Fotónica Biomédica

Imagem d@ Elsa Susana dos Reis da Fonseca [Ficheiro Local]
Elsa Susana dos Reis da Fonseca
Código:
13453
Ano:
3
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(30H)/T(30H)
Área Científica:
Ciências Biomédicas
Objectivos de Aprendizagem:
Esta unidade curricular tem como objetivos principais introduzir os princípios físicos fundamentais da ótica geométrica e ótica física e aplicar os conhecimentos adquiridos ao estudo de meios biológicos e ao diagnóstico médico baseado em radiações não-ionizantes. No final desta unidade curricular, o aluno deverá ser capaz de descrever, analisar e interpretar fenómenos da ótica física e da interação entre a luz e os tecidos biológicos. Estes objetivos serão potenciados pelas aulas teóricas (TE) e pelas atividades formativas a estas associadas, auxiliadas pelas plataformas de e-learning (Moodle). O aluno deverá ser capaz de fazer a ligação entre esses fenómenos e diversas técnicas de diagnóstico ótico biomédico. Pretende-se ainda que o aluno saiba preparar e realizar experiências laboratoriais (aulas práticas) e trabalhar em equipa para aplicar os conhecimentos adquiridos à prática, mostrando compreender as potencialidades e limitações de cada método.
Conteúdos programáticos:
1 - FUNDAMENTOS ÓTICA GEOMÉTRICA
a) Leis reflexão e refração
b) Formação imagem em componentes óticos
c) Instrumentos óticos
2 - FUNDAMENTOS ÓTICA ONDULATÓRIA
a) Interferência
b) Difração
c) Polarização
3 - FIBRAS ÓTICAS
a) Transmissão luz em fibras ópticas
b) Técnicas fabrico
c) Fibras especiais para luz visível, UV e IV
d) Endoscopia
e) Sensores fibra ótica
4 - INTRODUÇÃO ÓTICA DOS TECIDOS BIOLÓGICOS
a) Absorção, dispersão e luminescência.
b) Propagação luz em meios túrbidos.
c) Medição parâmetros óticos de tecidos biológicos
d) Propagação luz pulsada
e) Ondas difusas de densidade de fotões
f) Propagação luz polarizada
g) Efeitos fototérmico e fotoacústico
h) Desenho e construção de fantomas
5 - APLICAÇÕES FOTÓNICA BIOMÉDICA
a) Tomografia ótica
b) Tomografia fotoacústica
c) Tomografia coerência ótica
d) Microscopia holográfica digital
e) Técnicas imagiologia polarimétrica
f) Oftalmoscopia varrimento laser
g) Espectroscopia fluorescência
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As atividades de ensino/aprendizagem da unidade curricular dividem-se em aulas teóricas e aulas práticas.Os alunos aprendem também os conteúdos relativos às competências a adquirir através de atividades programadas “on-line” na forma de Quizzes, utilizando plataformas de ensino à distância como o Moodle. Existirá um conjunto de atividades laboratoriais onde o aluno irá familiarizar-se com algumas técnicas experimentais da Ótica Geométrica e Física e da Fotónica Biomédica. Promove-se a aprendizagem baseada em projetos (PjBL) através da apresentação de um desafio de aplicação de diagnóstico da luz num sistema vestível com sensores que os alunos terão de desenvolver na forma de um pequeno protótipo.
Bibliografia principal:
1. ÓPTICA, Eugene Hecht, Fundação Calouste Gulbenkian, 1991
2. A LABORATORY MANUAL IN BIOPHOTONICS, Vadim Backman et al, CRC Press, 2018
2. BIOMEDICAL PHOTONICS, Tuan Vo-Dinh, ed., CRC Press, 2003
3. TISSUE OPTICS, Valerii Tuchin, 2th Edition, SPIE Press, 2007
Língua:
Português
Esta informação promove os seguintes Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU:
Garantir o acesso à educação inclusiva, de qualidade e equitativa, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos