Advanced imaging

  • Enseignement

    Détails

    Faculté Faculté des sciences et de médecine
    Domaine Biologie
    Code UE-SBL.00419
    Langues Anglais
    Type d'enseignement Cours
    Cursus Master
    Semestre(s) SP-2023

    Horaires et salles

    Horaire résumé Jeudi , Cours bloc (Semestre de printemps)
    Heures de contact 8

    Enseignement

    Responsables
    • Egger Boris August
    Enseignants
    • Acuna Guillermo Pedro
    • Stefani Fernando Daniel
    Description

    Fluorescence microscopy has become the preferred imaging tool for biological systems due to its capability to visualize specifically the target biomolecules under conditions compatible with life, like room temperature, liquid environment and irradiation with visible light. Fluorescence microscopy also provides very high sensitivity down to the detection of single molecules. As drawback, as it happens with any a far-field optical technique, the spatial resolution is limited by the wavelength of light to a few hundreds of nanometres (the so-called diffraction limit). Remarkably, in the mid 2000s, a series of imaging methods using fluorescence readout were developed that deliver images with resolution beyond the diffraction limit. These methods, called super-resolution fluorescence microscopy or far-field fluorescence nanoscopy and whose pioneers were awarded with the Nobel Prize in Chemistry in 2014(13), have revolutionized biological imaging and continued to be developed until the present day.

     

    In these lectures, we will revise the working principles of super-resolution microscopy and its development from the first generation of methods up to the newest methods capable of achieving 1 nm resolution under ambient conditions(47). We will discuss the performance and technical aspects of the necessary hardware and sample preparation for each one of the different modalities of super-resolution microscopy existing today. Also, we will perform experiments hands-on to obtain super-resolved fluorescence images, including the acquisition and analysis of data.

    Objectifs de formation

    After this course, the student will know:

    • The fundamental principles of superresolution fluorescence microscopy in its different modalities: coordinate stochastic single-molecule localization microscopy (e.g., STORM, PALM, DNA-PAINT), coordinate targeted super-resolution microscopy (e.g., STED, RESOLFT), and single-molecule localization through sequential structured illumination (e.g., MINFLUX, RASTMIN).
    • How to choose the best suited superresolution method for specific applications: visualizing fixed or living specimens, compromise between resolution and throughput (image acquisition speed), visualizing structures or trajectories.
    • How acquire singlemolecule localization data and analyse it to obtain a super-resolved fluorescence image
    Commentaire

    Jupyter Python course for image processing and analysis. 

     

    Teachers: Ferndando Stefani (Buenos Aires) and Guillermo Acuna (Fribourg)

    Softskills Non
    Hors domaine Non
    BeNeFri Oui
    Mobilité Oui
    UniPop Non
  • Dates et salles
    Date Heure Type d'enseignement Lieu
    20.04.2023 13:15 - 17:00 Cours PER 17, salle 001
    21.04.2023 13:15 - 16:00 Cours PER 17, salle 001
  • Modalités d'évaluation

    Examen écrit

    Mode d'évaluation Par note
    Description

    Written exam (60 min.) during the semester. One mark.

    Written exam MC. 

  • Affiliation
    Valable pour les plans d'études suivants:
    Biologie [3e cycle]
    Version: 2015_1/V_01
    Formation continue > UE de spécialisation en Biologie (niveau master)

    Biologie [POST-DOC]
    Version: 2015_1/V_01
    Formation continue > UE de spécialisation en Biologie (niveau master)

    Complément au doctorat [PRE-DOC]
    Version: 2020_1/v_01
    Complément au doctorat ( Faculté des sciences et de médecine) > UE de spécialisation en Biologie (niveau master)

    Enseignement complémentaire en sciences
    Version: ens_compl_sciences
    Paquet indépendant des branches > UE de spécialisation en Biologie (niveau master)

    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Biochimie et biologie cellulaire 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Biochimie et biologie cellulaire, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-ML, option Biochimie et biologie cellulaire, UE à choix (dès SA2021) > Cours recommandés

    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Biologie du développement et régénération 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Biologie du développement et régénération, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-ML, option Biologie du développement et régénération, UE à choix (dès SA2021) > Cours recommandés

    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Biologie marine 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Biologie marine, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-ML, option Biologie marine, UE à choix (dès SA2021) > Cours recommandés

    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Enseignement 90 [MA]
    Version: 2023_1/V_01
    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Enseignement, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-ML, option Enseignement, UE à choix (dès SA2023) > Cours optionnels

    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Neurobiologie 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en Sciences moléculaires du vivant et de la santé, option Neurobiologie, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-ML, option Neurobiologie, UE à choix (dès SA2021) > Cours recommandés

    MSc en biologie de l’environnement, option Biologie environnementale appliquée 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en biologie de l’environnement, option Biologie environnementale appliquée, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-EB, option Biologie environnementale appliquée, UE à choix (dès SA2022) > Cours optionnels

    MSc en biologie de l’environnement, option Enseignement 90 [MA]
    Version: 2023_1/V_01
    MSc en biologie de l’environnement, option Enseignement, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-EB, option Enseignement, UE à choix (dès SA2023) > Cours optionnels

    MSc en biologie de l’environnement, option Sciences végétales et microbiennes 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en biologie de l’environnement, option Sciences végétales et microbiennes, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-EB, option Sciences végétales et microbiennes, UE à choix (dès SA2022) > Cours recommandés

    MSc en biologie de l’environnement, option Écologie et évolution 120 [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    MSc en biologie de l’environnement, option Écologie et évolution, cours et séminaires (dès SA2021) > MSc-EB, option Écologie et évolution, UE à choix (dès SA2022) > Cours optionnels

    sp-MSc-EBR, option Dégénération et régénération des tissus [MA] 120
    Version: 2022_1/V_01
    sp-MSc-EBR, option Dégénération et régénération des tissus, cours et séminaires (dès SA2022) > sp-MSc-EBR, UE à choix communs (dès SA2022)

    sp-MSc-EBR, option Infection, inflammation et cancer [MA] 120
    Version: 2022_1/V_01
    sp-MSc-EBR, option Infection, inflammation et cancer, cours et séminaires (dès SA2022) > sp-MSc-EBR, UE à choix communs (dès SA2022)

    sp-MSc-EBR, option Neuroscience [MA] 120
    Version: 2022_1/V_01
    sp-MSc-EBR, option Neuroscience, cours et séminaires (dès SA2022) > sp-MSc-EBR, UE à choix communs (dès SA2022)