Mikroskopija in analiza slike bioloških vzorcev - projektno delo

Opis predmeta

– nadgradnja osnovnih svetlobno-mikroskopskih tehnik (mikroskopija v temnem polju, fazno-kontrastna mikroskopija, interferenčno kontrastna-DIC mikroskopija in fluorescenčna mikroskopija) s predstavitvijo njihovih prednosti in uporabe pri opazovanju bioloških vzorcev

– predstavitev postopkov zajemanja mikroskopske slike, obdelovanja in kvantitativne analize slike bioloških vzorcev

– predstavitev naprednih svetlobno-mikroskopskih tehnik za izdelavo optičnih rezin ter osnovami 3D-rekonstrukcije slik bioloških vzorcev

– predstavitev presevne elektronske mikroskopije (TEM) za strukturno analizo različnih bioloških vzorcev (tkiva in celice, bakterije, virusi, liposomi…) s poudarkom na razumevanju in praktični izvedbi postopkov za pripravo bioloških vzorcev ter interpretaciji mikrografij

– spoznavanje tehnik vrstične elektronske mikroskopije (SEM), praktično seznanjanje s postopki priprave bioloških vzorcev in interpretacijo SEM mikrografij

– predstavitev naprednih elektronsko-mikroskopskih tehnik (HRTEM, EELS) in spektroskopskih metod (EDXS, EELS) bioloških vzorcev

– seznanjanje s sodobnimi tehnikami in pristopi za vizualizacijo bioloških vzorcev

Cilji in kompetence

– nadgradnja znanja o mikroskopskih metodah in analizi slike

– poznavanje z lastnostmi (prednostmi in morebitnimi omejitvami) različnih mikroskopskih tehnik

– poznavanje postopkov priprave bioloških vzorcev za opazovanje z različnimi mikroskopskimi tehnikami

– poznavanje procesov zajema, obdelave, analize in interpretacije mikrografij

– razvijanje lastne iniciativnosti pri zasnovi poskusov, ki vključujejo vizualizacijske pristope

Metode poučevanja in učenja

Konzultacije, seminarji (kot osnova projektnega dela) in individualno projektno delo, ki bo izvedeno v laboratorijih za svetlobno in elektronsko mikroskopijo na Oddelku za biologijo Biotehniške fakultete

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

– razumevanje fizikalnih osnov mikroskopskih tehnik

– sposobnost izbire ustreznih mikroskopskih tehnik pri zasnovi poizkusov

– poznavanje osnovnih postopkov priprave bioloških vzorcev za svetlobno in elektronsko mikroskopijo

– pridobitev znanj za zajemanje, obdelavo in analizo slike

– sposobnost interpretacije mikrografij bioloških vzorcev pridobljenih z različnimi mikroskopskimi tehnikami in prepoznavanje artefaktov kot posledice priprave vzorcev

Reference nosilca

KOSTANJŠEK Rok

KOSTANJŠEK, Rok, PAŠIĆ, Lejla, DAIMS, Holger, SKET, Boris. Structure and community composition of sprout-like bacterial aggregates in a Dinaric Karst subterranean stream. Microbial ecology, ISSN 0095-3628, 2013, vol. 66, issue 1, str. 5-18, ilustr. http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs00248-012-0172-1, doi: 10.1007/s00248-012-0172-1. [COBISS.SI-ID 2711375]

BAVDEK, Andrej, KOSTANJŠEK, Rok, ANTONINI, Valeria, LAKEY, Jeremy H., DALLA SERRA, Mauro, GILBERT, Robert J., ANDERLUH, Gregor. pH dependence of listeriolysin O aggregation and pore-forming ability. FEBS journal, ISSN 1742-464X, 2012, vol. 279, iss. 1, str. 126-141. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1742-4658.2011.08405.x/pdf, doi: 10.1111/j.1742-4658.2011.08405.x. [COBISS.SI-ID 4881690]

VODOVNIK, Maša, KOSTANJŠEK, Rok, ZOREC, Maša, MARINŠEK-LOGAR, Romana. Exposure to Al[sub]2O[sub]3 nanoparticles changes the fatty acid profile of the anaerobe Ruminococcus flavefaciens. Folia microbiologica, ISSN 0015-5632. [Print ed.], 2012, vol. 57, no. 4, str. 363-365.http://www.springerlink.com/content/n44j862418163777/fulltext.pdf, doi: 10.1007/s12223-012-0143-4. [COBISS.SI-ID 3037576]

KNEŽEVIĆ, Petar, OBREHT, Dragana, CURCIN, S., PETRUŠIĆ, Milivoje, ALEKSIĆ, Verica, KOSTANJŠEK, Rok, PETROVIC, O., et al. Phages of Pseudomonas aeruginosa: response to environmental factors and in vitro ability to inhibit bacterial growth and biofilm formation. Journal of applied microbiology, ISSN 1364-5072, 2011, issue 1, vol. 111, str. 245-254, doi: 10.1111/j.1365-2672.2011.05043.x. [COBISS.SI-ID 2392399]

