diplomová práce

Koherencí řízený holografický mikroskop ve výzkumu životního cyklu buňky

Text práce 3.15 MB

Autor práce: Ing. Aneta Křížová, Ph.D.

Ak. rok: 2011/2012

Vedoucí: Ing. Hana Uhlířová, Ph.D.

Oponent: prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D.

Abstrakt:

Předmětem diplomové práce bylo použití koherencí řízeného holografického mikroskopu ve výzkumu životního cyklu buňky.
V práci je stručně popsána historie interferenční mikroskopie a její aplikace v biologii. Zmíněny jsou i ostatní mikroskopové techniky používané k zobrazování transparentních objektů a stručně je vysvětlena biologie buněčného cyklu.
V rámci práce byly navrženy charakteristiky pro popis tvaru buňky, které byly testovány s ohledem na identifikaci jednotlivých fází života buňky. Metoda dynamických fázových diferencí byla modifikována tak, aby byl odlišen vnitřní pohyb hmoty buňky od pohybu hmoty buňky jako celku. Vybrané charakteristiky pak byly použity k vyhodnocení pozorování provedených v holografickém mikroskopu a byly navrženy možnosti jejich dalšího využití.
V závěru práce byly shrnuty získané poznatky a byly navrženy úpravy konstrukce mikroskopu a softwaru pro zpracování dat.

Klíčová slova:

Digitální holografická mikroskopie, zobrazování živých buněk, online řízení mikroskopu, charakteristiky tvaru buněk.

Termín obhajoby

18.06.2012

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Hana Uhlířová, Ph.D.

Aneta Jebáčková se zabývala v rámci diplomové práce zobrazením buněčného cyklu v digitálním holografickém mikroskopu. Podstatnou částí její práce je zpracování provedených pozorování a jejich interpretace. Pro tento účel využila jednak software vyvinutý přímo pro tento mikroskop, ale také volně dostupný software ImageJ. Samostatně také programovala některé navržené charakteristiky (Matlab). Oceňuji zpracování dat v programu ImageJ, protože i přes to, že je volně dostupný, nebyl pro zpracování obrazu z tohoto mikroskopu dosud použit. Tento program má platformy vyvinuté přímo pro zpracování obrazu buněk a jeho využití je tedy perspektivní, což práce Anety Jebáčkové potvrzuje.
Další částí diplomové práce je samotné pozorování buněčného cyklu, což je dlouhodobý děj náročný na preciznost nastavení mikroskopu, jeho příslušenství a také vzorku samotného. I této části práce se studentka zhostila výborně.
Za slabší stránku její práce považuji interpretaci zpracovaných pozorování a schopnost vyvozovat z nich závěry. Prostor ke zlepšení vidím také v přesnosti písemného vyjadřování a jeho logickém uspořádání.
Aneta Jebáčková prokázala v rámci diplomové práce samostatný a kreativní přístup k řešení výzkumného tématu, dobrou komunikaci a schopnost řešit neočekávané překážky.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: B

Posudek oponenta
prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D.

Zajímavá interdisciplinární diplomová práce se srozumitelnou přehledovou částí a průkopnickou experimentální částí realizovanou nejprve na dříve pořízených datech z disku a posléze na nových datech z mikroskopu. Práce je zpracována pečlivě, pouze mi v práci chybí příklady obrazových dat z mikroskopu v experimentální části (jsou tam jen výsledky měření na nich, pominu-li závěrečné obrázky 9-5 a 9-6). Drobnou vadou je rozmazaný text v některých obrázcích (např. str. 26-27).
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. V práci chybí časová náročnost prováděných výpočtů, která je důležitá pro možné on-line zpracování a on-line řízení mikroskopu, mohla byste toto upřesnit? Mohla byste upřesnit, jak jste kombinovala zpracování v programech MATLAB, ImageJ a blíže nepopsaném wxide? Kolik bylo v experimentální části pořízeno časových sérií (na str. 36 je uvedeno několik, na str. 43 je uvedena jenom jedna) a kolik bylo v jedné sérii pozorováno buněk (resp. kolik z nich se rozdělilo)?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová