Física Biomédica (plan 2015) 2022-1

Ciencias Biológicas, Biofotónica

BIOFOTÓNICA

El curso es teórico / práctico, de 6 horas por semana.

Reunion para definir horario (dias de clase y horario). Jueves 2 de Septiembre 10 A. Inicio de curso Semana del 6 de Septiembre

Prof. Dr. Crescencio García Segundo. ICAT-UNAM
Email: crescencio.garcia@icat.unam.mx

Ayudante: M.C. Ángel Eduardo Escárcega Mendicuti

Teoría.
Se impartirá de manera virtual tocando los temas listados en el temario.

Experimento.
Serán proyectos caseros simples, seguros, y realizables con materiales de uso cotidiano en en casa. Estarán enfocados en la integración del conocimiento a partir de observaciones de condiciones experimentales simples.

Requerimientos:

El curso está dirigido a estudiantes de física biomédica, física, biología y carreras afines. Se requiere de conocimientos básicos de óptica, álgebra y cálculo elemental.
El trabajo experimental, serán prácticas experimentales que se han de reportar de manera cualitativa en formato semejante al de un artículo científico con extensión de no mas de 6 páginas y un mínimo de tres páginas, incluyendo Titulo, resumen, referencias y figuras. Es ideal, no obligatorio, que usen Latex como editor de texto.

ORGANIZACIÓN DEL CURSO
Las plataformas disponibles son Zoom, Webex, GoogleClassroom-Meet y se definirá de manera conjunta con los estudiantes, en horario también a definir de manera conjunta. Preferentemente dos sesiones teóricas de hora y media y una sesión práctica de 3 horas.

Evaluación
Se realizarán cuatro proyectos de investigación, individuales. Para cada ronda habrá un pool de experimentos a escoger. Se evaluará la creatividad, claridad de explicación y calidad y veracidad de resultados contenidos en el reporte. Los temas se definirán en función del numero de inscritos al curso. Porcentaje de calificación 60% (cada práctica pesa 15% de la calificación final). Se dejaran lecturas para entregar ensayos cortos, de no mas de cuatro páginas en tamaño de
letra 11 y espacio de no mas de 1.5. Porcentaje de calificación: 20 %. Numero de ensayos por definir. No serán más de cuatro, y un mínimo de dos.

Habrá dos exámenes teóricos obligatorios para casa. Cada examen cuenta 10% de la calificación total. Quién no presente al menos uno de los exámenes, no se le tomará en cuanta la calificación de los ensayos.

La calificación final es la suma directa de las calificaciones individuales de cada concepto listado.

TEMARIO DEL CURSO

1. Introducción
1.1 ¿Qué es biofotónica?
1.2 Integrando Biología y Física
1.3 Bio-electromagnetismo
1.4 Bases Físicas de la luminisencia
1.5 Campo cercano y campo lejano
1.6 Dispersión de London

2. Fotones y efectos Biológicos
2.1 Fotobiología: Interacción radiación materia biológica
2.2 Radiación de cuerpo negro: de Stefan-Boltzman a Planck
2.3 Emisión de radiación por sistemas biológicos
2.4 Absorción de radiación de sistemas biológicos
2.5 Espectroscopias

3. Aplicaciones de radiación coherente y no coherente
3.1 Terapia fotodinámica
3.2 Terapia fototérmica
3.3 Hipertermia
3.4 Efectos foto-químicos
3.5 Foto-ablación

4. Biofotónica e Imagenología (investigación)

5. Biofotónica de la macro-escala a la nano-escala (investigaciń)
Que es la súper alta resolución

6. Bases Foto-Físicas de la vida. Disertación de cada estdiante.

Bibliografía
1. Prasad PN: Introduction to biophotonics. New Jersey: Wiley Inter-Science; 2003.
2. Fritz-Albert Popp and Lev Beloussov: Integrative Biophysics. Biophotonics. Springer
Science, 2003.
3. Kevin K. Tsia (Editor): Understanding Biophotonics. Fundamentals, Advances, and
Applications (CRC Press, 2015).
4. Igor Meglinski (Editor): Biophotonics for Medical Applications. Woodhead Publishing
Series in Biomaterials (UK, 2015).
5. Wolfgang Demtröder: Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic-,
Molecular- and Quantum-Physics. (Springer, Heidelberg 2010).
6. Irene Burghardt, Volkhard May, David A. Micha, Eric R. Bittner: Energy Transfer
Dynamics in Biomaterial Systems (Springer, Heidelberg 2009)
7. Wolfgang Drexler and James G. Fujimoto: Optical Coherence Tomography
Technology and Applications (Springer, Heidelberg 2008))
8. H. Fröhlich (Editor): Biological coherence and response to external stimuli (Springer,
Berlin 1988).
9. H. Fröhlich and F. Kremer (Editors): Coherent excitations in biological systems
(Springer, 1983)
10. Joseph R. Lakowicz: Principles of Fluorescence Spectroscopy (Springer N.Y., 2016)
11. B. Rosner: Fundamentals of biostatistics (Thomson Brooks/Cole, UK 2006)