Engelska

Varje vårtermin

Kursen avser att ge kunskap om växelverkan för ljus med biologisk vävnad i levande varelser, organiskt material och vår naturliga omgivning. Genom att förstå denna växelverkan kan man välja lämpliga mätmetoder och designa optimal instrumentering för mätning av egenskaper vilka kan karakterisera, klassificera eller gradera biologiska prover, exempelvis med avseende på hälsa/kvalitet. Kursen omfattar skalor från mikrosopisk cellulär nivå, via makroskopisk skala upp till skala för fjärranalys av biosfären. Kursen avhandlar de grundläggande fysikaliska principerna för ljus växelverkan med biologisk vävnad med en genomgång av experimentalla metoder utvecklade inom biofotonik fram tills idag. För ökad förståelse och praktisk erfarenhet ger kursen ett kreativt projekt där studenter i grupper fritt utvecklar en enkel uppställning för en mätteknik inom biofotonik, använder den för undersökning av ett prov samt redovisar undersökningen vid kursens slut. Kursen ger studenten kunskap med en unik uppsättning ingenjörsverktyg värdefulla för utveckling och tillämpning av modern fotonik inom livsvetenskaper.

Kursen i biofotonik ger en introduktion till fenomen som påträffas vid optisk diagnostik av biologiska prover och organiskt material samt introducerar metoder och instrumentering för karakterisering av biologisk vävnad och organiskt material. Dessa metoder inkluderar: Optisk fjärranalys för studier av biologisk flora och fauna. Praktisk laserspektroskopi baserad på diodlasrar för mätning av absorption och fluorescens. Polarisationstekniker för analys av ljus spritt från biologiska prover. Vidare innefattar kursen metoder för avbildning och mikroskopitekniker för studier av små strukturer. Dessutom avhandlas aspekter av dataanalys. Särskild tonvikt läggs på projekt där grupper av studenter får bygga sin egen instrumentering för studier av olika prover. Projekten organiseras kring en kombination av mätmetod/instrumentering med ett biologiskt prov att studera och kommer att innefatta aspekter av optoelektronik, optomekanisk konstruktion, signalinsamling, mätningar, tolkning av data samt presentation. Ytterligare två laborationer avhandlar polarisation av spritt ljus från biologiska prover, spektral avbildning och mikroskopi. Ytterligare insikter i biofotonik erhålls genom studiebesök i laboratorier vid Lunds universitet och relaterade lokala företag.

- kunna förklara principerna för växelverkan mellan ljus och de slag av biologiska prover som kursen avhandlar.
- kunna förklara principerna för de diagnostiska metoder kursen avhandlar.
- förstå de koncept för dataanalys som avhandlas i kursen.

- kunna välja och kombinera lämpliga metoder och instrumentering för en biofotonik-applikation.
- kunna planera och genomföra ett experimentellt projekt med kombination och användning av instrumentering för biofotonik.
- kunna muntiligt presentera resultat från en experimentell studie.
- kunna skriva laborationsrapport med analys och diskussion av resultat.

- kunna förstå möjligheter och begränsningar för metoder och instrumentering som avhandlas i kursen.
- kunna söka och värdera information från källor utöver kursmaterialet.
- kunna tillgodogöra sig information från vetenskapliga artiklar och avancerad litteratur.

Föreläsningar

Laborationer

övningar

Projekt

Studiebesök

Övningstillfället på kursen är tänkt för förberedelse av kursprojektet.

Skriftlig tentamen

Seminarieföredrag av deltagarna

För att bli godkänd på kursen som helhet krävs godkända laborationer samt godkänd skriftlig tentamen. Laborationerna genomförs i grupper om två studenter, med muntlig redovisning för laboration med det av studenterna planerade projektet och skriftlig rapport för de
två övriga laborationerna. Vid tentamen är förståelse viktigare än utantillkunskap. Slutbetyget sätts av resultatet på den skriftliga tentamen.

Underkänd, godkänd

Grundkurser i fysik och optik, FAFN01 Lasrar, FAFN25 Atom- och molekylspektroskopi.

Boudoux, C.: Fundamentals of Biomedical Optics. 2017. ISBN 9781366451194.
Hobbs, Philip C. D.: Building Electro-Optical Systems: Making It all Work. Wiley, 2009. ISBN 9780470402290.

FBRN10F

2021-03-26

Anders Gsutafsson / FUN