Вы не прошли идентификацию (Вход)
  • Предлагаемый курс посвящен активно развивающейся в настоящее время проблеме использования нанобиотехнологий и создания биосовместимых материалов на их основе. Особое внимание уделено особенностям взаимодействия живых структур с различными нанообъектами. Рассмотрены пути и методы создания нанобиоматериалов. Проведена оценка токсичности наноматериалов и показаны пути ее преодоления.
    Дисциплина рекомендуется к изучению во 2 семестре 1 курса магистратуры направления «Нанобиотехнологии».
    Материал курса изучается на лекциях, практических занятиях, семинарах, лабораторных работах, в ходе самостоятельной работы студентов.
    По результатам обучения предлагается проведение экзамена.
  • Курс «Биофизика» является фундаментальной базой наук о жизни.
    Биофизика – это наука, включающая теоретические построения и модели строения и функционирования живой материи, основанные на современных физико-химических представлениях. Они отражают физические особенности молекулярной организации и элементарных процессов живого, которые в свою очередь создают молекулярную основу биологических явлений. Предлагаемая дисциплина предназначена для формирования у студентов целостного естественно-научного мировоззрения и приобретения ими специальных навыков использования в биологических исследованиях физических методов, позволяющих изучать физические и физико-химические процессы и явления, лежащие в основе проявления фундаментальных свойств любой живой системы.
    В соответствии с рекомендациями Международного союза прикладной и фундаментальной биофизики, эта дисциплина включает в себя молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем.
    Сегодня биофизика неразрывно связана с теоретической биологией. В связи с этим уделяется внимание основным вопросам поведения биологических систем на разных уровнях организации. В курсе излагаются преимущественно теоретические основы биофизики с акцентом на наиболее важные экспериментальные факты.
    Дисциплина рекомендуется к изучению в 7 семестре 4 курса бакалавриата направления «Нанобиотехнологии».
    Материал курса изучается на лекциях, практических занятиях, семинарах, лабораторных работах, в ходе самостоятельной работы студентов. Направленность данной дисциплины – практико-ориентированная.
    По результатам обучения предлагается проведение экзамена.
  • Биохимия – наука, занимающая видное место в ряду других дисциплин естественнонаучного профиля, обеспечивающих теоретическую подготовку студентов бакалавриата по направлению «Нанотехнологии». Биохимия как наука о химических реакциях, протекающих в живых организмах, имеет объектом своих исследований клеточные структуры и надмолекулярные образования, размеры которых исчисляются в нанометрах. Современные научные проблемы, такие как, создание наночипов для диагностики заболеваний, биосовместимых материалов, молекулярных детекторов и т.п. могут быть решены на стыке биохимии с биофизикой, генной инженерией, медициной и другими науками. Суденты данного направления подготовки должны четко понимать роль и значение биохимических методов в исследовании тонких клеточных структур, отсюда практико-ориентированная направленность дисциплины. Небольшой теоретический блок дисциплины ставит своей целью познакомить бакалавров с основными достижениями биохимии: установление способов хранения и передачи наследственной информации, принципов структурной организации белков и нуклеиновых кислот, молекулярных механизмов трансформации энергии в живых системах, а также разработкой принципов выявления и устранения генетических дефектов.
  • Учебная дисциплина «Клеточная биология» разработана для подготовки бакалавров, обучающихся по профилю подготовки «Нанобиотехнологии». Этот профиль тесно связан с необходимостью приобретения знаний о закономерностях и различных аспектах проявления процессов жизнедеятельности живых систем на молекулярно-клеточном уровне организации. Изучение курса дает бакалаврам возможность рассмотреть универсальность структуры и функции основных клеточных компонентов и клеток в целом, форм межклеточных взаимодействий на различных этапах клеточного цикла – при развитии, воспроизведении и дифференцировке, особенности межклеточных контактов, межклеточной и внутриклеточной сигнализации, реализации процессов обмена веществ и энергии и т.д.
    Учебный курс «Клеточная биология» опирается на многочисленные научно-экспериментальные данные. Усвоение многих понятий курса требует получения знаний в процессе выполнения практических работ, поэтому в его программе предусмотрен лабораторный практикум, содержащий элементы научных исследований и тем самым он должен способствовать более глубокому усвоению теоретического материала. Рабочая программа лекционного курса и лабораторного практикума ориентирована не только на аудиторную, но и на самостоятельную аудиторную и внеаудиторную работу студентов. Каждый раздел курса содержит вопросы для самоконтроля и анализа уровня, усвоенных студентами знаний в процессе обучения, определен ряд вопросов для самостоятельного изучения.
    Дисциплина «Клеточная биология» рекомендуется к изучению в 5 семестре 3 курса после прохождения ими таких дисциплин как «Биология» (1 семестр) и «Химия» (1-2 семестры), «Генетика» (2 семестр), «Основы микробиологии», которые в совокупности формируют базовые знания о клеточных и внеклеточных формах жизни, методах их научного познания, значения в естественной среде и возможности их использования в современном нанобиотехнологическом производстве. Но для целенаправленного использования живых систем с учетом современных научных достижений будущим бакалаврам необходимы более глубокие знания о проявлениях жизни на молекулярно-клеточном уровне. Освоив теоретические знания курса «Клеточная биология», студенты откроют для себя новые методологические и практические ориентиры и перспективы по выбору более узкой сферы научных интересов. Изучение данной дисциплины закладывает основы формирования универсальных, инструментальных и профессиональных компетенций, создает необходимую базу для целенаправленного изучения прикладных аспектов нанобиотехнологий. Кроме того, её знания непосредственно связаны и являются фундаментальными для таких дисциплин как «Биофизика», «Алгоритмы и методы молекулярной динамики», «Основы иммунологии», «Основы фармацевтической технологии», «Биохимия», «Основы атомно-силовой микроскопии», «Генная инженерия» и др.
    Согласно научным данным белки и нуклеиновые кислоты можно рассматривать как примеры природных наноструктурных соединений, возможности которых уникальны, проявляясь во всех аспектах проявления жизни. Создать для человечества безопасные нанобиоструктурные соединения, которые востребованы в различных областях промышленного производства требует конкретного знания о механизмах и особенностях их функционирования, поведения в живых системах и влияния на их физиологический статус. Поэтому изучение каждой темы «Клеточной биологии» сопряжено с изучением уникальных биополимеров. Так в разделе «Межклеточное и внутриклеточное взаимодействие» рассматриваются сигнальные вещества – гормоны, цитокины, нейромедиаторы, нейромодуляторы, факторы роста и другие, структурной основой которых являются белковые молекулы.
    Материал курса изучается на лекциях, практических занятиях, семинарах, лабораторных работах, в ходе самостоятельной работы студентов. Направленность данной дисциплины – практико-ориентированная. По результатам обучения предполагается проведение экзамена.
  • Дисциплина «Основы иммунологии» рассчитана на 90 часов, из которых 24 часа приходится на лекции и 12 – на лабораторно-практические и семинарские занятия. На самостоятельную работу студентов предусмотрено 54 часа.
    Иммунология – это наука, изучающая механизмы ответной реакции организма на генетически чужеродную информацию. Соответственно, основное содержание учебного курса «Основы иммунологии» составляют современные научные данные и классические экспериментальные работы по постановке иммуноанализов, установления механизмов формирования иммунных реакций в процессе онтогенеза. В ходе изучения курса студенты знакомятся с задачами и методами иммунологии, дифференциальными подходами к оценке функциональной активности Т- и В-систем иммунитета, интегральной оценкой иммунной устойчивости функционирования биосистем.
    Материал лекционного курса построен в соответствии с уровнями организации живой материи. В нем на молекулярном уровне изучается строение молекул иммуноглобулинов, антигенраспознающие рецепторы В-клеток и Т-клеточные рецепторы, молекул главного комплекса гистосовместимости, антигены, цитокины, адгезины. На клеточном уровне рассматриваются клетки лимфоидного комплекса, клеточные кооперации и их роль в иммунном ответе; на органном уровне – гистологическая организация лимфоидного комплекса. На организменном уровне рассматриваются вопросы нейрогормональной регуляции иммуногенеза, влияния факторов внешней среды на иммунный ответ. Этот комплекс теоретических знаний о механизмах организации иммунной защиты необходим бакалаврам для системного планирования и разработки экспериментальных исследований в области нанобиотехнологий по биодиагностике, биосовместимости, созданию лекарственных средств на основе наночастиц и их адресной доставке. При изложении лекционного материала в теме «Трансплантационный иммунитет», и «Лимфоцитарный иммунный ответ» изучаются механизмы и проявления иммунологических реакций, которые могут возникать при исследовании биосовместимости наноматериалов и наноструктур. Приобретенные студентами теоретические знания позволят им в дальнейшем грамотно выстраивать схемы экспериментов по проведению тестов на биосовместимость при вживлении наноимплантатов.
    В лабораторный практикум курса включены работы, которые позволяют показать междисциплинарную значимость фундаментальных знаний ранее изученных курсов («Генетика», «Основы микробиологии», «Биология клетки») для более полного освоения учебного материала и, на его основе, формирования комплексного подхода к выбору темы научно-исследовательской работы. Выполнение лабораторных и практических работ включает в себя элементы научного исследования, направленные на развитие системного мышления, освоения научной организации планирования и выполнения экспериментальных работы. В частности, четкое определение её целей и задач, выбор адекватных им методов, анализ и интерпретация полученных результатов, формирование выводов и практических предложений.
    Лабораторное занятие с использованием прибора «Зондовая нанолаборатория ИнтеграВита» позволяет студентам отработать навыки и умения работы с ним, определить активированные лимфоциты крови по их размерным классам – поверхности клетки и её морфологическим особенностям. Сам процесс выполнения работы и её результаты объективно расширяют представления студентов о наноуровне живых систем и современных научных возможностях наносистемной техники и методах нанобиодиагностики в планировании и выполнении исследований по актуальным направлениям нанобиотехнологий, связанных с интегральной оценкой функциональной активности систем иммунитета.
    Блок семинарских занятий направлен на более детальное изучение базовых механизмов реализации иммунных реакций и формирования адаптивного иммунитета в условиях воздействия агрессивной среды на биосистемы различного уровня.
    По результатам обучения рекомендовано проведение экзамена.
  • Среди других фармацевтических наук (фармацевтическая химия, фармакогнозия) технология лекарственных форм занимает своеобразное положение. По определению профессора А.А. Иовского, она является вершиной фармации, ее завершающим этапом. Не зная свойств лекарственных веществ (изучаются фармацевтической химией), лекарственного растительного сырья (изучается фармакогнозией), невозможно правильно изготовить лекарственную форму. Технология лекарственных препаратов как наука имеет прикладной характер. Ее развитие способствует достижения в области химии, физики, биологии и др. Технология обеспечивает внедрение новейших достижений науки и техники, чтобы посредством научно обоснованных изменений методов производства достичь их оптимальной эффективности.
    По результатам обучения предлагается проведение экзамена.
  • Супрамолекулярная химия – это «химия за пределами молекул»; она является следующим шагом на пути самоорганизации и направленной организации молекулярных систем в полимолекулярные системы заданной функциональности. Интенсивное изучение супрамолекулярных комплексов связано с тем, что такие соединения зачастую обладают перспективными свойствами: сверхпроводимостью, каталитической и ионообменной активностью, ярко выраженной анизотропией электрических, магнитных и оптических свойств. Свойства таких материалов во многом определяются слабыми межмолекулярными взаимодействиями в системе гость-хозяин. Соответственно, курс направлен на освещение основных принципов организации супрамолекулярных систем.
    В первой части курса рассматриваются молекулярные составляющие супрамолекулярных систем (краун-эфиры, поданды, криптанды, сферанды, кукурбитурилы и др), особенности их строения или супрамолекулярной самоорганизации и организации (клатраты, интеркалаты и т.д.), свойства, получение и сферы применения.
    Вторая часть посвящена исследованию принципов организации молекулярных составляющих в супрамолекулярные ансамбли и молекулярные машины, их роли в химии и биологии живых систем. Установление взаимосвязи кристаллического и электронного строения таких образований, выявление их свойств и природы взаимодействия гость-хозяин позволит направлено создавать материалы с уникальными структурными и физическими свойствами.
    Супрамолекулярная химия охватывает разнообразные явления в органической и координационной химии, физической химии, биологии, физики, микроэлектроники и т.д. Благодаря их взаимному обогащению эта наука обладает широким спектром возможностей и привлекает все больше ученых из самых разных стран.
    Дисциплина рекомендуется к изучению в 1 семестре 1 курса магистратуры направления «Нанобиотехнологии».
    Материал курса изучается на лекциях, практических занятиях, семинарах и в ходе самостоятельной работы студентов.
    По результатам обучения предполагается проведение экзамена в форме теста.
  • Основными составляющими развития нанонаук и нанотехнологий являются научные работы, направленные на получение, исследование и практическое применение различных наноструктур. По прогнозам продукция рынка нанотехнологий в ближайшие годы превысит триллион долларов США.
    Основной целью курса является формирование у студентов системы знаний по физико-химическим основам современных методов получения нанодисперсных структур и подготовка студентов к самостоятельному выбору или разработке способа получения нанокластерных и нанокомпозиционных материалов.
    Полученные знания могут быть использованы в профессиональной деятельности химика, занимающегося разработкой и исследованием новых нанокластеров или уже участвующего в промышленном производстве наноструктурных и нанокомпозиционных материалов начиная от пищевых и фармацевтических продуктов до материалов для новейшей техники: электроника, фотоника, энергетика, авиакосмическая и др. техника.
    Студент, приступающий к изучению данного курса, должен владеть знаниями по таким дисциплинам, как неорганическая, органическая, физическая, коллоидная химия, кристаллохимия, физика и химия твердого тела, методы исследования веществ.
    Слушатель программы бакалавриата должен владеть методами работы с химико-лабораторной посудой и лабораторным оборудованием пригодным для получения нанодисперсных материалов, а так же должен владеть современными методами анализа нанодисперных материалов.
  © 2011 НАНООБР
Междисциплинарное обучение