|
|
Multiphoton and non-linear Raman microscopy through a multimode fibre
Pikálek, Tomáš ; Marte, Monika Ritsch- (oponent) ; Zemánek, Pavel (oponent) ; Čižmár, Tomáš (vedoucí práce)
Multimode fibres have recently shown promise as miniature endoscopic probes for imaging deep inside brain tissue of mouse animal models with minimal damage. By employing wavefront shaping, the speckle pattern associated with coherent light propagation through a multimode fibre can be transformed into a tightly focused point, essentially turning the fibre into a miniature point-scanning device. Many microscopic techniques have been successfully implemented through a multimode fibre, and even in-vivo imaging has been demonstrated. This work extends the capabilities to label-free non-linear microscopy with chemical contrast using coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS), which can potentially extend the use of multimode fibre endoscopes to clinical applications for, for example, tumour diagnosis. The main focus is the optimisations of the endoscopic system and the fibre probe to allow efficient focusing of pulsed light through multimode fibres, including dispersion control and thus allowing implementation of non-linear imaging techniques. The optimised setup is then employed to demonstrate CARS imaging of biologically relevant tissue, such as myelinated axons in a mouse brain, and chemical selectivity is verified by imaging polymer beads. In addition, multimodal CARS and two-photon excitation fluorescence (TPEF) imaging of fixed mouse tissue is demonstrated.
|
|
|
Studium optických vlastností organických materiálů pro nelineárně optické aplikace
Hrbková, Silvie ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem metody pro stanovování dvoufotonových absorpčních parametrů a její následnou aplikací na nových látkách. V teoretické části jsou popsány děje dvoufotonové absorpce, nejpoužívanější metody ke stanovování dvoufotonových průřezů, podpořená rešerší v oblasti dosud zkoumaných molekul. Molekuly, kterými se tato práce zabývá jsou Rhodamin B a Rhodamin 6G, které jsou použity jako standardy pro vytvoření metodiky měření a ověření vyvinuté metody. Dále jsou zkoumány čtyři deriváty Diketopyrrolopyrrolů (U24, U37, U49 a U50) v roztocích DMSO, toluenu, acetonu a~chloroformu. Pro všechny látky byly experimentálně zjištěny základní optické vlastnosti - absorpční a emisní spektra. Dvoufotonové absorpční charakteristiky se podařilo získat pomocí pikosekundového laseru a~metody měření dvoufotonově excitované fluorescence (TPEF). Srovnáním zjištěných TPA průřezů a TPA spekter Rhodaminu B a Rhodaminu 6G s publikovanými daty se podařilo ověřit vytvořenou metodiku. Dále se práce zaměřuje na absorpční a emisní solvatační děje vybraných nových Diketopyrrolopyrrolů, z kterých lze usuzovat jejich dvoufotonové vlastnosti. Nakonec jsou v práci diskutována TPA spektra těchto nových chromoforů. Výsledkem práce je vyvinutá metoda měření dvoufotonových vlastností připravená pro budoucí využití. Dosažené výsledky umožňují další rozsáhlejší zkoumání molekul za použití naměřených standardů Rhodaminu B a 6G a navázání na průzkum vlastností Diketopyrrolopyrrolů.
|
|
|
Modern optical in vivo methods in neurophysiological research
Tomáška, Filip ; Novák, Ondřej (vedoucí práce) ; Elsnicová, Barbara (oponent)
Jednou z hlavných výziev dnešných neurovied je presná vizualizácia štruktúr a procesov na sub-bunkovej úrovni Optické metódy založené na fluorescenčnom zobrazovaní optimalizované na záznam a ovládanie neuronálnej aktivity predstavujú prístup doplňujúci tradičné elektrofyziologické techniky. Použitie dvojfotónovej excitácie umožnilo zobrazovanie neurónov in vivo až do hĺbky 1 mm od povrchu vzorky a to bez významného poškodenia svetlom. Aplikácia metód molekulárnej biológie viedla k vytvoreniu proteínových indikátorov neurálnej aktivity, ktoré dnes už disponujú vlastnosťami tradičných syntetických farbív. Heterológna expresia mikrobiálnych opsínov umožňuje svetlom ovládané vyvolanie nervových vzruchov, alebo ich útlm za pomoci jediného komponentu. Kombinácia týchto optogenetických nástrojov poskytuje dvojsmernú kontrolu nad neurálnou aktivitou s rozlíšením na úrovni jednej bunky. V kombinácii s vápnikovým alebo napäťovým zobrazovaním neurálnej aktivity a transgénnymi zveracími modelmi takýto systém predstavuje neinvazívny optický nástroj schopný súčasného záznamu a kontroly neuronálnej aktivity. Jeho použitie podporené elektrickým záznamom, by mohlo viesť k pochopeniu základných princípov funkcie nervovej sústavy.
|
|
|
Aktuoekologie krytének ve sladkovodním a půdním prostředí v interakci s houbami a jejich analýza novými mikroskopickými technikami.
Burdíková, Zuzana ; Holcová, Katarína (vedoucí práce) ; Jansa, Jan (oponent) ; Hudáčková-Hlavatá, Natália (oponent)
3 Abstrakt Tato disertační práce se zabývá studiem krytének ve vztahu k jejich p irozenému biotopu a možností analýzy krytének pokročilými mikroskopickými technikami. Hlavní výzkum se opírá o p vodní publikované v decké články, ty jsou za azeny do t í samostatných kapitol (ýást I, ýást II & ýást III) a každá je opat ena úvodem. (ýást I) Metodická část disertační práce se v nuje využití pokročilých mikroskopických technik používaných k rozší ení rozsahu ekologických analýz. Zejména p esné rozlišení živých a mrtvých jedinc ve vzorku, p esné m ení biomasy uvnit schránky či vizualizace cytoplazmy mohou výrazn ovlivnit výsledky ekologických studií. Jako hlavní metody analýzy krytének byly použity nov konfokální a dvoufotonová mikroskopie. Tyto pokročilé mikroskopické metody umožnily zkoumat podrobn morfologii krytének. Údaje mohou mít vliv na taxonomii a ekofyziologii, včetn využití krytének jako bioindikátoru znečišt ní. (ýást II) Aktuoekologická analýza se zam uje na výkyvy v druhovém složení společenstva krytének ve sladkovodním ekosystému, jmenovit Komo anských t kách v Praze, v pr b hu roku. Zm ny v druhovém složení krytének jsou korelovány se současn zaznamenávanými limnologickými parametry jako je teplota, pH, koncentrace t žkých kov (Ni, Cd, Pb, Mn, As) nebo polycyklických aromatických uhlovodík a...
|
|
|
Modern optical in vivo methods in neurophysiological research
Tomáška, Filip ; Novák, Ondřej (vedoucí práce) ; Elsnicová, Barbara (oponent)
Jednou z hlavných výziev dnešných neurovied je presná vizualizácia štruktúr a procesov na sub-bunkovej úrovni Optické metódy založené na fluorescenčnom zobrazovaní optimalizované na záznam a ovládanie neuronálnej aktivity predstavujú prístup doplňujúci tradičné elektrofyziologické techniky. Použitie dvojfotónovej excitácie umožnilo zobrazovanie neurónov in vivo až do hĺbky 1 mm od povrchu vzorky a to bez významného poškodenia svetlom. Aplikácia metód molekulárnej biológie viedla k vytvoreniu proteínových indikátorov neurálnej aktivity, ktoré dnes už disponujú vlastnosťami tradičných syntetických farbív. Heterológna expresia mikrobiálnych opsínov umožňuje svetlom ovládané vyvolanie nervových vzruchov, alebo ich útlm za pomoci jediného komponentu. Kombinácia týchto optogenetických nástrojov poskytuje dvojsmernú kontrolu nad neurálnou aktivitou s rozlíšením na úrovni jednej bunky. V kombinácii s vápnikovým alebo napäťovým zobrazovaním neurálnej aktivity a transgénnymi zveracími modelmi takýto systém predstavuje neinvazívny optický nástroj schopný súčasného záznamu a kontroly neuronálnej aktivity. Jeho použitie podporené elektrickým záznamom, by mohlo viesť k pochopeniu základných princípov funkcie nervovej sústavy.
|
|
|
Aktuoekologie krytének ve sladkovodním a půdním prostředí v interakci s houbami a jejich analýza novými mikroskopickými technikami.
Burdíková, Zuzana ; Holcová, Katarína (vedoucí práce) ; Jansa, Jan (oponent) ; Hudáčková-Hlavatá, Natália (oponent)
3 Abstrakt Tato disertační práce se zabývá studiem krytének ve vztahu k jejich p irozenému biotopu a možností analýzy krytének pokročilými mikroskopickými technikami. Hlavní výzkum se opírá o p vodní publikované v decké články, ty jsou za azeny do t í samostatných kapitol (ýást I, ýást II & ýást III) a každá je opat ena úvodem. (ýást I) Metodická část disertační práce se v nuje využití pokročilých mikroskopických technik používaných k rozší ení rozsahu ekologických analýz. Zejména p esné rozlišení živých a mrtvých jedinc ve vzorku, p esné m ení biomasy uvnit schránky či vizualizace cytoplazmy mohou výrazn ovlivnit výsledky ekologických studií. Jako hlavní metody analýzy krytének byly použity nov konfokální a dvoufotonová mikroskopie. Tyto pokročilé mikroskopické metody umožnily zkoumat podrobn morfologii krytének. Údaje mohou mít vliv na taxonomii a ekofyziologii, včetn využití krytének jako bioindikátoru znečišt ní. (ýást II) Aktuoekologická analýza se zam uje na výkyvy v druhovém složení společenstva krytének ve sladkovodním ekosystému, jmenovit Komo anských t kách v Praze, v pr b hu roku. Zm ny v druhovém složení krytének jsou korelovány se současn zaznamenávanými limnologickými parametry jako je teplota, pH, koncentrace t žkých kov (Ni, Cd, Pb, Mn, As) nebo polycyklických aromatických uhlovodík a...
|
|
|
Studium optických vlastností organických materiálů pro nelineárně optické aplikace
Hrbková, Silvie ; Hrabal, Michal (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem metody pro stanovování dvoufotonových absorpčních parametrů a její následnou aplikací na nových látkách. V teoretické části jsou popsány děje dvoufotonové absorpce, nejpoužívanější metody ke stanovování dvoufotonových průřezů, podpořená rešerší v oblasti dosud zkoumaných molekul. Molekuly, kterými se tato práce zabývá jsou Rhodamin B a Rhodamin 6G, které jsou použity jako standardy pro vytvoření metodiky měření a ověření vyvinuté metody. Dále jsou zkoumány čtyři deriváty Diketopyrrolopyrrolů (U24, U37, U49 a U50) v roztocích DMSO, toluenu, acetonu a~chloroformu. Pro všechny látky byly experimentálně zjištěny základní optické vlastnosti - absorpční a emisní spektra. Dvoufotonové absorpční charakteristiky se podařilo získat pomocí pikosekundového laseru a~metody měření dvoufotonově excitované fluorescence (TPEF). Srovnáním zjištěných TPA průřezů a TPA spekter Rhodaminu B a Rhodaminu 6G s publikovanými daty se podařilo ověřit vytvořenou metodiku. Dále se práce zaměřuje na absorpční a emisní solvatační děje vybraných nových Diketopyrrolopyrrolů, z kterých lze usuzovat jejich dvoufotonové vlastnosti. Nakonec jsou v práci diskutována TPA spektra těchto nových chromoforů. Výsledkem práce je vyvinutá metoda měření dvoufotonových vlastností připravená pro budoucí využití. Dosažené výsledky umožňují další rozsáhlejší zkoumání molekul za použití naměřených standardů Rhodaminu B a 6G a navázání na průzkum vlastností Diketopyrrolopyrrolů.
|
host ::
RSS.