Целью освоения учебной дисциплины «Математические методы оптической биоспектроскопии in vivo» является формирование у студентов знаний о методах постобработки спектральных данных (в частности, спектров поглощения, флуоресценции, диффузного отражения), а также статистическом анализе определеяемых по спектральным зависимостям характеристик. Также курс включает в себя основы машинного обучения. Магистрант должен в результате прохождения курса уметь проводить постобработку спектров с целью повышения дешифровочных свойств полученных in vivo спектров, осуществлять декомпозицию спектров флуоресценции, поглощения и диффузного отражения на компоненты и вычисление на их основе набора характеристик, использовать различные инструменты математической статистики для описания наборов данных, получаемых в результате спектрального анализа, обнаружения статистически значимых различий между экспериментальными группами, классификации полученных данных с помощью методов машинного обучения.
Целью дисциплины является обучение студентов научным знаниям по применения оптической спектроскопии для исследования наностуктур.
Предметом дисциплины являются:
- размерные эффекты, возникающие в наночастицах, физические механизмы, определяющие интенсивности оптических переходов и электронно-колебательную структуру спектров;
-методы оптической спектроскопии, включая абсорбционную спектроскопию, флуоресцентную спектроскопию, ИК-спектроскопию и спектроскопию комбинационного рассеяния, а также нелинейно-оптические, нанооптические, поляризационные и ряд других методов.
Задача дисциплины состоит в обучении студентов современным спектроскопичесим методам диагностики наноструктур, позволяющим получать информацию об оптических, электронных и физико-химических свойствах нанообъектов. В рамках курса обсуждаются возможности современных спектроскопических методов, их точность, чувствительность, функциональность, целесообразность использования.
В результате прохождения курса магистрант должен иметь представление о физике наноcтруктур, знать спектроскопические методы исследования и особенности спектроскопии при исследовании низкоразмерных структур, уметь выбирать адекватные методы в зависимости от особенностей конкретной наноструктуры и поставленной задачи и применять на практике методики измерения спектральных характеристик наноструктур.
Целью освоения учебной дисциплины является формирование у студентов системных знаний о многообразии методов современной оптической микроскопии. Особое внимание уделено методам флуоресцентной микроскопии, принципам лазерной сканирующей конфокальной микроскопии, сложностям работы с живыми объектами, окрашиванию клеток и тканей специфическими красителями, флуоресцентной микроскопии при разработке методов флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии, взаимодействию клеток и фотосенсибилизаторов, распределению фотосенсибилизаторов в органах животных. Рассматриваются методы продвинутой (advanсed) микроскопии и микроскопия сверхвысокого разрешения. Эти знания необходимы для кругозора в методологии экспериментальной работы и наиболее полно последовательно прививают будущим специалистам принципы экспериментальных подходов к решению научных задач. Курс поможет сформировать у будущих магистров представление о процессах и интересных оптических явлениях, элегантное использование которых заложено в практической реализации современного парка микроскопов.
Курс знакомит с основами строения биологических тканей, важных для моделирования и работой с биомедцинскими нанотехнологиями. Нанообъекты также рассматриваются в качестве агентов для применения в биомедцине.