Optické měření elektromechanických projevů srdečních buněk
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Disertační práce se zabývá aplikací optických metod měření s využitím technik optické mikroskopie a fluorescenční mikroskopie při měření elektromechanických projevů izolovaných srdečních buněk a shluků diferencovaných kardiomyocytů. První navržená metoda využívá účelné kombinace fluorescenční mikroskopie s využitím rychlé fluorescenční kamery s vysokým rozlišením a mikroskopie atomárních sil pro současné měření vápníkových transientů a kontrakce shluků srdečních buněk. Získané signály prochází filtrací, zpracováním a analýzou. Výsledně získané funkční parametry kardiomyocytů získané analýzou signálů po aplikaci kofeinu jsou hodnoceny srovnáním s funkčními parametry získanými při kontrolním měření. Druhá navržená metoda je aplikována na shluky kardiomyocytů za účelem měření jejich kontrakce. Signály získané optickou metodou jsou analyzovány a výsledky porovnány s referenčním signálem získaným měřením s pomocí mikroskopie atomárních sil. Pro spolehlivější a stabilnější měření kontrakce v experimentech zaměřených na současné měření s vápníkovými transienty u izolovaných kardiomyocytů byly navrženy a realizovány optické metody měření kontrakce založené na detekci konců s využitím úpravy mikroskopického obrazu přeostřením a s využitím fluorescenční metody měření.
Dissertation is focused on the application of optical measurement methods using techniques of optical microscopy and fluorescence microscopy in measurements of electromechanical characteristics of isolated cardiac cells and clusters of differentiated cardiomyocytes. The first proposed method uses a practical combination of fluorescence microscopy equipped with fluorescent fast and high-resolution camera and atomic force microscopy for simultaneous measurement of calcium transients and contraction of cardiomyocyte clusters. The signals obtained undergoes filtration, processing and analysis. Result function parameters obtained by analyzing signals after application of caffeine are evaluated by comparison with functional parameters obtained during the control measurement. The second proposed method is applied to the cardiomyocyte clusters for the purpose of cardiomyocyte contraction signals measurement. The signals obtained by optical methods are analyzed and compared with the reference signal obtained using atomic force microscopy. Optical measurement method of cell contractins based on detection of cell ends using adjusting of microscopy images by re-sharpening and fluorescence method for cardiomyocyte contractions measurements were designed to increase realiability in simultaneous measurement of cell contractions simultaneously with calcium transients in isolated cardiomyocytes experiments.
Dissertation is focused on the application of optical measurement methods using techniques of optical microscopy and fluorescence microscopy in measurements of electromechanical characteristics of isolated cardiac cells and clusters of differentiated cardiomyocytes. The first proposed method uses a practical combination of fluorescence microscopy equipped with fluorescent fast and high-resolution camera and atomic force microscopy for simultaneous measurement of calcium transients and contraction of cardiomyocyte clusters. The signals obtained undergoes filtration, processing and analysis. Result function parameters obtained by analyzing signals after application of caffeine are evaluated by comparison with functional parameters obtained during the control measurement. The second proposed method is applied to the cardiomyocyte clusters for the purpose of cardiomyocyte contraction signals measurement. The signals obtained by optical methods are analyzed and compared with the reference signal obtained using atomic force microscopy. Optical measurement method of cell contractins based on detection of cell ends using adjusting of microscopy images by re-sharpening and fluorescence method for cardiomyocyte contractions measurements were designed to increase realiability in simultaneous measurement of cell contractions simultaneously with calcium transients in isolated cardiomyocytes experiments.
Description
Keywords
Optické metody měření, mikroskopie atomárních sil, AFM, vápníkové transienty, cytosolická, koncentrace vápníkových iontů, kontrakce kardiomyocytu, sarkoplasmatické retikulum, akční napětí, kontraktilní aparát, kardiomyocyty, iPSC-CM, EB, Optical measurement methods, atomic force microscopy, AFM, calcium transients, calcium cytosolic concentration, cardiomyocyte contraction, sarcoplasmatic retikulum, action potential, contractile aparatus, cardiomyocyte, iPSC-CM, EB
Citation
ČMIEL, V. Optické měření elektromechanických projevů srdečních buněk [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Biomedicínská elektronika a biokybernetika
Comittee
doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Ing. Jiří Šimurda, CSc. (člen)
doc. Pharm.Dr. Petr Babula, Ph.D. - oponent (člen)
prof. Ing. Olga Križanová, DrSc. - oponentka (člen)
Date of acceptance
2016-12-16
Defence
Doktorand prezentoval výsledky dizertační práce.
Oponenti prof. Križanová a doc. Babula seznámili komisi s posudky. Posudky oponentů jsou přiloženy.
Vybrané otázky oponentů byly studentem zodpovězeny.
Proběhla rozprava o dizertační práci. Do rozpravy se zapojili doc. Šimurda, doc. Kolářová a prof. Kozubek.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení