Behörighetskrav

Alternativ 1: 120 hp. Genomgångna Programmeringsteknik I, Introduktion till statistik för livsvetenskaper och Introduktion till modern fysik. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Alternativ 2: 120 hp. Programmering 5 hp och genomgångna Introduktion till biokemi och Introduktion till molekylärbiologi. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Alternativ 3: 120 hp inom Civilingenjörsprogrammet i molekylär bioteknik inklusive Cellbiologi, Programmeringsteknik I och Tillämpad fysik för molekylär bioteknik. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• redogöra för grundläggande fysiska egenskaper hos ljus, och de viktigaste interaktionerna mellan ljus och materia samt deras användning inom biofysik
• analysera paradigmatiska ljusdrivna biologiska fenomen
• simulera och använda optisk mikroskopi och ljusbaserade bildtekniker
• använda beräkningsverktyg för att tolka bilddata
• relatera den senaste utvecklingen inom optisk mikroskopi till deras konsekvenser inom biofysik
• bedöma möjligheter och begränsningar för instrumentering och mätteknik
• muntligt och skriftligt diskutera och redogöra för biofotonik-begrepp i tvärvetenskapliga grupper
• analysera hållbarhetsaspekter av biofotoniken och dess bidrag till ett hållbart samhälle

Innehåll

Utvecklingen av ljusbaserade metoder, från första mikroskopen till lasern och dagens tillgång till högpresterande bildsensorer. Utforskning av hur ljus kan användas på olika sätt för att undersöka biologiska system i mikro-, meso- och nanoskala. Interaktion mellan ljus och materia: absorption, reflektion och transmission av ljus. Ljusaktiverande proteiner: fotosyntes och fotoreceptorer. Spektrofotometri: tillämpningar inom biokemi. Spridningsbaserade metoder. Optisk pincett och strålningstryck. Grund för fluorescens och fluorescensresonansenergiöverföring (FRET). Ljusmikroskopi och dess varianter: ljusfältmikroskopi, mörkfältsmikroskopi, faskontrastmikroskopi, differentiell interferenskontrastmikroskopi, konfokalmikroskopi. Superupplösningsmikroskopi: stimulerad emissionutsläckning (STED), stokastisk optisk rekonstruktionsmikroscopi (STORM) och fotoaktiverad lokaliseringsmikroscopi (PALM). Simuleringar och datoranalys av mikroskopidata med Python. Biofotonik för hållbar utveckling.

Undervisning

Föreläsningar, laborationsövningar, datorövningar och seminarier.

Examination

Skriftligt prov (6 hp). Skriftliga rapporter och muntliga prov för seminarier, övningar och laborationer (4 hp).