Alternativní způsoby analýzy strukturálních změn svalové tkáně
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato disertační práce se zabývá tématikou analýzy strukturálních změn ve svalové tkáni a metodikou optického měření. I přesto, že existuje nezanedbatelné množství metod pro detekci konkrétních změn ve svalovině, především pak v konzumním mase, drtivá většina z nich se zaměřuje na jeden konkrétní proces a vyžaduje komplikované postupy a drahé přístroje. Předmětem prezentovaného výzkumu není tedy nalézt metody přesnější a specifičtější, než jsou ty již exitující, ale raději zvolit alternativní přístup k problematice. Součástí je pak i snaha najít možnosti jak obejít technologické nároky moderních postupů a přitom se přiblížit co nejvíce jejich informačnímu přínosu. Za tímto účelem je potřeba mít dostatečné teoretické znalosti a experimentální zkušenosti především v oboru fyziky, optiky a postupů měření, ale také široké povědomí o problematice biologických tkání a procesů v nich probíhajících. Na základě získaných informací a pochopení pochodů ve svalové tkáni jsou navrhnuty a testovány tři rozdílné přístupy. Vytvořené metody pracují s fotony v transmisním i reflexním uspořádání. Pomocí pozorování změn absorpce, rozptylu a polarizace světla po interakci se vzorkem svalové tkáně jsou posouzeny jeho další optické vlastnosti především index lomu a optická anizotropie. Identifikace změn optických vlastností vzorků za různých podmínek umožňuje společně se simulací Monte Carlo posoudit rozdíly mezi vzorky čerstvými, starými, sušenými a jednou či dvakrát zmraženými a rozmraženými.
In this dissertation the topic of structural change analysis of muscle tissue and the methodical approach to this measurement is explored. Even though a considerable number of detection methods for the evaluation of specific changes in muscles exist, especially in the meat intended for consumption, the vast majority focuses only on a single process within the tissue and requires complicated approach and expensive instruments. The topic of this work is therefore not finding more precise and specific means of analysis, than the already existing ones, but rather to select an alternative approach to the given problematic. Part of the explored approach is also the endeavor to find a way to bypass the technological requirements while staying as close to the informational value of the high end methods as possible. To this end an informational base of theoretical knowledge and the experience in experimental approaches in the field of physics, optics and biological tissues and processes is required. The three main approaches described in this work are based on the acquired information throughout the research of the topic and understanding of the basic workings of muscle tissue. The methods created for this thesis make use of photons in the transmission and reflection measurement setup. By observing the changes in absorption, dispersion and polarization of the light after the interaction with muscle tissue sample the other optical parameters are evaluated, including the refractive index and optical anisotropy. The identification of changes in optical parameters together with the Monte Carlo simulation allows for distinction between fresh, aged, dried, frozen and thawed, and refrozen and thawed samples.
In this dissertation the topic of structural change analysis of muscle tissue and the methodical approach to this measurement is explored. Even though a considerable number of detection methods for the evaluation of specific changes in muscles exist, especially in the meat intended for consumption, the vast majority focuses only on a single process within the tissue and requires complicated approach and expensive instruments. The topic of this work is therefore not finding more precise and specific means of analysis, than the already existing ones, but rather to select an alternative approach to the given problematic. Part of the explored approach is also the endeavor to find a way to bypass the technological requirements while staying as close to the informational value of the high end methods as possible. To this end an informational base of theoretical knowledge and the experience in experimental approaches in the field of physics, optics and biological tissues and processes is required. The three main approaches described in this work are based on the acquired information throughout the research of the topic and understanding of the basic workings of muscle tissue. The methods created for this thesis make use of photons in the transmission and reflection measurement setup. By observing the changes in absorption, dispersion and polarization of the light after the interaction with muscle tissue sample the other optical parameters are evaluated, including the refractive index and optical anisotropy. The identification of changes in optical parameters together with the Monte Carlo simulation allows for distinction between fresh, aged, dried, frozen and thawed, and refrozen and thawed samples.
Description
Citation
KASPAR, P. Alternativní způsoby analýzy strukturálních změn svalové tkáně [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Fyzikální elektronika a nanotechnologie
Comittee
prof. Ing. Pavel Koktavý, CSc. Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D. - oponent (člen)
prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc. - oponent (člen)
prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (člen)
doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D. (člen)
prof. Ing. RNDr. Josef Šikula, DrSc. (člen)
Ing. Tomáš Zedníček, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2017-11-30
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení