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Optical Technologies in Life Science (OTLS)
- Dozentinnen/Dozenten
- Dr. rer. nat. Sebastian Schürmann, Akad. Rat, Prof. Dr.med.habil. Dr.rer.nat. Dipl.-Phys. Oliver Friedrich, Prof. Dr. med. Maximilian Waldner, M. Sc. Lucas Kreiß
- Angaben
- Vorlesung mit Übung
Online 4 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Englisch
Zeit: Di 12:15 - 15:00; Bemerkung zu Zeit und Ort: Diese Lehrveranstaltung findet bis auf Weiteres ausschließlich in einem digitalen Format statt (Zoom, Livestream). Weitere Informationen zum Ablauf der Lehrveranstaltung finden Sie nach der Anmeldung zu dieser Lehrveranstaltung auf StudOn.
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF MT-MA-GPP 1-3
WPF LSE-MA 1-3
WPF AOT-GL 1-3
WPF CE-MA-TA-PO ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Kombinierte Vorlesung & Übung im Umfang von 4 SWS.
Schriftliche Prüfung (120 min.)Empfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in den Bereichen Optik und Zellbiologie Anmeldung über StudOn erforderlich.
- Inhalt
- Themen:
Anwendungen optischer Messmethoden im Bereich der Zellbiologie und Medizin
Mikroskopie: Grundlegende Konzepte und Kontrastverfahren, Auflösungsvermögen und Grenzen, Aufbau und Komponenten von Lichtmikroskopen, Fluoreszenz-Mikroskopie
Anwendungen von Fluoreszenz-Mikroskopie im Life Science Bereich, Verfahren zur Markierung biologischer Strukturen und Vorgänge in Zellen
Epifluoreszenz-, Konfokal-, Multiphotonen-Mikroskopie, Konzepte und Anwendungsbeispiele
Optische Endoskopie und Endomikroskopie in Forschung und Klinik
Super-Resolution Mikroskopie, Konzepte und Anwendungsbeispiele für optische Bildgebung jenseits der beugungsbedingten Auflösungsgrenze
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden verstehen die grundlegenden Konzepte und technische Umsetzung optischer Technologien im Bereich Life Sciences und kennen typische Anwendungsbeispiele.
Sie lernen verschiedene technische Ansätze im Hinblick auf wissenschaftlich Fragestellungen zu vergleichen und zu bewerten. Sie können Vor- und Nachteile verschiedener Technologien, sowie konzeptionelle und praktische Limitationen einschätzen und bei der Analyse wissenschaftlicher Ansätze und Ergebnisse berücksichtigen.
Die Studierenden können selbstständig vertiefende Informationen zu technischen Lösungen, Materialien und Methoden im Bereich der Mikroskopie und Spektroskopie sammeln, strukturieren, und für die zielgerichtete Planung wissenschaftlicher Experimente auswählen.
Die Studierenden können wissenschaftliche Fragestellungen und technische Ansätze in Kleingruppen kritisch diskutieren, und gemeinschaftlich Ansätze zur Beantwortung von Forschungsfragen mit Hilfe optischer Technologien entwickeln.
- Empfohlene Literatur
- Michael W. Davidson et al: Microscopy Primer, http://micro.magnet.fsu.edu, umfassendes Online-Lehrwerk über grundlegende Mikroskopieverfahren und neueste technische Entwicklungen
Bruce Alberts: Molecular Biology of the Cell, 4th Edition, New York, Garland Science Publisher. Standardlehrwerk für die Zellbiologie.
Ulrich Kubitschek: Fluorescence Microscopy: from Principles to Biological Applications, Wiley-VCH Verlag.
Douglas Chandler & Robert Roberson: Bioimaging: Current Concepts in Light and Electron Microscopy, Jones and Bartlett Publishers.
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Optical Technologies in Life Science
- Credits: 5
- Prerequisites
- Combined lecture and exercise (4 SWS).
Written exam (120 min.)Basic knowledge in optics and cell biology is recommended. Please Register to the course via StudOn
- Contents
- Content
Application of optical methods in the field of cell biology and medicine
Microscopy: Basic concepts, methods to enhance contrast, optical resolution and limits, components and setup of light microscopes, fluorescence microscopy
Applications of fluorescence microscopy in life sciences, methods for labeling of biological structures and cellular processes´
Epi-fluorescence, confocal and multiphoton microscopy, concepts and application examples
Optical endoscopy and endomicroscopy in research and clinics
Super-resolution microscopy, concepts and applications for optical Imaging beyond the diffraction Limit of Resolution
Learning objectives and competences:
Students
understand the basic concepts and specific technical approaches to optical technologies in life sciences and identify typical applications examples.
can analyze and compare different technical approaches to scientific research questions.
can summarize advantages and disadvantages of different technologies and assess theoretical and practical limitations with regard to experimental approaches and results.
can find, collect and structure in-depth information on technical solutions, materials and methods in the areas of microscopy and spectroscopy, in order to plan scientific experiments.
- Literature
- Michael W. Davidson, Florida State University: Optical Microscopy Primer. http://micro.magnet.fsu.edu/primer/ . Comprehensive online learning resource from basic microscopy to the most recent technologic advances an application.
Bruce Alberts: Molecular Biology of the Cell, 4th Edition, New York, Garland Science Publisher. Reference textbook for the biology of the cell.
Ulrich Kubitschek: Fluorescence Microscopy: from Principles to Biological Applications, Wiley-VCH Verlag
Douglas Chandler & Robert Roberson: Bioimaging:Current Concepts in Light and Electron Microscopy, Jones and Bartlett Publishers.
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 40, Maximale Teilnehmerzahl: 40
www: http://www.mbt.tf.uni-erlangen.de
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester WS 2020/2021:
- Optical Technologies in Life Science (OTLS)
- Institution: Lehrstuhl für Medizinische Biotechnologie (MBT)
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