sylabus - Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej

Kod ECTS 6.15-NB-10
Nazwa przedmiotu
NANOBIOTECHNOLOGIA
Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot
Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej
Studia
kierunek
Biotechnologia
stopień
I (studia inżynierskie)
tryb
stacjonarne
specjalność
specjalizacja
Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących)
prof. dr hab. Tadeusz Janas, dr hab. Teresa Janas, prof. UO
Formy zajęć, sposób ich realizacji i przypisana im liczba godzin
A. Formy zajęć
• wykład,
• konwersatorium
B. Sposób realizacji
• zajęcia w Sali dydaktycznej
C. Liczba godzin
• 15W, 30K
Status przedmiotu
• do wyboru
Metody dydaktyczne
• wykład z prezentacją multimedialną i dyskusją
• konwersatorium: rozwiązywanie zadań i
problemów, analiza tekstów z prezentacją i
dyskusją
Liczba punktów ECTS 3
Godziny kontaktowe
- udział w wykładach: 15 h
- udział w konwersatorium: 30 h
- konsultacje: 2 h
Razem: 47 = 2 p. ECTS
Praca własna studenta
- przygotowanie do konwersatorium: 15 h
- przygotowanie do zaliczenia wykładu: 20 h
Razem: 35h
47h + 35h = 82h = 3p ECTS
W = 15h + 20h = 1 ECTS
K = 30h + 15h + 2h = 2 ECTS
Język wykładowy
Język polski
Forma i sposób zaliczenia oraz podstawowe kryteria oceny lub
wymagania egzaminacyjne
A. Sposób zaliczenia
• Zaliczenie z oceną (W)
• Zaliczenie z oceną (K)
B. Formy zaliczenia:
• W - zaliczenie ustne
• K - zaliczenie ustne: przedstawienie własnego opracowania
zadanego tematu
C. Podstawowe kryteria
W: wykazanie się wiedzą z treści wykładόw: do zaliczenia konieczne
jest udzielenie poprawnych odpowiedzi na co najmniej połowę
zagadnień poruszonych w pytaniach
K: poziom merytoryczny i zakres wyczerpania tematu, poprawny dobór
piśmiennictwa, oryginalność prezentacji, rozumienie używanych
pojęć, umiejętność podjęcia dyskusji i stosowania argumentacji
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi
A. Wymagania formalne: zaliczone kursy: Matematyka, Fizyka i Biofizyka, Chemia organiczna, Biochemia, Biologia Komórk,
Enzymologiai
B. Wymagania wstępne:Dobra znajomość matematyki, fizyki i biofizyki, chemii organicznej, biochemii, biologii komórki i
enzymologii, zdolność indywidualnego doboru właściwych źródeł uzupełniających (podręczników, materiałów internetowych).
Cele przedmiotu
Ogólne zapoznanie z wiedzą z nanobiotechnologii. Poznanie nanostruktur wytworzanych z biopolimerów i lipidów, oraz technik
ich wytwarzania. Rozumienie praw fizycznych, biofizycznych i chemicznych opisujących tworzenie nanostruktur. Poznanie
nanomaszyn kontruowanych z biomolekuł. Zapoznanie z zastosowanaiami nanostruktur biologicznych w terapich medycznych
oraz w diagnostyce.
Treści programowe
A. Problematyka wykładu:Molekularne podstawy nanobiotechnologii: oddziaływania międzymolekularne elektrostatyczne i
hydrofobowe, fałdowanie i struktury przestrzenne makrocząsteczek biologicznych, samoorganizacja struktur nadmolekularnych,
dynamika biomolekuł, rozpoznawanie molekularne, energetyka molekularna. Nanostruktury wytwarzane z biopolimerów:
cząsteczek DNA, cząsteczek RNA, peptydów, polisacharydów – warstwy typu S, wiązanie kwasów nukleinowych do białek i
oligosacharydów, nano-matryce i szeregi DNA, nano-włókna peptydowe, nano-przełączniki zbudowane z RNA. Nanostruktury
wytwarzane z lipidów: monowarstwy, dwuwarstwy, wielowarstwy mozaikowe, asocjacja z makrocząsteczkami biologicznymi,
symetria i wytwarzanie struktur o zdefiniowanej orientacji.
B.Problematyka seminarium:Nanomaszyny konstruowane z biomolekuł: nano-pory i sztuczne kanały transmembranowe,
nano-biosensory, nano-przenośniki kwasów nukleinowych oraz lekarstw, ich zastosowania w medycynie i obrazowaniu
biologicznym, motory molekularne w komórce, nano-biomateriały i modulacja ich właściwości elektrycznych, elastycznych oraz
adhezyjnych. Techniki stosowane w nanobiotechnologii.
Efekty kształcenia
Wykaz literatury
A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć:
A.1. wykorzystywana podczas zajęć:
• Levy-Nissenbaum, E. et al. (2008) Nanotechnology and aptamers: applications in drug delivery. Trends in
Biotechnology 26, 442-449.
• Peer, D. et al. (2007) Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nature Nanotechnology 2, 751-760.
A.2. studiowana samodzielnieprzez studenta:
• Song, S. et al. (2008) Aptamer-based biosensors. Trends in Analytical Chemistry 27, 108-117.
• Tseng, Y.C. et al. (2009) Lipid-based systemic delivery od siRNA. Advanced Drug Delivery Reviews 61, 721-731.
B. Literatura uzupełniająca
• Akinc, A. et al. (2008) A combinatorial library of lipid-like materials for delivery of RNAi therapeutics. Nature
Biotechnology 26, 561-569.
• Ellis-Behnke, R.G. et al. (2006) Nanoneuro knitting: peptide nanofiber scaffold for brain repair and axon regeneration
with functional return of vision. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 5054-5059.
Wiedza
W1: opisuje typy makrocząsteczek i nanomolekuł wykorzystywanych w nanobiotechnologii
W2: charakteryzuje nanostruktury; tłumaczy prawa fizyczne, biofizyczne i chemiczne opisujące tworzenie
nanostruktur
W3: wyjaśnia podstawy teoretyczne metod doświadczalnych wykorzystywanych w nanobiotechnologii oraz
zastosowania nanobiotechnologii
W4: wymienia podstawową terminologię naukową w języku polskim i angielskim z zakresu
nanobiotechnologii
Umiejętności
U1: korzysta z biotechnologicznej literaturą naukowej
U2: czyta ze zrozumieniem naukowe teksty z zakresu nanobiotechnologii w języku angielskim
U3: opracowuje zagadnienie problemowe dotyczące nanobiotechnologii; dokonuje syntezy danych
pochodzących z różnych źródeł i wyciąga na tej podstawie wnioski
U4: posługuje się specjalistycznym słownictwem z zakresu nanobiotechnologii
Kompetencje społeczne (postawy)
K1: wykazuje kreatywność i zainteresowanie problemami nanobiotechnologii
K2: rozumie znaczenie uczenia się przez całe życie oraz podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych
K3: pracuje zespołowo; ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
Kontakt
prof. dr hab. Tadeusz Janas
[email protected]