Zaawansowane techniki obrazowania w zakresie światła widzialnego i podczerwieni oraz ultradźwięków Field of study: Medical Physics
Programme code: 03-S2FM12.2017

Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: 1. Zastosowanie spektroskopii fluorescencyjnej w obrazowaniu tkanek • Transport światła w układach nieprzeźroczystych • Symulacje widm absorpcyjnych i fluorescencyjnych dla układów nieprzeźroczystych- tkanko podobnych • Autofluorescencja wybranych tkanek w stanach normy i patologii: badania in vitro i in vivo • Optymalizacja detekcji fluorescencji in vivo i in vitro, dla stanów przed- i nowotworowych • Aparatura pomiarowa, LIFE- imaging system; procedura obrazowania • Metody analizy danych: statystyczna PCA, empiryczna- „ratio imaging”) • Wybrane przykłady zastosowań fluorescencji w diagnostyce i terapii 2. Wykorzystanie spektroskopii IR i Ramana w badaniach struktur biologicznych in vitro • Struktura i dynamika gazów, cieczy i ciał stałych z punktu widzenia oddziaływań i ruchów molekularnych - porównanie. • Spektrometry dyspersyjne i fourierowskie – konstrukcja i zasada działania. • Spektroskopia wibracyjna aminokwasów i białek : - spektroskopia w zakresie środkowej i bliskiej podczerwieni, - rozproszenie Ramana – metody badań substancji biologicznych, - porównanie spektroskopii rozproszenia Ramana ze spektroskopią w podczerwieni • Przykłady kompleksowego zastosowania metod spektroskopowych w badaniach medycznych. 3. Wykorzystanie zaawansowanych metod termowizyjnych w medycynie: • podstawy fizyczne termografii aktywnej • różnice między termografią klasyczną a aktywną • zastosowanie w przemyśle termografii aktywnej i możliwości rozwoju techniki w ukierunkowaniu medycznym W ramach laboratorium student wykonuje: • badania autofluorescencji wybranych tkanek; 1) In vivo (np. skóry ) metodą optycznej spektroskopii emisyjnej indukowanej laserowo z zastosowaniem metody empirycznej lub statystycznej analizy danych 2) In vitro np. (surowicy krwi) przy pomocy stacjonarnego spektrofluorymetru z zastosowaniem analizy 2D i 3D uzyskanych widm, Wyznacza anizotropię fluorescencji wybranych fluoroforów endogennych • przeprowadzą pomiary widm paznokci, włosów i tkanek skóry (zewnętrzne warstwy) z użyciem spektrometrów UV-VIS, podczerwieni i Ramana. Dokonuje ich interpretacji ze szczególnym uwzględnieniem możliwości rozpoznania obecności wybranych białek w ich strukturze. Zwrócą uwagę na zróżnicowanie widm tkanek mierzonych dla poszczególnych osób. • badania termowizyjne mające wykazać różnice w obrazowaniu termicznym pod wpływem różnych czynników np. wysiłku fizycznego z uwzględnieniem analizy ilościowej. Każdorazowo przedstawiają wyniki badań w formie raportu. W ramach pracy własnej student: • W oparciu o notatki z wykładów oraz literaturę uzupełniającą utrwala pozyskaną wiedzę. • Doskonali umiejętności analizy widm spektralnych IR, Ramana i fluorescencyjnych oraz obrazów termowizyjnych • Podejmuje próby zaplanowania eksperymentów na bazie technik wykorzystujących promieniowanie niejonizujące pod kątem wyjaśnienia określonego zagadnienia fizykochemicznego oraz procesu fizjologicznego.

Zaliczenie co najmniej 2 z 3 przedmiotów: Metody fizyczne w biologii i medycynie II, Informatyka w medycynie, Wybrane zagadnienia z fizyki teoretycznej (fizyka kwantowa).

(no information given)