|
|
Cryo-EM: Impact of EER format and super-resolution on SPA results
Geršl, David ; Dobrovský, Ladislav (oponent) ; Hůlka, Tomáš (vedoucí práce)
Cryo-electron microscopy (cryo-EM) has emerged as a pivotal tool in structural biology, enabling the visualization of biological macromolecules at atomic resolutions under cryogenic conditions. This thesis explores the intricacies of image resolution and localization errors within cryo-EM, particularly focusing on their impact on Single Particle Analysis (SPA). The experimental sections delve into the effects of various image resolutions and the introduction of artificial localization errors through super-resolution imaging techniques. Key findings indicate that while higher resolutions enhance detail and structural clarity, they significantly increase computational demands. Additionally, localization errors introduced by super-resolution imaging can adversely affect the accuracy of motion correction and Contrast Transfer Function (CTF) estimations, critical for accurate 3D reconstructions. These insights highlight the delicate balance required in cryo-EM between achieving high resolution and maintaining image integrity, suggesting directions for future research and technological advancements in electron microscopy.
|
|
|
Spojování snímků
Smital, Petr ; Petyovský, Petr (oponent) ; Richter, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá metodami zlepšení kvality obrazového výstupu z elektronového mikroskopu pomocí skládání po sobě jdoucích snímků do sebe. Práce obsahuje obecné pojednání o elektronových mikroskopech a problémech, které u nich zhoršují kvalitu obrazu, a dále o základních třech matematických algoritmech, které lze pro jejich odstranění použít. Jedná se o metodu prostého průměrování, metodu nejmenších čtverců a metodu vektorového prostoru. U všech metod je popsán způsob jejich realizace, možnosti jejich použití a jejich vzájemné srovnání. Práce se také zabývá dalším využitím skládání obrazu, konkrétně problémem tzv. superrozlišení, tj. překonání fyzického rozlišení snímače výše zmíněnými metodami, a problémem centrování elektronového svazku.
|
|
|
Superrozlišení v holografické mikroskopii
Říha, René ; Komrska, Jiří (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Práce navrhuje přístup, který by umožnil dosáhnout superrozlišení koherencí řízeného holografického mikroskopu na Ústavu Fyzikálního inženýrství VUT FSI v Brně v kombinaci s dvourozměrnou fázovou difrakční mřížkou umístěnou v určité vzdálenosti za vzorkem. Na základě teoretických výpočtů a simulací se prozkoumávají vlastnosti nového uspořádání mikroskopu a je popsán proces numerické rekonstrukce obrazu v rámci navržené metody. Přístup je ověřen pomocí elektromagnetické simulace. Práce nezohledňuje technické aspekty a nedostatky nového uspořádání.
|
|
|
Diference emitovaného záření ve fluorescenční superrozlišovací mikroskopii
Havelka, Tomáš ; Kollárová, Věra (oponent) ; Bouchal, Petr (vedoucí práce)
Fluorescenční mikroskopie nachází široké uplatnění v biologických vědách ale i v technickém výzkumu. Díky úplné prostorové nekoherenci záření emitovaného ze vzorku je fluorescenční mikroskopie základem řady superrozlišovacích metod. Bakalářská práce je zaměřena na metodu diference emitovaného záření. Tato metoda k dosažení superrozlišení využívá rozdílu standardního a vírového obrazu. K vytvoření vírového obrazu se v této práci využívá q-destičky. Q-destička je prvek z kapalných krystalů a umožňuje nahradit finančně nákladné prostorové modulátory světla využívané v předešlých implementacích metody. Metoda diference emitovaného záření je v bakalářské práci popsána teoretickým výpočtem a numerickým modelem na úrovni bodového a plošného zobrazení. V rámci experimentální části práce byla připravena optická sestava umožňující praktické testování zkoumané metody. Hlavním výsledkem práce je originální implementace metody diference emitovaného záření pomocí q-destičky a ověření možnosti dosáhnout superrozlišení při zobrazení florescenčních nanočástic.