VITTORI, Miloš, ŽNIDARŠIČ, Nada, KOSTANJŠEK, Rok, ŠTRUS, Jasna. Microscopic anatomy of male tegumental glands and associated cuticular structures in Titanethes albus (Crustacea: Isopoda). Arthropod structure & development, ISSN 1467-8039, 2012, vol. 41, issue 2, str. 133-144. http://dx.doi.org/10.1016/j.asd.2011.08.004, doi: 10.1016/j.asd.2011.08.004. [COBISS.SI-ID 2468943]

AMBROŽIČ, Jerneja, ŽGUR-BERTOK, Darja, KOSTANJŠEK, Rok, AVGUŠTIN, Gorazd. Isolation and characterization of a novel violacein-like pigment producing psychrotrophic bacterial species Janthinobacterium svalbardensis sp. nov. Antonie van Leeuwenhoek, ISSN 0003-6072, 2013, vol. 103, issue 4, str. 763-769. http://download.springer.com/static/pdf/897/art%253A10.1007%252Fs10482-012-9858-0. pdf?auth66=1354969235_038af70ca72300adad29e7303bd340f3&ext=.pdf, doi: 10.1007/s10482-012-9858-0. [COBISS.SI-ID 3147912]

VITTORI, Miloš, KOSTANJŠEK, Rok, ŽNIDARŠIČ, Nada, ŠTRUS, Jasna. Molting and cuticle deposition in the subterranean trichoniscid Titanethes albus (Crustacea, Isopoda). V: ŠTRUS, Jasna (ur.), TAITI, Stefano (ur.), SFENTHOURAKIS, Spyros (ur.). Advances in Terrestrial Isopod Biology, (Zookeys, Vol. 176, special issue). Sofia: Pensoft Publishers, 2012, vol. 176, special issue, str. 23-38. http://www.pensoft.net/J_FILES/1/articles/2285/2285-G-3-layout.pdf, doi: 10.3897/zookeys.176.2285. [COBISS.SI-ID 2550351]

MILATOVIČ, Maša, KOSTANJŠEK, Rok, ŠTRUS, Jasna. Ontogenetic development of Porcellio scaber : staging based on microscopic anatomy. Journal of crustacean biology, ISSN 0278-0372, 2010, vol. 30, no. 2, str. 225-234. [COBISS.SI-ID 2163535]

VALANT, Janez, DROBNE, Damjana, SEPČIĆ, Kristina, JEMEC, Anita, KOGEJ, Ksenija, KOSTANJŠEK, Rok. Hazardous potential of manufactured nanoparticles identified by in vivo assay. Journal of hazardous materials, ISSN 0304-3894. [Print ed.], 2009, issues 1-3, vol. 171, str. 160-165, ilustr. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.05.115, doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.05.115. [COBISS.SI-ID 6013049]

KNEŽEVIĆ, Petar, KOSTANJŠEK, Rok, OBREHT, Dragana, PETROVIC, Olga. Isolation of Pseudomonas aeruginosa specific phages with broad activity spectra. Current microbiology, ISSN 0343-8651, 2009, vol. 59, str. 173-180. [COBISS.SI-ID 2009679]

ŽNIDARŠIČ Nada

MATSKO, Nadejda B., ŽNIDARŠIČ, Nada, LETOFSKY-PAPST, Ilse, DITTRICH, Maria, GROGGER, Werner, ŠTRUS, Jasna, HOFER, Ferdinand. Silicon : the key element in early stages of biocalcification.Journal of structural biology, ISSN 1047-8477, 2011, vol. 174, no. 1, str. 180-186. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsb.2010.09.025, doi: 10.1016/j.jsb.2010.09.025. [COBISS.SI-ID 2278991

HILD, Sabine, NEUES, Frank, ŽNIDARŠIČ, Nada, ŠTRUS, Jasna, EPPLE, Matthias, MARTI, Othmar, ZIEGLER, Andreas. Ultrastructure and mineral distribution in the tergal cuticle of the terrestrial isopod Titanethes albus. Adaptations to a karst cave biotope. Journal of structural biology, ISSN 1047-8477, 2009, vol. 168, no. 3, str. 426-436. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsb.2009.07.017, doi:10.1016/j.jsb.2009.07.017. [COBISS.SI-ID 2060367],

ŽNIDARŠIČ, Nada, MRAK, Polona, TUŠEK-ŽNIDARIČ, Magda, ŠTRUS, Jasna. Exoskeleton anchoring to tendon cells and muscles in molting isopod crustaceans. V: ŠTRUS, Jasna (ur.), TAITI, Stefano (ur.), SFENTHOURAKIS, Spyros (ur.). Advances in Terrestrial Isopod Biology, (Zookeys, Vol. 176, special issue). Sofia: Pensoft Publishers, 2012, vol. 176, special issue, str. 39-53.http://www.pensoft.net/J_FILES/1/articles/2445/2445-G-3-layout.pdf, doi: 10.3897/zookeys.176.2445. [COBISS.SI-ID 2550863]

