bakalářská práce

Aplikace pro simulaci průběhu akčních napětí a membránových proudů

Text práce 2.14 MB Příloha 14.19 MB

Autor práce: Ing. Lukáš Klouba

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: Larisa Baiazitova

Oponent: Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D.

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zaměřuje na základní elektronické pochody na buněčné membráně, způsoby měření elektrických pochodů a možné početní řešení tohoto problému. Simulace akčních napětí a membránových proudů je důležitá k pochopení základních elektrických pochodů na buňce. Výsledkem této bakalářské práce je program, který simuluje metodu vnuceného napětí a vnuceného proudu, dokáže zobrazit základní membránové proudy a zvládne přepočítat hodnoty podle uživatelem zadaných parametrů. Příloha této bakalářské práce obsahuje podrobný návod pro obsluhu programu.

Klíčová slova:

buňka, buněčná membrána, metoda vnuceného proudu, metoda vnuceného napětí, technika terčíkového zámku, Luo-Rudy, Hodgkin a Huxley, C#

Termín obhajoby

18.6.2015

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. MUDr. Závodná položila otázku viděl jste naživo tyto experimenty? Měl jste reálné záznamy z měření? Dr. Vondra položil otázku: na začátku jste ukazoval schéma, které je lineární, ale Váš model je nelineární? Proč vidíte problém s přesností? Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Biomedicínská technika a bioinformatika (A-BTB)

Složení komise

prof. Ing. Ivo Provazník, Ph.D. (předseda)
Ing. Pavel Leinveber (místopředseda)
Ing. Marina Ronzhina, Ph.D. (člen)
doc. MUDr. Iva Slaninová, Ph.D. (člen)
MUDr. Eva Závodná, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Vlastimil Vondra (člen)

Posudek vedoucího
Larisa Baiazitova

Student se měl v práci seznámit s vlastnostmi bioelektrických signálu a metodami jejich měření. V teoretické části práce student sestavil kvalitní literární rešerši v oblasti základních matematických modelů, které umožňují simulovat chování různých fyziologických jevů na membráně buňky. Praktická část poté obsahuje realizaci samospustitelné aplikace vytvořené v programovacím prostředí C#, která umožňuje simulovat membránové napětí a jednotlivé proudové složky v experimentálním režimu „voltage clamp“ a nad rámec zadání v experimentálním režimu „current clamp“. Dále byl vytvořen detailní uživatelský manuál, který je možné využít ve výuce.
Během řešení zadání student pružně reagoval na vzniklé dílčí problémy, které byl vždy schopen samostatně řešit. Stejně tak reagoval i na návrhy ke zlepšení tvořeného programu a sám byl schopen přicházet s novými nápady. Student dle potřeby využíval konzultačních hodin, na které docházel připraven a vždy s věcnými dotazy. Použitá literatura je složena z relevantních zdrojů a obsahuje také velké množství zahraničních publikací, které si student vyhledal převážně samostatně.
I přes občasné neodborné vyjadřování je práce po formální stránce na velmi dobré úrovni. Zadání bakalářské práce považuji za splněné, přičemž část práce je rozšířena nad jeho rámec. Práci hodnotím stupněm A/95 bodů.

Známka navržená vedoucím: A

Studentova práce, dle zadání, je postavena ryze prakticky. Předpokládaným výsledkem je funkční softwarové vybavení realizující modelování z oblasti elektrofyziologie srdečního svalu na buněčné úrovni. Představená rešerše tak činí úvod do problematiky s přehledem používaných postupů a dále se již zabývá samotným modelováním a tvoří tak podklad pro implementované metody v programovém vybavení. Praktická část je velice dobře zpracována a popsána. Celá práce je přehledná, kapitoly mají jasnou návaznost a logickou stavbu.
Student programové vybavení vytvořil v jazyce C#, čímž výslednému programu dodává velkou užitnou hodnotu a umožňuje jeho další praktické využití. Program zahrnuje všechny prvky požadované v zadání, s množstvím možností nastavení vstupů a výsledných průběhů. Zahrnuje také doplňující praktické funkce, jako je přepínání průběhů, zoom nebo přepočet. V poslední části jsou dosažené výsledky přehledně prezentovány, programové vybavení je popsáno včetně obsaženého návodu.
Po formální a jazykové stránce je práce v pořádku, obsahuje jen drobné překlepy a stylistické chyby, jako jsou např. chybějící nebo nadbytečné mezery.
Celkově je práce na výborné úrovni.

Známka navržená oponentem: A