bakalářská práce

Měření rozložení ekvivalentu suché hmoty buňky kvantitativním fázovým kontrastem koherencí řízeného holografického mikroskopu

Text práce 3.71 MB

Autor práce: Ing. Klára Kovářová

Ak. rok: 2012/2013

Vedoucí: Ing. Aneta Křížová, Ph.D.

Oponent: Ing. Jana Čolláková

Abstrakt:

Předmětem bakalářské práce je vypracování rešerše k přepočtům fáze na hodnoty suché hmoty a provedení experimentů ověřující význam suché hmoty.  Teoretická část pojednává nejdříve o historii holografické  mikroskopie a vývoji holografie na ÚFI FSI VUT v Brně. Dále se zabývá transmisním holografickým mikroskopem. Je zde uveden stručně jeho konstrukční popis a základní instrukce pro práci s tímto mikroskopem. Poté je v teoretické části pojednáno o významu obrazové fáze. Jsou zde uvedeny dva přístupy k interpretaci fázového zpoždění a také je zde vypracována rešerše k přepočtům fáze na suchou hmotu buňky (podle H. G. Davies a M. H .F. Wilkinse, G. Popescua, G. Dunna a D. Zichy). V experimentální části je nejdříve popsána kultivace buněk, poté příprava vzorku pro pozorování a následně zpracování dat. Druhá polovina experimentální části je zaměřena přímo na provedené experimenty. Ve všech experimentech byly pozorovány buňky K2 (plné označení LW13K2). Nejdříve byla pozorována nutriční deprivace buněk a poté buněčný růst. 

Klíčová slova:

Holografická mikroskopie, fázové zobrazení, ekvivalent suché hmoty, buněčný růst, nutriční deprivace buněk.

Termín obhajoby

20.06.2013

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 (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-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. Aneta Křížová, Ph.D.

Studentka splnila všechny požadavky a cíle zadání práce.
V teoretické části práce samostatně vypracovala rešerši způsobů přepočtu fázového posuvu v buňce na ekvivalent suché hmoty a vybraný způsob modifikovala pro interpretaci dat z koherencí řízeného holografického mikroskopu.
V experimentální části studentka dobře zvládla obsluhu i následné zpracování a vyhodnocení dat z koherencí řízeného holografického mikroskopu. Měření ekvivalentu suché hmoty pak ověřila na několika biologických pozorováních, jejichž výsledky jsou v souladu s biologickými předpoklady.
Práce je pečlivě zpracovaná, drobným nedostatkem je skromná obrazová prezentace provedených experimentů.
Dosažené výsledky jsou hodnotné a využitelné při další práci na vývoji mikroskopu.
Práci doporučuji k obhajobě s výsledným hodnocením výborně/A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
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 A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Jana Čolláková

Práce se zabývá měřením živých buněčných objektů v transmisním holografickém mikroskopu a správnou interpretací naměřených dat. Text práce je přehledně a logicky členěn do šesti kapitol. První tři kapitoly tvoří teoretický úvod do problematiky holografické mikroskopie, její historii a vývoj na ÚFI FSI VUT v Brně. Dále se autorka zaměřuje na teorii obrazové fáze. Objasňuje důležitý pojem suchá hmota, neboli bezvodá část buňky, díky které jsme schopni vyjádřit jednotlivé buněčné celky v jednotkách pikogramů. Nejdůležitější částí je popis několika metod přepočtu obrazové fáze na suchou hmotu. Autorka se velmi dobře zorientovala v dané problematice. Modelovou situací ověřila správnost všech matematických přístupů a pro vlastní experiment zvolila výpočetní metodu nejcitovanějšího autora. Před samostatným měřením živých buněk byla provedena série kalibračních měření na kontrolním vzorku, v práci však nejsou uvedeny. V experimentální části byla měřena změna suché hmoty živých buněk v čase. Byl naměřen růst nebo pokles suché hmoty v závislosti na typu kultivačního media. Ve všech experimentech byly potvrzeny biologické předpoklady. 
Autorka se držela tématu a systematicky plnila zadání. Předloženou bakalářskou práci hodnotím jako zdařilou a doporučuji ji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. 1. V kapitole 4.2 je uvedeno, že pro mírně nehomogenní typ buněk lze použít průměrnou hodnotu indexu lomu a lze pak dopočítat přibližnou výšku buňky. Určete průměrnou výšku měřené buňky v určitém čase. 2. Uveďte chybu měření suché hmoty v experimentální části. 3. U čtvrtého měření nebyla nutnost dolaďováni mikroskopu. Proč si myslíte, že byl systém stabilnější, i když podmínky pozorování byly stejné jako v předchozích měřeních?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová