Код: 296930

Назва:

Практика науково-дослідницька "Сучасні методи мікроскопічних досліджень"

Анотація: Дисципліна має на меті формування у студентів базових уявлень щодо сучасного стану розвитку технік мікроскопії, а також щодо можливості практичного застосування як базових, так і новітніх методів мікроскопічних досліджень та мікрофотографування для проведення досліджень у біології. Навики роботи із світловим та флуоресцентним мікроскопом є невід’ємною частиною проведення та документації будь-якого сучасного експериментального дослідження. Завдання дисципліни: з методичної точки зору – викласти теоретичні основи принципу дії мікроскопів та застосування основних технік мікроскопічного аналізу; з пізнавальної точки зору – дати уявлення про новітні техніки мікроскопії та можливості їх використання для біологічних досліджень; з практичного боку – ознайомити студентів із сучасними методами мікроскопічних досліджень.

Тип дисципліни: практика

Рік навчання: ІІ

Семестр: 3

Кількість кредитів: 3

Форма контролю: залік

Викладач(і): Білько Д.І., к.б.н., доцент

Результати навчання: ПР1. Володіти державною та іноземною мовами на рівні, достатньому для спілкування з професійних питань та презентації результатів власних досліджень.
ПР2. Використовувати бібліотеки, інформаційні бази даних, інтернет-ресурси для пошуку необхідної інформації.
ПР3. Здійснювати злагоджену роботу на результат у колективі з урахуванням суспільних, державних і виробничих інтересів.
ПР4. Розв'язувати складні задачі в галузі біології, генерувати та оцінювати ідеї.
ПР6. Аналізувати біологічні явища та процеси на молекулярному, клітинному, організменому, популяційно-видовому та біосферному рівнях з точки зору фундаментальних загальнонаукових знань, а також за використання спеціальних сучасних методів досліджень.
ПР8. Застосовувати під час проведення досліджень знання особливостей розвитку сучасної біологічної науки, основні методологічні принципи наукового дослідження, методологічний і методичний інструментарій проведення наукових досліджень за спеціалізацією.
ПР9. Планувати наукові дослідження, обирати ефективні методи дослідження та їх матеріальне забезпечення.
ПР10. Представляти результати наукової роботи письмово (у вигляді звіту, наукових публікацій тощо) та усно (у формі доповідей та захисту звіту) з використанням сучасних технологій, аргументувати свою позицію в науковій дискусії.
ПР11. Проводити статистичну обробку, аналіз та узагальнення отриманих експериментальних даних із використанням програмних засобів та сучасних інформаційних технологій.
ПР13. Дотримуватися основних правил біологічної етики, біобезпеки, біозахисту, оцінювати ризики застосування новітніх біологічних, біотехнологічних і медико- біологічних методів та технологій, визначати потенційно небезпечні організми чи виробничі процеси, що можуть створювати загрозу виникнення надзвичайних ситуацій.
ПР14. Дотримуватись норм академічної доброчесності під час навчання та провадження наукової діяльності, знати основні правові норми щодо захисту інтелектуальної власності.
ПР18. Моделювати об'єкти і процеси у живих організмах та їхніх компонентах із використанням математичних методів й інформаційних технологій.
ПР22. Вільно володіти англійською мовою щодо спеціального контенту для усного спілкування та написання наукових текстів.

Спосіб навчання: аудиторний

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Фізіологія людини і тварин, Біохімія, Цитологія і гістологія, Молекулярна біологія, Фізика

Зміст дисципліни: Фізика кольору і світла. Загальна структура світлового мікроскопа, модифікації частин мікроскопа, що використовуються при виконанні специфічних завдань. Спеціалізовані техніки мікроскопії. Використання контрасту в оптичній мікроскопії. Мікроскопія темного поля. Фазова контрастна мікроскопія. Мікроскопія ближнього поля. Стереомікроскопія. Поляризаційна мікроскопія. Багатофотонна флуоресцентна мікроскопія. Флуоресцентна мікроскопія повного внутрішнього відбиття (TIRFM). Скануюча зондова мікроскопія. Лазерна мікродисеція. Основи флуоресцентної мікроскопії. Аутофлуоресценція. Флюорохроми та барвники. Методи забарвлення препаратів флуоресцентними барвниками. Основи конфокальної мікроскопії. Флуорофори для конфокальної мікроскопії. Комбінації флуорофорів для проведення дослідження на конфокальному мікроскопі. Комбінації інтерференційних фільтрів для проведення дослідження на конфокальному мікроскопі. Обробка електронних зображень. Скануючі системи конфокальних мікроскопів. Детектори та фотомультиплікатори, CCD камери: принцип дії та модифікації. Сенсори на базі CMOS технології. Електронна оптика. Структура електронного мікроскопу. Дефекти зображення в електронних лінзах. Електронна мікроскопія високої роздільної здатності. Аналітична електронна мікроскопія.


Рекомендована література: 1. Горячко, Андрій Миколайович. Скануюча зондова мікроскопія та спектроскопія : навчальний посібник / А. М. Горячко, С. П. Кулик, О. В. Прокопенко ; М-во освіти і науки України, Київ. нац. ун-т ім. Т. Шевченка. - [Київ] : Київський університет, 2013. - 256 с.
2. Салига, Юрій Тарасович. Електронна мікроскопія біологічних об'єктів / Ю. Т. Салига, В. В. Снітинський. - Львів : Світ, 1999. - 149 с.
3. Щербатюк, Микола Миколайович. Підготовка зразків рослинних тканин для електронної мікроскопії : (теоретичні та практичні аспекти) : методичний посібник / М. М. Щербатюк, В. О. Бриков, Г. Г. Мартин ; НАН України, Ін-т ботаніки ім. М. Г. Холодного. - Київ : Талком, 2015. - 61 с.
4. Basic methods in microscopy : protocols and concepts from Cells : a laboratory manual / edited by David L. Spector, Robert D. Goldman. - Cold Spring Harbor, N.Y. : Cold Spring Harbor Laboratory Press, [2006]. - ix, 382 p.
5. Mertz J. Introduction to Optical Microscopy. – Cambridge University Press, 2019. – 462 p.
6. Multidimensional microscopy / P.C. Cheng ... [et al.], editors. - New York : Springer-Verlag, 1994. - xvii, 387 p.
7. Reimer L., Kohl H. Transmission Electron Microscopy: Physics of Image Formation. – Springer, 2008. – 606 p.
8. Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis: 3rd Edition / Joseph Goldstein, Dale E. Newbury, David C. Joy, Charles E. Lyman, Patrick Echlin, Eric Lifshin, Linda Sawyer, J.R. Michael. – Springer, 2003. – 708 p.
9. Scanning tunneling microscopy II : further applications and related scanning techniques / R. Wiesendanger, H.-J. Guntherodt (eds.) ; with contributions by W. Baumeister ... [et al.]. - 2nd ed. - Berlin ; New York : Springer, 1995. - xiv, 349 p.
10. Terence A. Microscopy: A Very Short Introduction. – Oxford University Press, 2015. – 144 p.

Форми та методи навчання: практичні та лабораторні заняття (30 год.), самостійна робота (60 год.)

Методи й критерії оцінювання: поточний контроль на практичних заняттях (50 %); самостійна робота (20 %); підсумковий контроль (30 %).

Мова навчання: українська