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Biofotónica

Código 13525
Ano 1
Semestre S2
Créditos ECTS 6
Carga Horária TP(60H)
Área Científica Ciências Biomédicas
Tipo de ensino Presencial
Estágios Não aplicável
Objectivos de Aprendizagem Esta unidade curricular tem como objetivo principal divulgar os princípios da biofotónica e sua aplicação nas ciências biomédicas, bem como os conceitos básicos de ótica física e ótica computacional que permitem a sua compreensão. No final desta unidade curricular, o aluno deverá ser capaz de compreender os fundamentos físicos, matemáticos e as técnicas computacionais aplicadas à biofotónica para a análise de células e tecidos biológicos. O aluno deverá ser capaz de realizar montagens óticas e optoelectrónicas, baseadas sobretudo em holografia digital, com vista à análise de amostras biológicas. O aluno deverá ainda ser capaz de utilizar técnicas de processamento de imagem na reconstrução da fase ótica de amostras biológicas e análise de parâmetros biofísicos.
Conteúdos programáticos TEÓRICO-PRÁTICAS
1 FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS E FÍSICOS
1.1 Análise de Fourier e bases de bioestatística
1.2 Propriedades radiação eletromagnética
1.3 Fundamentos de radiometria
2 COMPONENTES ÓTICOS E EQUIPAMENTO ELETRÓNICO
2.1 Normas de segurança no laboratório de biofotónica
2.2 Lentes, prismas e outros componentes
2.3 Fibras óticas
2.4 Fontes e detetores
2.5 Sistemas de aquisição de dados
3 INTRODUÇÃO À ÓTICA DE FOURIER
3.1 Transformadas de Fourier (TF) em duas dimensões
3.2 Teorema da Amostragem e TF discreta
3.3 Difração e resolução de sistemas óticos
3.3 Simulação da propagação da luz
3.4 Programação em MATLAB aplicada à Ótica de Fourier Computacional
4 IMAGIOLOGIA QUANTITATIVA DE FASE
4.1 Introdução à Microscopia Holográfica Digital (MHD)
4.2 Montagens óticas na MHD
4.3 Análise de imagem em MHD
4.4 Reconstrução da fase
4.5 Aplicações à análise de células e tecidos
4.6 Métodos alternativos: super-resolução, ETI, Fourier Ptychography.
Bibliografia principal 1. COMPUTATIONAL FOURIER OPTICS: A MATLAB tutorial, David Voeltz, 1ª Ed. SPIE Press, 2011
2. A LABORATORY MANUAL IN BIOPHOTONICS, Vadim Backman et al, CRC Press, 2018
3. TISSUE OPTICS, Valery Tuchin, 3rd Ed., SPIE Press, 2015
4. DIGITAL HOLOGRAPHIC MICROSCOPY: Principles, Techniques, and Applications, Myung K. Kim, Springer, 2011
5. Óptica e Fotónica, Mário Ferreira, Lidel edições técnicas Lda. (2003)
Artigos científicos relativos à matéria publicados em revistas científicas da especialidade.
Língua Português
Data da última atualização: 2024-03-06
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