Vývoj a optimalizace softwaru pro řízení optických konfokálních systémů za účelem detekce fotonických a magnetických signálů sensorů pro biomedicínu a následné zpracování dat

Abstract

Nanodiamantové částice vykazují zajímavé vlastnosti, jako jsou biokompatibilita, luminescence bez vyblednutí a funkcionalizaci povrchu. Tyto vlastnosti je činí ideálními pro biomedicínské aplikace. Pro měřenínanodiamantových vzorků bylo nutné vyvinout specializované měřící techniky. Tato práce zahrnuje vývoj řídícího software vLabVIEW, pro konfokální systém a vývoj zcela nové měřící metody, detekci magnetické resonance pomocí fotoproudu. Konfokální systém zahrnuje XY(Z) skenování vzorků, spektrální analýzu a antibunching. Systém pro měření fotoproudu umožňuje čtyři typy měření, kterými jsou měření fotoproudu a detekce magnetické resonance opticky a pomocí fotoproudu. Konfokální systém je vybaven za řízením (Power-management box) pro ovládání napájení jednotlivých komponent. Výsledky potvrdili plně vyvinutý, funkční automatizovaný a stabilní systém. Modularita systému umožňuje jeho další vývoj a rozšiřování.

Nanodiamond particles are showing interesting properties, such as biocompatibility, luminescence without photobleaching and surface functionalization. Those properties make them ideal for biomedical applications. In order to measure nanodiamond samples, specialized techniques were developed. This thesis covers development of control software for confocal setup and novel measurement method, photocurrent detection of magnetic resonance in LabVIEW. Confocal setup contains XY(Z) scanning, spectral scanning and photon antibunching. Photocurrent setup is capable of four types of measurement, containing photocurrent measurements, optical and photocurrent detection of magnetic resonance. Confocal setup is equipped with device for control of power (Power-management box) of its components. Results showed all of the developed systems functional, stable and automated. Modularity of systems allows their further development and extension.