F7PMLIMB1 - Instrumentální metody v biomedicíně I

Forma ověření studijních výsledků: cvičení: odevzdané výsledky cvičení, protokoly. Kontrolní testy.

Zkouška: otevřené otázky - test (14 otázek) z přednesených témat a témat probraných na cvičeních, součet bodů musí být nejméně 60 %, neúčast na určeném termínu omlouvají pouze závažné zdravotní komplikace doložené lékařským potvrzením. Další dozkoušení ústně.

Požadavky na studenta: 100 % účast na laboratorních cvičeních, neúčast bude řešena seminární prací, kontroly znalostí před i během cvičení, odevzdání a uznání všech protokolů.

Témata přednášek:

1.Základní rozdělení a principy analytických metod (chemické, fyzikální, optické).

2.Teorie atomových a molekulových orbitalů (AO a MO), teorie VSEPR, energetické hladiny, bosony, ferminony, Schrodingerova rovnice.

3.Nespektrální separační metody principy a základy chemické analýzy, rovnováhy v roztocích, pH, elektrolyty.

4.Extrakce. Princip chromatografie. Plynová a kapalinová chromatografie. Elektroforéza.

5.Pokročilé metody imunoanalýzy. Radioanalytické metody.

6.Principy spektrometrie, spektrometrická instrumentace.

7.Světlo jako elektromagnetické záření geometrická a vlnová optika, vlnová délka, rychlost světla a index lomu prostředí.

8.Principy optických metod zobrazování, interference, refrakce, základy mikroskopie.

9.Vybrané mikroskopické techniky (světelné, soft X ray a další).

10.Interakce záření s hmotou hmota jako soubor kvantových soustav, absorpce, emise, rozptyl, fosforescence, fluorescence (doba života).

11.Zdroje záření přírodní, tepelné, kvantové.

12.Základy laserové techniky princip laseru, základní části rozdělení laserů podle vlnové délky, způsobu buzení a době trvání impulsu, parametry laserového svazku.

13.Lasery v biomedicínské praxi parametry laserového svazku, základní typy interakcí s biomateriálem, bezpečnost práce s lasery.

14.Chemické senzory pro biomedicínu princip senzoru, optické vlákno, optovláknové senzory, fluorofory v biomedicíně.

Témata laboratorních cvičení:

1. Stanovení ketolátek, sacharidů a hemoglobinu.

2. Vlastnosti a stanovení hormonů.

3. Chromatografie gelová SEC, Imunochromatografické metody - ELISA

4. Imunochromatografické metody Westernblotting.

5. Teorie VSEPR výpočty energetických stavů molekul.

6. Exkurze ÚOCHB AV ČR přístroje a pokročilé metody v biochemii.

7. Biosenzory exkurze ÚFE AV ČR.

8.10. Blok 1 Měření indexu lomu a lámavého úhlu hranolu goniometrem, parametry optických prvků měření zakřivení ploch pomocí sférometru, úlohy z paprskové optiky.

11.13. Blok 2 Interference a difrakce ohybové vlastnosti světla, Youngův pokus, spektrometrická měření trasmisivita, refliktivita, měření propustnosti optických filtrů, měření spektrálních charakteristik zdrojů světla na vláknovém spektrometru, optická mikroskopie měření zvětšení objektivu, kalibrace, .

14. Doměření úloh, kontrola protokolů a udělení zápočtu.

Povinná literatura:

ZÁRUBA,Kamil a kol. Analytická chemie (1. a 2. díl), VŠCHT Praha 2019. ISBN 978-80-7080-951-8 . Dostupné: knihovna FBMI ČVUT

MART, T. STAUFFER (ed.) Calibration and Validation of Analytical Methods A Sampling of Current Aproaches. UK: IntechOpen, 2018. ISBN 978-1-78923-084-0. Dostupné z: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.69918

CIBÍČEK, Norbert, VACEK Jan a kol. Principy a využití vybraných analytických metod v laboratorní medicíně, Univerzita Palackého v Olomouci 2014. ISBN 978-80-244-3951-8

WILD, David (ed.) The Immunoassay Handbook. 4th Edition. Elsevier Ltd. 2013. ISBN 9780080970370.

Doporučená literatura:

SALEH, Bahaa E. A. a Malvin Carl TEICH. Základy fotoniky: Fundamentals of photonics. Praha: Matfyzpress, 1996. ISBN 80-85863-05-7.

MIKŠ, Antonín. Aplikovaná optika. V Praze: České vysoké učení technické, 2009. ISBN 978-80-01-04254-0.

OPEKAR, František. Základní analytická chemie pro studenty, pro něž analytická chemie není hlavním studijním oborem. 2. vyd. Praha: Karolinum, 2010. ISBN 978-80-246-1775-6.

HECHT, Eugene. Optics. Fifth edition, global edition. Boston: Pearson Education Limited, [2017]. ISBN 1292096934.

• Navazující magisterský studijní program Biomedicínské laboratorní metody (povinný předmět)