|
|
|
Zobrazování fluorescenčně značených mitochondrií metodou Biplane_FPALM
Dostál, Marek ; Plášek, Jaromír (vedoucí práce) ; Valenta, Jan (oponent)
Název práce: Zobrazování fluorescenčně značených mitochondrií metodou Biplane FPALM Autor: Bc. Marek Dostál Ústav: Fyzikální ústav UK Vedoucí práce: prof. RNDr. Jaromír Plášek, CSc. Konzultanti: RNDr. Petr Ježek, DrSc. Mgr. Hana Engstová, Ph.D. Abstrakt: V této práci jsme hledali a nalezli vhodné PCFP markery pro vizualizaci vnitřní a vnější membrány mitochondrií na unikátním prototypu biplane FPALM mikroskopu. Podíleli jsme se na odlaďování měřicího softwaru za účelem 3D vizualizace mitochondriálních sítí a určení jejich parametrů. K tomuto účelu jsme vyvinuli dvě metody. Jedna je použitelná při určování parametrů vnějších membrán a druhá při určování parametrů vnitřních membrán. Na menším statistickém souboru dat se nám podařilo potvrdit závislost kvality mitochondriální sítě na podmínkách kultivace buněk. Ve stresových podmínkách, jakými je např. hypoxie, se kvalita mitochondriální sítě mění oproti kultivaci za normálních podmínek. Klíčová slova: mitochondrie, Biplane FPALM, GFP, 3D vizualizace.
|
|
|
Superrozlišení v holografické mikroskopii
Říha, René ; Komrska, Jiří (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Práce navrhuje přístup, který by umožnil dosáhnout superrozlišení koherencí řízeného holografického mikroskopu na Ústavu Fyzikálního inženýrství VUT FSI v Brně v kombinaci s dvourozměrnou fázovou difrakční mřížkou umístěnou v určité vzdálenosti za vzorkem. Na základě teoretických výpočtů a simulací se prozkoumávají vlastnosti nového uspořádání mikroskopu a je popsán proces numerické rekonstrukce obrazu v rámci navržené metody. Přístup je ověřen pomocí elektromagnetické simulace. Práce nezohledňuje technické aspekty a nedostatky nového uspořádání.
|
|
|
Zobrazování fluorescenčně značených mitochondrií metodou Biplane_FPALM
Dostál, Marek ; Plášek, Jaromír (vedoucí práce) ; Valenta, Jan (oponent)
Název práce: Zobrazování fluorescenčně značených mitochondrií metodou Biplane FPALM Autor: Bc. Marek Dostál Ústav: Fyzikální ústav UK Vedoucí práce: prof. RNDr. Jaromír Plášek, CSc. Konzultanti: RNDr. Petr Ježek, DrSc. Mgr. Hana Engstová, Ph.D. Abstrakt: V této práci jsme hledali a nalezli vhodné PCFP markery pro vizualizaci vnitřní a vnější membrány mitochondrií na unikátním prototypu biplane FPALM mikroskopu. Podíleli jsme se na odlaďování měřicího softwaru za účelem 3D vizualizace mitochondriálních sítí a určení jejich parametrů. K tomuto účelu jsme vyvinuli dvě metody. Jedna je použitelná při určování parametrů vnějších membrán a druhá při určování parametrů vnitřních membrán. Na menším statistickém souboru dat se nám podařilo potvrdit závislost kvality mitochondriální sítě na podmínkách kultivace buněk. Ve stresových podmínkách, jakými je např. hypoxie, se kvalita mitochondriální sítě mění oproti kultivaci za normálních podmínek. Klíčová slova: mitochondrie, Biplane FPALM, GFP, 3D vizualizace.
|
|
|
Spojování snímků
Smital, Petr ; Petyovský, Petr (oponent) ; Richter, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá metodami zlepšení kvality obrazového výstupu z elektronového mikroskopu pomocí skládání po sobě jdoucích snímků do sebe. Práce obsahuje obecné pojednání o elektronových mikroskopech a problémech, které u nich zhoršují kvalitu obrazu, a dále o základních třech matematických algoritmech, které lze pro jejich odstranění použít. Jedná se o metodu prostého průměrování, metodu nejmenších čtverců a metodu vektorového prostoru. U všech metod je popsán způsob jejich realizace, možnosti jejich použití a jejich vzájemné srovnání. Práce se také zabývá dalším využitím skládání obrazu, konkrétně problémem tzv. superrozlišení, tj. překonání fyzického rozlišení snímače výše zmíněnými metodami, a problémem centrování elektronového svazku.
|
host ::
RSS.