bakalářská práce

Fluorescenční třípásmový reader

Text práce 7.66 MB Příloha 12.85 MB

Autor práce: Ing. Denisa Šilhanová

Ak. rok: 2016/2017

Vedoucí: Ing. Zbyněk Dostál, Ph.D.

Oponent: Ing. Jana Čolláková

Abstrakt:

Tato bakalářská práce pojednává o problematice testování a návrhu laboratorního optického přístroje nazývaného třípásmový fluorescenční reader, jenž je určený pro fluorofory Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 555 a Alexa Fluor 647. Obsahuje teoretickou část s klíčovými vědomostmi nejenom z oblasti přírodních věd, jakými jsou fyzika, chemie, biologie, ale také současné technické možnosti, které jsou nezbytné pro zpracování praktické části. V praktické části se nachází vypracování cílů bakalářské práce, kterými jsou měření a vyhodnocení zkoumaných vzorků pomocí monochromátoru, pořízení a vyhodnocení snímků pomocí stávající soustavy, sestavení spektrální analýzy propustnosti, tvorba a simulace vlastního řešení soustavy a vytvoření konstrukčního návrhu. Po proměření vzorků a přístroje i vytvoření simulace, byl zhotoven mechanický model sestavy readeru.

Klíčová slova:

Fluorescenční reader, fluorescence, Jablonského diagram, fluorofory, spektrální analýza, excitace, emise, ELISA

Termín obhajoby

19.06.2017

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Strojírenství (B3S-P)

Studijní obor

Základy strojního inženýrství (B-STI)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Zbyněk Dostál, Ph.D.

Po obsahové a grafické stránce je práce poměrně zdařilá a je občas zatížena jazykovými nedokonalostmi. Studentka pracovala systematicky a důsledně. Práce je členěna logicky. Studentka sepsala teoretickou část práce o fyzikální podstatě fluorescence a rešerši o readerech, které jsou v současnosti používány. V praktické části práce zevrubně otestovala reader, který ji byl zadán. Správně poukázala na jeho vady. Na základě získaných informací navrhla řešení těchto vad. V prostředí programu Zemax vytvořila optické simulace pro osvětlovací a zobrazovací část readeru. Vybrala vhodný zdroj osvětlení, sady fluorescenčních filtrů a další potřebné optické komponenty. Studentka aplikovala své znalosti 3D CADu a vytvořila konstrukční návrh pro uložení všech optických prvků readeru. Konstatuji, že studentka cí­le bakalářské práce splnila v plném rozsahu. Jako vedoucí­ práce hodnotím bakalářskou práci známkou velmi dobře/B.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: B

Posudek oponenta
Ing. Jana Čolláková

Bakalářská práce Denisy Škrabalové se zabývá fluorescenčním readerem a jeho optimalizací. První část práce krátce popisuje princip fluorescence, typy fluoroforů a je také zmíněna metoda ELISA jako typická metoda využívající fluorescenční reader. Druhá část se již věnuje plnění zadání práce. U tří konkrétních  fluoroforů byla změřena intenzita fluorescence v různé koncentraci. Autorka uvádí, že byly použity optimální LED diody s excitačními filtry, ale jelikož nespecifikuje parametry použitých optických prvků, je měření neúplné. Nicméně dochází k závěru o nevhodnosti třípásmového emisního filtru. Další část práce se věnuje optimalizaci fluorescenčního readeru, kterým by se kompenzovaly nedostatky původního přístroje. Až na občasný nedostatek detailnějších informací je optický návrh v programu Zemax a konstrukční návrh v programu SolidWorks optimálním řešením pro danou situaci. Bakalářská práce splňuje všechny body zadání.
Práce byla vytvořena na základě požadavku firmy BioVendor Instruments. Tato situace se zpočátku jevila jako výhodná, pro potenciální přínos bakalářské práce v praxi. Také však přinesla komplikace, kdy chybí ucelená data o původní sestavě readeru, která nechtěla uvedená firma zveřejnit. Celkově vidím tuto situaci nevýhodnou, protože zadání končilo jen návrhem, optimalizovaný reader nebyl ani zkušebně sestaven, ani nebyla nijak ověřena správnost návrhu.
Práce obsahuje i některé formální a pravopisné nedostatky.  Na straně 6 chybí v textu zkratky uvedené ve schématu obrázku 1. V textu práce se objevuji anglické výrazy, pro které existují české výrazy a není důvod je uvádět anglicky, např. peaky (str. 7), Dyes (str. 12), antigene (str. 16), Charge Coupled Device (str. 18), aj. V textu chybí odkazy na obrázky 5 a 6 (str. 17 a 25). U obrázků 7 a 14 není uvedeno, že spektra fluoroforů a fluorescenčních filtrů jsou převzata od výrobce a nejsou změřena autorem.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. V tabulkách 2 až 4 je měřena intenzita fluorescence třech fluoroforů pomocí readeru Synergy H1. Hodnoty naměřené intenzity se pohybují v rozmezí od 0 do 17824 RFU. Co je jednotka RFU (Relative Fluorescence Units), ve kterých je intenzita vyjádřena, a jakou maximální hodnotu lze naměřit na přístroji?

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová