve spolupráci s firmou Telight. Zahrnuje náhled do konstrukce a principu funkce koherencí řízeného holografického mikroskopu. Následně se zabývá stručným popisem současné onkologické léčby a představením kandidátů na nová léčiva označená jako migrastatika. Stěžejní částí je navržení experimentálního postupu pozorování, zaznamenání a zpracování obrazových dat pomocí techniky hiQPI. V poslední části diplomové práce je následná analýza vlivu vybraných léčiv na rakovinné buňky a porovnání získaných výsledků s již existujícími studiemi. Pro zahájení protokolu „Rychlé vyšetření růstu a migrace buňky in vitro“ byla porovnána vhodnost objektivů se zvětšením 4x a 10x.
|
|
|
Stabilization of the mutual position of the focal plane and the observed object in the holographic microscope
Ha Trinh, Hung Son ; Brada, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
The coherence-controlled holographic microscope (CCHM) makes the study of native biological samples in real-time possible. However, during long-term observation sessions, a defocusation of observed objects occurs. This undesirable phenomenon is probably caused by changes in the mutual position of the focal plane and the observed object. Thermal changes within the CCHM are thought to be the reason behind the displacement. A need for a hardware-based autofocus system, which would complement the currently implemented solution and which could compensate for the insufficiencies of the software autofocus, has therefore emerged. First, the optical setup of the CCHM is briefly described. Afterwards, the principle of the current autofocusation solution is explained. Subsequently, several displacement detection and monitoring methods, which can be utilized in a feedback loop to maintain a defined mutual position of objects, are introduced. After discussing the advantages and disadvantages of each method, one is selected for the practical part of the thesis. Based on the chosen method, a device that stabilizes the mutual position of the focal plane and the observed object is designed, constructed and experimentally tested.
|
|
|
Detection of cellular processes in image sequences
Hatrinh, Hung Anh ; Richter, Miloslav (oponent) ; Petyovský, Petr (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis deals with cell segmentation and detection of cellular processesin quantitative phase images obtained by a Coherence-controlled holographic microscope (CCHM). A cell segmentation algorithm based on edge detection and watershed segmentation was designed and implemented in the programming language C++ using OpenCV library. For detecting cellular processes, machine learning methods were proposed and implemented in MATLAB®.
|
|
|
Fabrication and characterization of nanostructures with functional properties in the field of plasmonics
Babocký, Jiří ; Detz, Hermann (oponent) ; Vala,, Milan (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
This PhD thesis deals with fabrication and characterisation of plasmonic nanostructures. The first part begins with short introduction into plasmonics following with description of methods, that are nowadays used for plasmonic nanostrucuture fabrication and characterisation. The second part of the thesis focusses on experiments, that have been done. The first one explores possibilities for application of variable pressure electron beam lithography for fabrication of plasmonic nanostructures on non-conductive substrates which can be useful for easy prototyping structures for the visible region. The next section discusses some aspects of fabrication of large plasmonic microstructures in the terahertz region using Electron beam lithography. The last part is dedicated to functional properties of plasmonic nanostructures, especially to quantitative characterization of far-field phase induced by plasmonic nanostructures and their applications in the field of optical metasurfaces - artificially designed surfaces, that can be used as planar optical components. The characterization is done using off-axis holographic microscopy. Different experimental approaches with respect to this technique are demonstrated and discussed.
|
|
|
Využití metody FDTD k modelování zobrazování v biofotonice
Říha, René ; Richter, Ivan (oponent) ; Petráček, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá ověřením praktické využitelnosti metody FDTD pro simulaci zobrazování v koherencí řízeném holografickém mikroskopu. Byly podrobně prozkoumány různé možnosti určení matice rozptylu a vybrán optimální postup založený na rigorózním výpočtu dalekého pole. Matice rozptylu, nesoucí informaci o pozorovaném předmětu, je pak použita k analytickému výpočtu signálu mikroskopu; při tom také byly vyhodnoceny dvě úrovně aproximací aperturních funkcí. Výsledky byly porovnány s tradičním postupem založeným na Rytovově aproximaci a vymezena oblast platnosti této aproximace. Na základě simulací holografického mikroskopu byly dále prozkoumány závislosti podélné rozlišovací schopnosti na aperturách objektivu a osvětlení a citlivost holografického signálu ke změně indexu lomu vzorku.
|
host ::
RSS.