Vývoj biofyzikální interpretace dat kvantitativního fázového zobrazování
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Doktorská práce se zabývá biofyzikální interpretací dat kvantitativního fázového zobrazování (QPI – quantitative phase imaging) získaného pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu (CCHM – coherence-controlled holographic microscope). V práci jsou nejprve popsány metody vyhodnocující informace z QPI jako analýza tvarových a dynamických cha-rakteristik segmentovaných objektů a také vyhodnocování samotné fázové informace. Dále je navržena metoda dynamických fázových diferencí (DPD – dynamic phase differences), která umožňuje detailněji sledovat přesuny hmoty uvnitř buněk. Všechny uvedené metody jsou pak využity v biologických aplikacích. V rozsáhlé studii různých typů buněčných smrtí jsou informace z QPI porovnány s daty z průtokové cytometrie a s výhodou je využita kombinace QPI a fluorescenční mikroskopie. Metoda DPD je pak využita při studiu přesunů hmoty uvnitř buňky při osmotických jevech. Zjednodušená metoda DPD je aplikována při výzkumu mechanizmu pohybu nádorových buněk v kolagenových gelech.
This doctoral thesis deals with biophysical interpretation of quantitative phase imaging (QPI) gained with coherence-controlled holographic microscope (CCHM). In the first part methods evaluating information from QPI such as analysis of shape and dynamical characteristics of segmented objects as well as evaluation of the phase information itself are described. In addition, a method of dynamic phase differences (DPD) is designed to allow more detailed monitoring of cell mass translocations. All of these methods are used in biological applications. In an extensive study of various types of cell death, QPI information is compared with flow cytometry data, and preferably a combination of QPI and fluorescence microscopy is used. The DPD method is used to study mass translocations inside the cell during osmotic events. The simplified DPD method is applied to investigate the mechanism of tumor cell movement in collagen gels.
This doctoral thesis deals with biophysical interpretation of quantitative phase imaging (QPI) gained with coherence-controlled holographic microscope (CCHM). In the first part methods evaluating information from QPI such as analysis of shape and dynamical characteristics of segmented objects as well as evaluation of the phase information itself are described. In addition, a method of dynamic phase differences (DPD) is designed to allow more detailed monitoring of cell mass translocations. All of these methods are used in biological applications. In an extensive study of various types of cell death, QPI information is compared with flow cytometry data, and preferably a combination of QPI and fluorescence microscopy is used. The DPD method is used to study mass translocations inside the cell during osmotic events. The simplified DPD method is applied to investigate the mechanism of tumor cell movement in collagen gels.
Description
Keywords
Koherencí řízený holografický mikroskop, kvantitativní fázové zobrazování, dynamické fázové diference, buněčná smrt, osmotické jevy, zobrazování ve 3D prostředích, dynamika buněk, kolagenové gely, filtrace prostorových frekvencí., Coherence-controlled holographic microscope, quantitative phase imaging, dynamic phase differences, cell death, osmotic challenge, imaging in 3D environments, cell dynamics, collagen gels, spatial frequencies filtration.
Citation
KŘÍŽOVÁ, A. Vývoj biofyzikální interpretace dat kvantitativního fázového zobrazování [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fyzikální a materiálové inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (předseda)
Ing. Petr Jákl, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Vomastek, Ph.D. (člen)
prof. MUDr. David Šmajs, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr. (člen)
Date of acceptance
2019-04-11
Defence
DDP významně přispívá k rozšíření možností aplikace koherencí řízeného holografického mikroskopu a obecněji také metod nekoherentního holografického kvantitativního fázového zobrazení (hiQPI) v biologii živé buňky tím, že navrhla a ověřila korektní postupy při pozorování buněk ve 2D i 3D prostředích a biofyzikální metody interpretace takto získávaných obrazových dat.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení