Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии




Скачать 222.77 Kb.
НазваниеПримерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии
страница1/2
Дата конвертации12.11.2012
Размер222.77 Kb.
ТипПримерная программа
  1   2



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

МЕДИЦИНСКИЕ НАНОБИОТЕХНОЛОГИИ

Рекомендуется для подготовки по специальности:

«Педиатрия»

Квалификация (степень) выпускника: Специалист_____________________

Форма обучения____________очная__________________________________

(очная, очно-заочная)
Отделение_________________дневное________________________________

(дневное, вечернее)


Москва – 2009 г.
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕДИЦИНСКИЕ НАНОБИОТЕХНОЛОГИИ»

Целью освоения дисциплины является формирование системных знаний по медицинским аспектам применения современных нанотехнологий, приобретение умений и навыков по основным методам, применяющимся в нанобиотехнологии и наномедицине.
Задачи дисциплины:

  • Изучение современных направлений и перспектив развития нанобиотехнологии и наномедицины.

  • Изучение базовых положений физико-химии наночастиц, наноструктурированных материалов, их компонентов и комплексов, применяющихся в современной медицине.

  • Изучение нанотехнологических аспектов молекулярной биологии клетки; генной, белковой и клеточной инженерии; генотерапии; генодиагностики.

  • Выработка у студентов способности правильно интерпретировать данные литературы по медицинским нанобиотехнологиям, оценки качества и биобезопасности медицинских нанотехнологических продуктов.

  • Формирование представлений о нанотоксикологии и природоохранных нанотехнологиях.



2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины)

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

  • теоретические основы нанобиотехнологий и наномедицины;

  • принципиальное значение нано-размерности как фактора, радикально меняющего физико-химические свойства;

  • основные методы, применяющиеся в нанотехнологических экспериментах (структурные, аналитические, препаративные);

  • физико-химические свойства и основные направления практического применения углеродных, полимерных и липидных наночастиц;

  • базисные физико-химические свойства наноструктурированных материалов и их практическое значение в медицине;

  • принципы создания биосенсоров и микрочипов, их применение в диагностике социально-значимых заболеваний;

  • основы нанотоксикологии и биобезопасности;

  • основы нанотехнологической визуализации, применяющейся в диагностике и терапии.

(ОК 1—5, 11, 17, ПК 1 — 5, 9, 12, 22).
Уметь:

  • интерпретировать данные литературы по медицинским нанобиотехнологиям;

  • применять на практике базовые методы нанобиотехнологий, применяющиеся в диагностике и терапии (флюоресцентная микроскопия, диск-электрофорез, ПЦР-амплификация, рестрикционный анализ, электрофоретический анализ ДНК и полипептидов);

(ОК 1 — 5, 11, 17, ПК 1 — 5, 9, 12, 22).

Владеть:

  • базовой терминологией, применяющейся в нанотехнологиях;

  • навыками работы с автоматическими дозаторами;

  • навыками флюоресцентной микроскопии;

  • базовыми биотехнологическими навыками;

  • навыками публичного выступления по нанобиотехнологической тематике.

(ОК 1 — 6, ПК 1 — 3).

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет __1,7__ зачетных единиц, __60_часов.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

11

12







Общая трудоемкость дисциплины

60

60










Аудиторные занятия (всего)

44

44










В том числе:
















Лекции

12

12










Практические занятия (ПЗ)

16

16










Семинары (С)

8

8










Лабораторные работы (ЛР)

8

8










Самостоятельная работа (всего)

16

16










В том числе:
















Реферат
















История болезни
















и(или) другие виды самостоятельной работы
















Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)

2

2











4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

В курсе представлены основные задачи, направления, средства и методы медицинских нанобиотехнологий. Актуальность курса для студентов медицинских факультетов определяется интенсивным развитием наномедицины, внедрением нанобиотехнологий в практическое здравоохранение уже в настоящее время и несомненным увеличением доли высокотехнологических методов диагностики и терапии в будущем. Знания теоретической и экспериментальной базы современных физико-химических, иммунологических и молекулярно-генетических технологий необходимы для успешной работы во многих смежных клинических специальностях.

Представления о современных наноматериалах и их свойствах, наноконструкциях и нанотехнологиях, применяемых в области медицинских нанобиотехнологий, позволят студентам лучше ориентироваться в современных диагностических и терапевтических подходах. Эти знания необходимы для правильной интерпретации научной литературы и формирования мировоззрения современного клинического специалиста.
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Се-мин.

СРС



Введение в медицинские нанотехнологии

2










2



Методы изучения наноструктур

2

4

4




10



Наночастицы и наноструктурированные материалы в биомедицинских исследованиях и медицинской практике

2

4




4

10



Нанотоксикология. Наноструктурные основы патогенеза

2

4







6



Нанотехнологии в генодиагностике и генотерапии. Природоохранные нанотехнологии

2




4




6



Нанотехнологические аспекты адресной доставки диагностических и лекарственных препаратов к органам-мишеням

2

4




4

10

Всего




12

16

8

8

44


4.2. Содержание разделов дисциплины

п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела



Введение в медицинские нанотехнологии

    1. Базовые понятия и определения.

    2. История возникновения и развития научного направления.

    3. Роль в биологии и медицине.

    4. Принципиальное значение нано-размерности как фактора, радикально меняющего физико-химические свойства супрамолекулярных структур и их способности взаимодействовать с биологическими объектами.

    5. Биомолекулы как составляющие наномира.



Методы изучения наноструктур

2.1. Морфологические методы исследования наноструктур. Атомная силовая микроскопия (АСМ). Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ). Ионно-полевая микроскопия (ИПМ). Магнитно-резонансная томография (МРТ). Высокоразрешающая электронная микроскопия (ВРЭМ) – электронная дифракционная микроскопия.

2.2. Аналитические методы исследования наноструктур. Электропарамагнитный резонанс (ЭПР), ядерный магнитный резонанс (ЯМР), спектроскопия малоуглового рассеяния нейтронов (SANS), флюоресцентный резонансный перенос энергии (FRET). Тритиевая планиграфия. Рентгеновская (дифракционная) кристаллография. Фотоэмиссионная спектроскопия. Масс спектроскопия. Сканирующая лазерная конфокальная микроскопия.

2.3. Препаративные методы исследования наноструктур: высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), ультрацентрифугирование, ультрафильтрация, электрофорез, проточная флюориметрия.



Наночастицы в биомедицинских исследованиях и медицинской практике

3.1. Полиморфизм наночастиц:

а) углеродные наночастицы;

б) дендримеры;

в) нановолокна;

г) наноиглы;

д) нанооболочки;

е) наноконтейнеры;

ж) циклопептиды/циклонуклеотиды;

з) металл наночастицы (Ag, Au, Pl, Pt, и др.).

3.2. Общие закономерности и особенности фармакокинетики и фармакодинамики наночастиц, определяемые их размерами.

3.3. Физико-химические свойства фармакологически значимых наночастиц. Связь структуры наночастиц с их биологическими эффектами in vivo и in vitro:

а) фуллерены и их аддукторы;

б) нанотрубки и их комплексы с лекарствами;

в) дендримеры;

г) металлы и их оксиды;

д) липосомы;

е) полимерные нанокапсулы;

ж) полимерные и биополимерные матрикс – наночастицы.

3.4. Частные случаи успешного фармакологического применения наночастиц:

а) фотодинамическая терапия опухолей;

б) радиотерапия опухолей;

в) адресная доставка ДНК в генной терапии;

г) противовирусная и антибактериальная терапия;

д) антиоксиданты и стимуляторы тканевого дыхания.

3.5. Применение наночастиц в медицине:

а) основные принципы и математическое моделирование;

б) магнит-терапия;

в)магнит-фракционирование клеточных популяций;

г)адресная доставка лекарств;

д)регулируемая локальная гипертермия;

е) Магнитно-резонансная томография (MРТ)-, позитронно-

эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонная эмиссионная

компьютерная томография (SPECT).



Нанотоксикология

4.1. Размер имеет значение: сравнительный анализ обычных и наноразмерных структур идентичного химического строения:

а) золото — нанозолото;

б) полиэтиленгликоль (ПЭГ) — ПЭГ–квантовые точки, и др.

4.2. Способы введения в организм и токсичность наночастиц.

4.3. Особенности токсичности ряда применяемых в биомедицинских исследованиях наночастиц:

а) TiO2, Au (частицы с альбуминовой оболочкой), Ir;

б) ПЭГ – квантовые точки;

в) металлофуллерены;

г) углеродные нанотрубки;

д) ПТФЭ (политетрафторэтилен);

е) полиизогексилцианоакрилат (биодеградирующий);

ж) полистирол (небиодеградирующий полимер).



Биомедицинские наноматериалы

5.1. Наногели (сети гидрофобных/гидрофильных цепей) для транспорта олигонуклеотидов.

5.2. Наноструктуры серебра в асептике и дезинфекции.

5.3. НЭМС (наноэлектромеханические системы).

5.4. Полипептидные и ДНК нанопроволоки.

5.5. Сверхпроводимые гели для нейроимплантатов на основе углеродных трубок.

5.6. Наноматериалы для иммуноизоляции (иммуновыделения) клеток для клеточной терапии.

