Se propone una aproximación a la óptica como herramienta para la investigación científica, y se consideran principalmente aspectos vinculados con la Biología y la Química. La óptica y la óptica electrónica constituyen la base para el funcionamiento de instrumental básico indispensable para el desarrollo de ciertas líneas de investigación. En estas áreas, se demanda del/la investigador/a una compleja tarea de interpretación de resultados, selección de técnicas y toma de decisiones en las que se articulan conocimientos de orden teórico y técnico específico. En este curso, se tiene como propósito presentar los fundamentos básicos de la óptica, a fin de desarrollar un marco conceptual que permita establecer criterios para la selección adecuada de instrumental y técnicas de trabajo. Para ello, se busca proporcionar elementos para el análisis de resultados obtenidos a partir de técnicas ópticas y de óptica electrónica. Asimismo, se pone a disposición de los/as estudiantes un conjunto de técnicas e instrumental que les permita diseñar propuestas de trabajo adecuadas a propósitos específicos y contextos particulares. En este sentido, además de los conocimientos básicos sobre óptica, óptica electrónica y diferentes técnicas con base en este conocimiento, la selección de contenidos ha priorizado su contribución al conocimiento de las técnicas propias de investigación en las áreas biológicas y químicas.
General
Presentar los fundamentos básicos de la óptica y de la óptica de electrones a fin de desarrollar un marco conceptual que permita establecer criterios para la selección adecuada de instrumental y técnicas de trabajo en el campo profesional y su formación de posgrado.
Específicos.
Se espera que, al finalizar la asignatura, los/as estudiantes sean capaces de:
comprender los principios de funcionamiento de distintos instrumentos que tienen a la óptica como base o sensor;
comprender los parámetros de aplicabilidad del instrumental y efectuar opciones fundamentadas acordes a la temática de trabajo propia de cada estudiante;
conocer las distintas técnicas de preparación de muestras para cada tipo de instrumental;
diseñar y formular una propuesta de trabajo que articule su área de trabajo con alguna de las técnicas presentadas.
Óptica (revisión y profundización):
definiciones y conceptos básicos. Reflexión y refracción. Interferencia, difracción, polarización. Light scattering. Speckle. Emisión y absorción de fotones. Óptica electrónica.
Óptica de Fourier:
principales conceptos y definiciones. Aplicaciones sencillas.
Fuentes de luz y detectores:
lámparas y láseres. Bases de su funcionamiento y aplicaciones. Detectores y cámaras. Diversos tipos, bases de su funcionamiento y aplicaciones.
Biosensores ópticos:
bases y fundamentos. Clasificación. Resonancia Plasmónica de Superficie (SPR). Reflectometría láser. Aplicaciones y límites de detección. Fibras ópticas.
Instrumentos ópticos:
basados en el fenómeno de Light Scattering. Transmisión lumínica, reflectometría, difracción láser.
Microscopía óptica:
convencional, de polarización y de fluorescencia. Bidimensional y tridimensional (CellScan - Confocal) Multifotón (FRET - FLIM - FCS - FRAP). Aplicaciones y límite de resolución.
Espectroscopia Raman anti-Stokes coherente (CARS):
fundamentos y aplicaciones en Biología.
Microscopía electrónica:
imágenes. Teoría básica sobre formación de imágenes en la microscopía electrónica de barrido y de transmisión. Fundamentos de ambas técnicas, aplicabilidad y efectos de interacción con la muestra. Nociones sobre preparación de muestras: biológicas y no biológicas.
Microscopía electrónica:
composición. Teoría básica sobre análisis de composición mediante el uso de espectrometría por dispersión de energía (EDS) en microscopía electrónica. Aplicabilidad y efectos de interacción con la muestra. Nociones sobre preparación de muestras: biológicas y no biológicas.
Presentación de los principales ejes conceptuales y enfoques teóricos mediante:
Clases sincrónicas: encuentros por Meet (o similar), análisis de los contenidos desarrollados en las clases asincrónicas.
Material de estudio disponible en la plataforma SIED-Campus Virtual UNR, plataforma Carreras y Cursos: PPT, videos, guías de problemas y de trabajos prácticos y material bibliográfico. El material será liberado paulatinamente según cada semana de dictado y estará organizado en unidades temáticas.
Clases de resolución de problemas: con asistencia docente mediante videoconferencia por Meet (o similar) y discusión en foro, con entrega mediante la herramienta Tarea en SIED-Campus Virtual UNR, plataforma Carreras y Cursos.
Se analizará y discutirá el material bibliográfico asignado a cada estudiante de acuerdo con su área particular de interés con la tutoría docente, mediante el uso de foros de reflexión y debate colectivo, correo electrónico y videoconferencias. Posteriormente, se elaborará el tema elegido por cada estudiante, de tres Seminarios con asistencia y acompañamiento docente y presentación mediante Meet (o similar). Todos/as los/as estudiantes participarán de las exposiciones a fin de intercambiar ideas y profundizar los conceptos teóricos.
Se discutirá y se planificarán trabajos prácticos, análisis y discusión grupal de los resultados obtenidos, confección de informes con la tutoría docente a través de foros de reflexión y debate colectivo, correo electrónico y videoconferencia Meet (o similar). Los informes se entregarán mediante la herramienta Tarea del SIED-Campus Virtual UNR, plataforma Carreras y Cursos.
Se llevarán a cabo actividades experimentales presenciales en laboratorio con la tutoría permanente de los/as docentes. Luego, se procederá al análisis y discusión de los resultados en forma grupal, lo cual constituye una instancia de reflexión y construcción colectiva de conocimientos. Los informes se confeccionarán y entregarán mediante la herramienta tarea de SIED-Campus Virtual UNR, plataforma Carreras y Cursos.
Semana |
Clases teórico-prácticas |
Trabajos prácticos |
Seminarios y evaluaciones |
1 |
Óptica Geométrica (revisión) |
Resolución de problemas: 1era parte |
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2 |
Óptica Física (revisión) |
Resolución de problemas: 2da parte |
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3 |
Óptica de Fourier |
1er seminario |
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4 |
Fuentes y Detectores de luz |
TP1 en casa: Óptica Geométrica |
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5 |
Biosensores Ópticos |
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6 |
Instrumentos Ópticos |
2do seminario |
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7 |
Microscopia óptica |
TP2 en casa: Óptica Física |
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8 |
FRET, FLIM, FRAP, FCS |
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9 |
Espectroscopia Raman anti-Stokes coherente |
3er seminario |
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10 |
Microscopia electrónica |
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11 |
Microscopia electrónica |
TP3 Microscopia electrónica |
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12 |
Consulta |
Seminario evaluativo |
La evaluación será continua. A su vez, el curso contará con una instancia oral de evaluación al finalizar, en forma de exposición de Seminario Evaluativo Individual. Los requisitos para la aprobación del curso son:
Asistencia mínima del 85% a las clases sincrónicas y presenciales.
Asistencia mínima del 85% a las exposiciones de los seminarios de los/as estudiantes a través de la plataforma Meet (o similar).
Aprobación de los informes de los trabajos prácticos (en casa y presenciales) entregados a través de la herramienta Tarea, con nota mayor o igual a 6.
Aprobación del Seminario Evaluativo Individual en el tema del área de especialidad del/la estudiante, con nota mayor o igual a 6.
Directora y Coordinadora:
Bibiana Riquelme
Doctora en Física. Posdoctorado realizado en la Universidad Henri Poincaré (Nancy, Francia). Investigadora Principal del CIUNR. Categoría I Incentivos. Directora del Grupo de Física Biomédica (antes llamado de Óptica Aplicada a la Biología) del IFIR (CONICET-UNR). Profesora del Área Física de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas (34 años de antigüedad en docencia). Directora y codirectora de Proyectos de Investigación desde 2000, tesis doctorales (3 finalizadas y 3 en curso), trabajos finales de carrera de especialización (2 finalizados), tesinas de grado (12) y pasantes. Tiene más de 70 publicaciones en revistas científicas nacionales e internacionales y más de 120 trabajos presentados en eventos científicos publicados. Evaluadora de Programas, Proyectos e Investigadores/as. Jurado de tesis, tesinas, concursos docentes, entre otros.
Docentes:
César Stoico:
Doctor por la Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina. Jefe de trabajos dedicación exclusiva del Área Física de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas (UNR, Argentina). Docente-Investigador. Ha publicado artículos en importantes revistas internacionales como Virtual Journal of Biological Physics Research, Journal Of Chemical Physics, Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences y Physica E. Ha participado en congresos y reuniones científicas. Ha sido jurado de concursos docentes.
Analía I. Alet:
Doctora en Biología Molecular y Biotecnología. Posdoctorado realizado con beca de CONICET (IBR - CONICET - IIB/INTECH - CONICET). Investigadora Independiente CIUNR. Investigadora Categoría IV Incentivos. Responsable del Servicio Permanente Bio-Óptica y Biorreología de la FCByF (UNR). Jefa de trabajos del Área Física de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas (UNR). Directora y codirectora de proyectos de investigación desde el año 2014. Integrante de proyectos de investigación desde el año 2000. Directora y co-directora de tesis doctorales (2 en curso) y pasantes (4). Tiene más de 20 publicaciones en revistas científicas nacionales e internacionales y más de 30 trabajos presentados en eventos científicos. Ha sido miembro de jurado de tesinas, concursos docentes, publicaciones a congresos, entre otros.
