Contemporary Microscopy - NOOE073

• Title: Moderní mikroskopie
• Guaranteed by: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2018
• Semester: both
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: 2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Note: you can enroll for the course in winter and in summer semester
• Guarantor: Mgr. Marek Piliarik, Ph.D.
• Teacher(s): Mgr. Marek Piliarik, Ph.D.

Annotation

English

Light-matter interaction at the micro- and nano-scale level. Fourier optics and diffraction limit. Fundamentals of conventional light microscopy and imaging. Fluorescence and confocal microscopy. Super-resolution microscopy and structured illumination microscopy. Non-linear and two-photon microscopy. Evanescent wave microscopy and near field optical microscopy. Light-sheet microscopy and 3D imaging techniques.

Last update: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (02.03.2017)

Czech

Interakce světla s hmotou na mikroskopické a nanoskopické úrovni. Fourierovská optika a difrakční limit. Základy konvenční mikroskopie a zobrazování. Fluorescenční a konfokální mikroskopie. Super-resolution mikroskopie a mikroskopie strukturovaným osvětlení. Nelineární a dvoufotonová mikroskopie. Mikroskopie evanescentní vlnou a mikroskopie v blízkém poli. Light-sheet mikroskopie a 3D mikroskopie.

Last update: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (02.03.2017)

Aim of the course

English

This course aims at modern methods in optical microscopy. Building from fundamental principles we reach to a survey of state-of-the-art imaging techniques addressing their intrinsic and technical limitations and major fields of applications.

Last update: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (02.03.2017)

Czech

Cílem předmětu je seznámit posluchače s moderními metodami optické mikroskopie od základních principů až po současné fyzikální i technické limity a hlavní oblasti jejich využitím.

Last update: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (02.03.2017)

Course completion requirements

English

Oral exam

Last update: Piliarik Marek, Mgr., Ph.D. (10.06.2019)

Czech

Ústní zkouška

Last update: Piliarik Marek, Mgr., Ph.D. (10.06.2019)

Literature

Doporučená literatura

C. F. Bohren, D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. 2004.

B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc., 1991

S. Weisenburger, V. Sandoghdar, Light Microscopy: An ongoing contemporary revolution, Contemporary Physics 56 (2015) 123

S. J. Sahl, S. W. Hell, S. Jakobs, Fluorescence nanoscopy in cell biology, Nature Reviews Molecular Cell Biology 18 (2017) 685–701

Last update: Piliarik Marek, Mgr., Ph.D. (10.06.2019)

Teaching methods

English

lecture

Last update: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (02.03.2017)

Czech

přednáška. Rozvrh dohodou s přednášejícím.

Last update: Piliarik Marek, Mgr., Ph.D. (02.10.2017)

Requirements to the exam

English

The oral exam is based on the lectures and provided supplementary materials. Prior to the exam student will receive five recent publications related to the scope of the lecture. The second part of the oral exam will focus on one of the publications.

Last update: Piliarik Marek, Mgr., Ph.D. (10.06.2019)

Czech

Ústní zkouška vychází z přednášek a poskytnutých materiálů. Student dostane k domácí přípravě pět významných publikací z posledních 5 let, které mají vztah k probírané látce. Druhá část ústní zkoušky se zaměří na jednu vybranou publikaci.

Last update: Piliarik Marek, Mgr., Ph.D. (10.06.2019)

Syllabus

1) Průřez mikroskopickými technikami od konvenční mikroskopie k nano-optice.

2) Základy optického zobrazování. Absorpce, rozptyl a fluorescence. Citlivost a rozlišení v zobrazování.

3) Fourierovská optika a difrakční limit. Fluorescenční mikroskopie, konfokální mikroskopie, mikroskopie strukturovaným osvětlením.

4) Mikroskopie v blízkém poli: rastrovací zobrazení a zobrazení v širokém zorném poli.

5) Super-resolution fluorescenční mikroskopie v dalekém poli.

6) Optická mikroskopie ve 3D. 3D super-resolution metody. Současné aplikace v biologii.

7) Moderní výzkumné směry v optické mikroskopii. Mikroskopie napříč vědními obory.

Last update: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (02.03.2017)