5.7. Стационарные фазы для аффинной хроматографии сигнальных белков и рецепторов (фуллерен-содержащие лиганды и пр.).



Наноструктурные основы патогенеза

6.1. Мисфолдинг (нарушение сборки вторичной и третичной структуры) белков. Понятие о «нанотравме»:

а) мисфолдинг виментина,

б) нанотравма в патогенезе болезни Альцгеймера (мисфолдинг -амилоида),

в) мисфолдинг α–тубулина.

6.2. Понятие о статтер-дефектах (Stutter defects).

6.3. Синдром Рэнка (Renk syndrome).



Нанотехнологии в генодиагностике и генотерапии

7.1. Методы генодиагностики:

а) метод молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот;

б) метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) и его «нано»-разновидности;

в) технология ДНК-чипов;

г) метод секвенирования ДНК.

д) ДНК-овые наночипы

7.2. Нанотехнологические варианты метода ПЦР в диагностике инфекционных заболеваний.

7.3. Применение вариантов ПЦР для детекции онкомаркеров.

7.4. Применение вариантов ПЦР для выявления антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов.

7.5. Нанотехнологические методы генодиагностики (гибридизационные, роботизированная ПЦР/ЛОЗ (полимеразная цепная реакция с лигированием олигонуклеотидных зондов), ДНК-чипы и др.) для оценки экспрессии генов ответственных за патологические состояния и процессы.

7.6. Применение метода автоматического секвенирования в диагностике наследственной патологии.

7.7. Генотерапия. Вирусные нановекторы для доставки терапевтических генов в целевые клетки.

7.8. Генотерапия. Технология «Gene-gun» и перспективы ее применения в наномедицине.



Нанотехнологические аспекты адресной доставки диагностических и лекарственных препаратов к органам-мишеням

8.1. Молекулярные мишени для транспорта через гематоэнцефалический барьер.

8.2. Адресная доставка лекарств с помощью Stealth-липосом.

8.3. Направленный транспорт биодеградирующих полимерных наночастиц.

8.4. Водорастворимые и коллоидные формы «адресных» наночастиц.

8.5. Адресная доставка с помощью наногелей.

8.6. «Умные» дендримеры и высокоселективные нанозонды.



Природоохранные нанобиотехнологии

9.1. Наноструктуры с иерархической самосборкой для адсорбции тяжелых металлов.

9.2. As – связывающие нанохелаторы.

9.3. Наноструктуры серебра в очистке промышленных сточных вод.

9.4. Наноразмерные частицы TiO2 в очистке воздуха от токсичных органических соединений и в инактивации вирусов.

9.5. Нанопористые полимеры в очистке воды.

9.6. Мезопористые нанокомпозитные материалы (МСМ-41) в переработке ядерных отходов.

9.7. Неорганические Mo/S-фуллерены и одностеночные углеродные нанотрубки в фотокаталитической очистке жидкостей.

9.8. ДНК-несущие наносенсоры для обнаружения и идентификации микроорганизмов в окружающей среде.

9.9. Создание экологически безопасных нанокомпозитных материалов для строительной индустрии.

  1   2

Похожие:

Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии
Целью освоения дисциплины является формирование системных знаний по медицинским аспектам применения современных нанотехнологий, приобретение...
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа учебной дисциплины экологические основы природопользования 20 г
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа учебной дисциплины озеленение населенных мест с основами градостроительства 2010г
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа наименование дисциплины
Цели и задачи дисциплины: Цель дисциплины дать общие представления об основных общебиологических закономерностях
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа дисциплины «Политическая семиотика»
«Политология» (раздел «Специальные дисциплины») составлена в соответствии с учебным планом магистратуры, реализуемом на кафедре политических...
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа наименование дисциплины Социально-экономическая статистика
Цели и задачи дисциплины: основная цель курса формирование общей информационной культуры, расчётно-экономических, аналитических и...
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии icon  условия  реализации  примерной  программы 
Примерная  программа  учебной  дисциплины  разработана  на  основе  Федерального 
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа дисциплины «Электротехника и электроника» Рекомендуется для направления подготовки (специальностей)
Последовательное и систематическое изучение дисциплины обеспечит знание основных законов электротехники, их взаимосвязь с принципами...
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная программа дисциплины «История»
Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению подготовки 040100 «Социология»
Примерная программа дисциплины медицинские нанобиотехнологии iconПримерная образовательная программа И умк 
Примерная  образовательная  программа  профессиональной  подготовки  по  профессии  18511 
Разместите кнопку на своём сайте:
TopReferat


База данных защищена авторским правом ©topreferat.znate.ru 2012
обратиться к администрации
ТопРеферат
Главная страница