Zakład Biofizyki i Fizyki Medycznej

Kierownik: prof. dr hab. Aleksander Balter

Pracownicy i doktoranci
Projekty badawcze
Publikacje
Konferencje i referaty

Zespół Biofizyki Doświadczalnej
Zespół Optycznego Obrazowania Biomedycznego
Zespół Optycznych Metod Badań Strukturalnych
Zespół Teoretycznej Biofizyki Molekularnej

Seminaria Zakładu Biofizyki i Fizyki Medycznej
Tematyka badawcza:

  • Wykorzystanie metod nieinwazyjnych i mikroinwazyjnych do badania obiektów zabytkowych
  • Prowadzący badania: prof. dr hab. Targowski Piotr
    Współpracownicy: dr inż. Marcin Sylwestrzak
    Opis: Przedmiotem zainteresowania Zespołu są nieinwazyjne lub mikroinwazyjne metody badań struktury i własności różnorodnych obiektów i materiałów (przede wszystkim dla potrzeb konserwacji zabytków): tomografia OCT wysokiej rozdzielczości i zintegrowana z nią spektroskopia emisyjna plazmy wytwarzanej laserowo (LIBS), rentgenowska analiza fluorescencyjna w wersji umożliwiającej mapowanie rozkładu pierwiastków na dużych powierzchniach (makroXRF) oraz elektroniczne modelowanie kształtu powierzchni obiektów. Uzyskiwane rezultaty są analizowane w ścisłej współpracy ze specjalistami z Instytutu Zabytkoznawstwa i Konserwatorstwa UMK. Wyniki pozwalają na lepsze poznanie własności fizyko-chemicznych obiektu, w szczególności jego stanu zachowania i budowy. Dane służą precyzyjniejszemu planowaniu zabiegów konserwatorskich oraz mogą, w określonych przypadkach, być wykorzystane dla weryfikacji jego datowania i atrybucji oraz oceny wpływu oddziaływania warunków środowiska przechowywania.
  • Spektroskopia optyczna i mechaniczna biocząsteczek
  • Prowadzący badania: prof. dr hab. Balter Aleksander
    Współpracownicy: prof. dr hab. Wiesław Nowak, dr Janusz Strzelecki, dr Karolina Mikulska-Rumińska, mgr inż. Konrad Pawlak, mgr Stefan Meyer
    Opis: Prowadzone są badania 1. właściwości mechanicznych pojedynczych cząsteczek DNA w zakresie sił rzędu nanonewtonów i właściwości mechanicznych pojedynczych cząsteczek białek modularnych. 2. molekularnych podstaw biomechaniki pojedynczych komórek i biokompozytów. 3. nano/mikrostruktury oprzędu Trichoptera w celu potencjalnego zastosowania jako biomateriału, 4. nad rozwojem aparatury i oprogramowania do spektroskopii mechanicznej AFM
  • Ultraszybka modulacja aberracji w wiązce światła dla poprawy parametrów układów obrazujących
  • Prowadzący badania: dr hab. Grulkowski Ireneusz
    Współpracownicy: mgr inż. Krzysztof Szulżycki, mgr inż. Łukasz Ćwikliński, dr Viktoriya Savaryn, dr hab. Maciej Szkulmowski
    Opis: 1. Zbadanie możliwości superszybkiej zmiany położenia ogniska (tzw. dynamicznego ogniskowania) w celu zwiększenia efektywnej głębokości ogniska 2. Analiza poprawy efektywnej apertury numerycznej układu poprzez multipleksowanie przestrzeni wektora falowego 3. Poprawa rozdzielczości osiowej za pomocą syntezy widma w przestrzeni liczb falowych
  • Interferometryczne obrazowanie całej gałki ocznej z wykorzystaniem aktywnych elementów optycznych
  • Prowadzący badania: dr hab. Grulkowski Ireneusz
    Współpracownicy: mgr inż. Łukasz Ćwikliński, dr hab. Maciej Szkulmowski
    Opis: Celem zadania jest opracowanie metody zapewniającej jednoczesny pomiar przedniej i tylnej części oka, dzięki której możliwe będzie otrzymanie obrazów przekrojowych gałki oka w całej jej długości. W niniejszym projekcie pragniemy znacznie zwiększyć funkcjonalność stosowanych obecnie układów obrazujących OCT poprzez wprowadzenie przestrajalnych elementów optycznych w torze optycznym głowicy skanującej
  • Rozwój metod funkcjonalnej Tomografii Optycznej OCT do obrazowania komórek i tkanek
  • Prowadzący badania: dr hab. Szkulmowski Maciej
    Współpracownicy: prof. dr hab. Andrzej Kowalczyk, prof. dr hab. Maciej Wojtkowski, dr inż. Katarzyna Komar, mgr Szymon Tamborski
    Opis: Tomografia Optyczna OCT jest nieinwazyjną metodą obrazowania za pomocą światła struktury wewnętrznej obiektów o rozmiarach od mikrometrów do dziesiątków milimetrów. Znalazła zastosowanie w m.in. w medycynie, biologii i badaniach materiałowych. Prace w Zespole obejmują: 1. Rozwój teorii powstawania sygnału OCT w celu uzyskania informacji o różnych własnościach próbek: optycznych (np. dyspersja i absorpcja), dynamicznych (np. prędkość ruchu i dyfuzja), mechanicznych (np. sztywność). 2. Rozwój aparatury badawczej do obrazowania za pomocą światła (w tym tomografów OCT oftalmoskopów SLO) obejmujący budowę układów optycznych i elektroniki sterującej oraz oprogramowanie do akwizycji i analizy zebranych danych. 3. Rozwój oprogramowania i metod numerycznych niezbędnych do wydajnej obliczeniowo analizy zebranych danych pomiarowych z wykorzystaniem różnych platform sprzętowych (CPU, GPU, FPGA). 4. Wykorzystanie zbudowanych narzędzi obrazujących w badaniach naukowych (podstawowych i stosowanych) w biologii (m.in. pojedyncze komórki jajowe ssaków, system naczyniowy kory mózgowej gryzoni), medycynie (m.in. morfologia i funkcjonowanie siatkówki, procesy regeneracyjne rogówki oka ludzkiego, elastyczność tkanek miękkich) oraz badaniach materiałowych (m.in. własności absorpcyjne i dyspersyjne materiałów przezroczystych dla światła). 5. Wdrożenia do przemysłu części opracowanych rozwiązań we współpracy z partnerami przemysłowymi (m. in. Optopol Technology, Scoptonic, Consultronix, Polgenix, AM2M). Zespół współpracuje z ośrodkami badawczymi w Polsce i za granicą (Uniwersytet Warszawski, Politechnika Poznańska, Collegium Medicum UMK, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, Instytut Biologii Doświadczalnej im. Nenckiego PAN) i za granicą (m. in. University of Western Australia, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, ICube Laboratory).