MRAK, Polona, ŽNIDARŠIČ, Nada, TUŠEK-ŽNIDARIČ, Magda, KLEPAL, Waltraud, GRUBER, Daniela, ŠTRUS, Jasna. Egg envelopes and cuticle renewal in Porcellio embryos and marsupial mancas. V: ŠTRUS, Jasna (ur.), TAITI, Stefano (ur.), SFENTHOURAKIS, Spyros (ur.). Advances in Terrestrial Isopod Biology, (Zookeys, Vol. 176, special issue). Sofia: Pensoft Publishers, 2012, vol. 176, special issue, str. 55-72. http://www.pensoft.net/J_FILES/1/articles/2418/2418-G-3-layout.pdf, doi: 10.3897/zookeys.176.2418. [COBISS.SI-ID 2551631]

MRAK, Polona, ŽNIDARŠIČ, Nada, ŠTRUS, Jasna. Alizarin red S staining of the crustacean cuticle : implementation in the study of Porcellio scaber larvae = Histokemijska analiza kutikule rakov z barvilom alizarin rdeče S : uporaba v proučevanju ličink raka enakonožca vrste Porcellio scaber. Acta biologica slovenica, ISSN 1408-3671. [Tiskana izd.], 2013, vol. 56, no. 2, str. 51-62, [1-6]. http://bijh-s.zrc-sazu.si/ABS/SI/ABS/Cont/56_2/ABS_56-2_2013_51-62_Mrak%20et%20al.pdf. [COBISS.SI-ID 3008335]
 

KREFT Marko

KREFT, Marko, LUKŠIČ, Miha, ZOREC, Tomaž M., PREBIL, Mateja, ZOREC, Robert. Diffusion of D-glucose measured in the cytosol of a single astrocyte. Cellular and molecular life sciences, ISSN 1420-682X, 2013, vol. 70, no. 8, str. 1483-1492. [COBISS.SI-ID 36617477]

JANÁČEK, Jiří, KREFT, Marko, ČEBAŠEK, Vita, ERŽEN, Ida. Correcting the axial shrinkage of skeletal muscle thick sections visualized by confocal microscopy.Journal of Microscopy, ISSN 0022-2720, 2012, vol. 246, iss. 2, str. 107-112, doi: 10.1111/j.1365-2818.2011.03594.x. [COBISS.SI-ID 29556953]

PREBIL, Mateja, VARDJAN, Nina, JENSEN, Jørgen, ZOREC, Robert, KREFT, Marko. Dynamic monitoring of cytosolic glucose in single astrocytes. Glia, ISSN 0894-1491, 2011, vol. 59, issue 6, str. 903-913, graf. prikazi, doi: 10.1002/glia.21161. [COBISS.SI-ID 28273625]

POTOKAR, Maja, STENOVEC, Matjaž, GABRIJEL, Mateja, LI, Lizhen, KREFT, Marko, GRILC, Sonja, PENKY, Miloš, ZOREC, Robert. Intermediate filaments attenuate stimulation-dependent mobility of endosomes/lysosomes in astrocytes. Glia, ISSN 0894-1491, 2010, letn. 58, št. 10, str. 1208-1219. [COBISS.SI-ID 27046873]

KREFT, Marko, PREBIL, Mateja, CHOWDHURY HAQUE, Helena, GRILC, Sonja, JENSEN, Jørgen, ZOREC, Robert. Analysis of confocal images using variable-width line profiles. Protoplasma, ISSN 0033-183X, 2010, letn. 246, št. 1/4, str. 73-80, doi: 10.1007/s00709-010-0127-7. [COBISS.SI-ID 27426009]

MUCK, Tadeja, JAVORŠEK, Dejana, KREFT, Marko. Use of confocal microscopy as a nondestructive method in the study of ink jet dot formation. Journal of imaging science and technology, ISSN 1062-3701, July/Aug. 2009, vol. 53, no. 4, str. 040201/1-040201/6, ilustr.

Temeljni viri in literatura

– Hayat M. A. (2000) Principles and techniques of electron microscopy – Biological applications. 4th Edition. Cambridge University Press, cambridge, UK, 543 str., ISBN 0-521-63287-0 (izbrana poglavja str. 367-388, 400-436)

– Bozzola J.J., Russell L.D. (1999): Electron microscopy – Principles and Techniques for Biologists. 2nd Edition. Jones and Bartlett Publishers, Subdury, Masachusetts, USA, 670 str., ISBN 0-7637-0192-0 (str. 16-46, 120-146, 148-201, 262-278, 368-394, 442- 475, 480-608).

– Beatty B., Mai S., Squire J. (2002) Fluorescence in situ hibridization – Practical approach. Oxford University Press, New York, USA, 255 str.,ISBN 0-19-963884-5 (poglavje 2, str. 5-27)

– Allen T.D. (ur.) (2008) Introduction to Electron Microscopy for Biologists, Methods in Cell Biology 88, izbrana poglavja D.B. Williams, C.B. Carter, Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, 1996, izbrana poglavja

– Russ J.C. (2011) The Image Processing Handbook, 6th Edition. CRC Press, USA, 885 str., ISBN 978-1-4398-4045-0, izbrana poglavja

– Izbrani članki iz strokovnih revij:

– Microscopy and microanalysis online journal; Wiley and Sons

– Journal of Microscopy, Blackwell publishing