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CURSO : Microscopia Optica Avanzada
TRADUCCION : Advanced Optical Microscopy
SIGLA : MDO4504
CREDITOS : 10 UC / 6 SCT
REQUISITOS : Sin requisitos
RESTRICCIONES : Sin restricciones
CARACTER : Optativo
TIPO : Catedra
CALIFICACION : estandar
DISCIPLINA : Microscopia


I. DESCRIPCION

Este curso se encuentra dirigido a estudiantes de doctorado que deseen comprender los principios teoricos de la microscopia optica de luz transmitida y fluorescencencia, asi como adquirir experiencia practica en el uso de microscopios como herramienta fundamental en la investigacion biomedica. Al final de este curso los alumnos seran capaces de implementar de manera adecuada tecnicas de microscopia, ya sea de luz transmitida o fluorescencia. Asi como, de obtener y analizar, desde un punto de vista critico y con responsabilidad etica, datos generados de imagenes digitales utilizando estas metodologias.


II. OBJETIVOS

1. Identificar los componentes y funcionamiento de microscopios de luz transmitida y de fluorescencia.
2. Reconocer los distintos tipos de aproximaciones experimentales relevantes en la microscopia y sus aplicaciones al area biomedica.
3. Utilizar de forma practica microscopios de luz transmitida, fluorescencia y confocal.
4. Realizar la adquisicion y analisis de imagenes de microscopia con software de libre acceso.
5. Analizar criticamente y editar imagenes cientificas con responsabilidad etica.
6. Aplicar el conocimiento adquirido para responder preguntas cientificas en proyectos de investigacion.


III. CONTENIDOS

1. Historia de la microscopia y su importancia en la investigacion.
2. Tipos de microscopia
a. Microscopia optica de luz transmitida y fluorescencia
b. Microscopia confocal
c. Microscopia electronica
d. Microscopia de fuerza atomica
3. Luz y optica fundamental
a. Naturaleza de la luz
b. Difraccion, refraccion y reflexion
c. Limite de resolucion
4. Microscopia de luz transmitida.
a. El microscopio basico: componentes
b. Objetivos: apertura numerica y magnificacion
c. Calibracion de Koehler
5. Tecnicas en microscopia de luz transmitida
a. Campo claro
b. Campo oscuro
c. Contraste de fases
d. Luz polarizada
e. Normaski (DIC)
f. Estereologia
6. Microscopia de fluorescencia
a. Diferencias con microscopio de luz transmitida, fuentes de luz para fluorescencia.
b. Fluorescencia, diagrama de Jablonski y desplazamiento de Stokes Inmunofluorescencia
c. Reactivos fluorescentes, fluoroforos, quantum dots y proteinas fluorescentes
d. Fijacion de tejidos y metodos de fijacion
e. Configuracion del microscopio de fluorescencia
f. Adquisicion de imagenes en epifluorescencia
7. Adquisicion de imagenes en celula viva
a. Live cell imaging en tiempo real
b. Mantencion de las celulas durante el experimento
c. Fotoda?o y fotobleaching
8. Microscopia confocal
a. Configuracion del microscopio confocal
b. Principio de confocalidad
c. Point spread function
d. Detectores: CCD, CMOS y PMT
e. Tipos de microscopios confocales: Point scanning y spinning disk
9. Tecnicas en fluorescencia
a. FURA
b. FRET
c. FRAP
d. FLIM
Otras tecnicas de microscopia de fluorescencia
a. TIRF
e. Light sheet
f. Microscopia multifoton
g. High content screening
10. Tecnicas de superresolucion
a. STED
b. STORM
c. PALM
d. SOFI
11. Adquisicion y edicion de imagenes en microscopia
a. Errores tipicos de adquisicion
b. Guias de buenas practicas en adquisicion de imagenes
c. Softwares de edicion de libre acceso: ImageJ, Fiji y CellProfiler
12. Etica de imagenes
a. Guias de edicion de revistas de alto impacto
b. Evaluacion critica de edicion de imagenes


IV. METODOLOGIA

Clases teoricas expositivas
Seminarios de discusion grupal y analisis critico.
Trabajos practicos, en donde los alumnos interactuaran directamente con microscopios de luz transmitida y fluorescencia.
Trabajos practicos enfocados a la preparacion de muestras para distintas tecnicas de microscopia, uso correcto de equipamiento optico, y adquisicion de imagenes.
Trabajos practicos donde se realizara edicion y analisis de imagenes de microscopia con software de libre acceso, de acuerdo a las normativas vigentes en revistas cientificas de alto impacto.
Presentacion seminarios de discusion y analisis de problemas afines con la biomedicina.


V. EVALUACION

Presentacion de un seminario bibliografico (30% ponderacion)
Informe del trabajo realizado durante los pasos practicos (30% ponderacion)
Prueba escrita final (40% ponderacion).

En el caso del seminario bibliografico, a cada alumno se le asignara un articulo cientifico original que utilice algunas de las metodologias vistas en clase. Dispondra de 20 minutos de presentacion, y 10 min para preguntas. Para su evaluacion se usara una rubrica donde algunos de los criterios seran la adecuada descripcion de la tecnica, la interpretacion de los resultados, la evaluacion critica de la tecnica escogida y su idoneidad, ademas de la identificacion de otros enfoques teoricos o practicos que podrian ser aplicados para responder el problema propuesto.
El informe de laboratorio final debera ser elaborado de acuerdo a una pauta entregada al principio del curso, y comprendera la sumatoria de todos los pasos practicos, desde la preparacion adecuada de las muestras hasta el analisis de imagenes obtenidas de ellas.
En la prueba escrita final, se planteara una hipotesis que debera ser respondida utilizando las metodologias estudiadas en el curso. Esto considerara desde la preparacion apropiada de la muestra al caso de estudio, la tecnica para la adquisicion de imagenes y el procesamiento de estas para la obtencion de datos, junto con la correspondiente discusion de los resultados esperados a partir de lo antes planteado.

El curso sera aprobado, cuando el promedio de todas las notas sea igual o superior a 5,0.


VII. BIBLIOGRAFIA

Minima

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Complementaria

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