Využití dekonvoluce v digitální fluorescenční mikroskopii kvasinek

Abstract

Název práce: Využití dekonvoluce v digitální fluorescenční mikroskopii kvasinek Autor: Tomáš Štec Katedra/ústav: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: prof. RNDr. Jarmoír Plášek, CSc., Fyzikální ústav UK Abstrakt: Fluorescenční mikroskopie představuje rychlou a levnou alternativu k po- kročilejším metodám zobrazování jako jsou konfokální a elektronová mikroskopie. Snímaný obraz je však zatížen velkou mírou zkreslení. Pomocí počítačového zpraco- vání obrazu - dekonvoluce, lze do značné míry eliminovat zkreslení obrazu, čím se umožní rekonstrukce třírozměrné podoby snímaných objektů. V této práci je pod- robně prozkoumána dekonvoluční procedura programu NIS Elements AR, která je následně aplikována na rekonstrukci třírozměrné podoby kvasinek Saccharomyces cerevisiae barvených calcofluorem, s cílem charakterizovat změny vzhledu bunkové stěny v průběhu stárnutí. S rostoucím věkem kvasinky se na povrchu objevují ne- rovnosti, ke konci života dochází i k praskání bunkové stěny. Klíčová slova: fluorescence, mikroskopie, dekonvoluce, NIS Elements AR, calcof- luor, kvasinky, bunková stěna, stárnutí

Title: Deconvolution fluorescence microscopy of yeast cells Author: Tomáš Štec Department: Institute of Physics of Charles University Supervisor: prof. RNDr. Jarmoír Plášek, CSc., Institute of Physics of Charles Uni- versity Abstract: Fluorescence microscopy presents an fast and cheap alternative to more advanced imaging methods like confocal and electron microscopy, even though it is subject to heavy image distortion. It is possible to recover most of the original distortion-free image using deconvolution in computer image processing. This al- lows reconstruction of 3D structure of studied objects. Deconvolution procedure of NIS Elements AR program undergoes an thorough inspection in this diploma the- sis. It is then applied on restoration of 3D structure of calcofluor stained cell wall of budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Changes of the structure of the cell wall during cell ageing are being examined. Cell wall of aged cells shows increased surface roughness and even ruptures at the end of cell life. Keywords: fluorescence, microscopy, deconvolution, NIS Elements AR, calcofluor, yeast, cell wall, ageing