Docentes invitados/as:
Martina Ávalos:
Doctora en Física por la Universidad Nacional de Rosario, Argentina. Investigadora Independiente del CONICET. En la actualidad, desarrolla su trabajo de investigación en el Instituto de Física Rosario dentro del campo de la Ingeniería y Tecnología de Materiales. Coordinadora del Laboratorio de Microscopía Electrónica del CCT Rosario. Es Profesora adjunta del Departamento de Física de la FCEIA (UNR) y Becaria Fullbright. Ha dirigido Proyectos de Investigación, tesinistas, doctorandos/as y becarios/as.
Horacio Castellini:
Doctor en Física por la Universidad Nacional de Rosario, Argentina. Posdoctorado realizado en la Universidad Henri Poincaré (Nancy, Francia). Docente-Investigador Categoría III. Profesor del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la UNR (35 años de antigüedad en docencia). Director y codirector de Proyectos de Investigación, trabajos finales y tesinas de grado (2). Tiene más de 20 publicaciones en revistas científicas nacionales e internacionales y más de 50 trabajos presentados en eventos científicos publicados. Evaluador de revistas internacionales y nacionales, así como de eventos científicos.
Martín Toderi:
Doctor en Física por la Universidad Nacional de Rosario, Argentina. Posdoctorado en curso en la Universidad de California Los Ángeles, EE. UU., desde 2021. Integrante del grupo de Física Biomédica del IFIR (CONICET-UNR) desde 2016. Posee experiencia en el campo de la óptica láser, biospeckle, biofísica de los eritrocitos, neurofotónica y técnicas de microscopía no lineal. Tiene 10 artículos publicados en revistas internacionales con referato y más de 20 comunicaciones en reuniones científicas nacionales e internacionales. Realizó una estadía doctoral en el IMoPA del Biopolo de la Universidad de Lorraine, Nancy, Francia. Fue beneficiario de la beca Optics and Photonics Education Scholarships, otorgada por SPIE, durante 2019. Dirige un Proyecto de Vinculación Tecnológica UNR (2017). Es codirector de un Proyecto de Investigación ACRE 2020 de UNR.
Auxiliares de docencia y personal de apoyo:
Carolina Londero:
Licenciada y Auxiliar de primera del Área Física de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Rosario, Argentina. Actualmente integra el Grupo de Óptica y Fotónica del Instituto de Física de Rosario (CONICET-UNR), en el tema “Investigación y desarrollo de sensores ópticos basados en técnicas de última generación para la detección de analitos en fluidos biológicos. Aplicaciones en Física Biomédica” (becaria doctoral de CONICET - 5to año Doctorado en Física, UNR). Realizó varias estancia de investigación en el Laboratorio de Fibras Ópticas, del Departamento de Física Aplicada y Electromagnetismo, Universidad de Valencia, España (por un total de 14 meses). Tiene 4 publicaciones internacionales y más de 10 presentaciones en congresos y reuniones científicas.
Vanina Tartalini:
Licenciada en Biología. Técnica en Histología. CPA CONICET Personal Principal CCT Rosario (CONICET). Su área de trabajo es la preparación de muestras biológicas y metalográficas para microscopía óptica y electrónica, así como la preparación de muestras para EBSD. Operadora del SEM QUANTA FEG 200F y su microsonda EDAX, colabora además en la adquisición y procesamiento de imágenes digitales y análisis químico. Participa de Proyectos de Investigación y de trabajos publicados.
Pablo Risso:
Bioingeniero. CPA Conicet Personal Principal CCT Rosario (CONICET) a cargo en la operación del MEB Quanta FEG 200F y de las herramientas asociadas a este: Espectrómetro de Rayos-X por Dispersión de Energía EDS - EDAX y el equipo para la detección y procesamiento de los patrones generados a través de la técnica de difracción de electrones retrodispersados EBSD-TSL. Sus tareas incluyen, además de la operación, el mantenimiento y reparación de todo el equipamiento del laboratorio. Participa de Proyectos de Investigación y de trabajos publicados.
Graduados/as de las carreras de Bioquímica, Farmacia, Licenciatura en Biotecnología, Licenciatura en Química, Licenciatura en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Licenciatura en Física, Profesorado en Química, Odontología, Medicina y afines.
Los/as estudiantes deberán ser graduados/as de las carreras de Bioquímica, Farmacia, Licenciatura en Biotecnología, Licenciatura en Química, Licenciatura en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Licenciatura en Física, Profesorado en Química, Odontología, Medicina y afines.
Inicio de cursado: 17 de abril de 2023
Carga horaria: 60 horas – 3 meses
El dictado del curso se desarrollará a través de la plataforma Moodle del Campus Virtual de la UNR.
Un pago de $ 15.000.-
Sistema Institucional de Educación a Distancia
Campus Virtual
Universidad Nacional de Rosario
Maipú 1065 – 2º piso - Of. 214 - Rosario - Argentina
0341 4212899 | 0341 4201200 int. 404 | 0810 777 8686
Horario de atención: de lunes a viernes de 9:00 hs a 16:00 hs.
Mesa de Ayuda Carreras y Cursos