C3002 Nanobiotechnology

Přírodovědecká fakulta
jaro 2025
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jan Přibyl, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Basic knowledge of biochemistry and biology.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Introduction of basic principles of nanobiotechnology - applications of nanometer sized biological objects in technology, preparation, characterization and bioconjugation of nanoparticles, and studies of biomolecules, cells and other biological objects with the help of scanning probe microscopies.
Výstupy z učení
Student will learn basic principles of nanobiotechnology - applications of nanometer sized biological objects in technology, preparation, characterization and bioconjugation of nanoparticles, and studies of biomolecules, cells and other biological objects with the help of scanning probe microscopies.
Osnova
  • 1. Introduction. Science of Nano. What is nanobiotechnology. 2. Nanostructures. Carbon nanotubes, semiconductor nanoparticles - quantum dots. Metal-based nanostructures - nanowires and bioelectronics. Gold nanoparticles (nanorods, nanocages, nanoshells). Magnetic nanoparticles. Polymer nanostructures (dendrimers). Protein-based nanostructures - nanomotors from microbes and mammalian cells (myosin). Nanomachines based on nucleic acids. 3. Experimental technichues. Scanning probe microscopies (STM, AFM, SNOM, SECM, ...). Physical principles, basic and advanced measuring modes. Imaging of bioobjects - from atoms, molecules to cells and tissues. Combined techniques with inverted optical and fluorescence microscopes. Raman imaging. Biointeractions at the molecular level. 4. Self-assembling techniques. Separation, characterization and modification of nanoparticles. From natural to artificial structures. Nanolithography and nanomanipulations. Nanoparticles for biological labeling and cellular imaging. Nanobiosensors and nanobioanalytical systems. Microfluidics, cell sorting and lab-on-a-chip. Biochips and sensing arrays, nanodeposition of biomolecules. 5. Medical applications. Cytotoxicity of nanoparticles. Nanostructures in drug discovery, delivery and controlled release. Nanostructures in cancer research. Nanotechnology for tissue engineering and regenerative therapy. 6. Nanobiotechnology in commercial examples. Perspectives and conclusions.
Literatura
  • Nanobiotechnology in diagnosis, drug delivery and treatment. Edited by Mahendra Rai - Mehdi Razzaghi-Abyaneh - Avinash P. Ingle. First published. Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2021, xii, 404. ISBN 9781119671770. info
  • Kaushik_Nanobiotechnology_for_sensing_applications_from_lab_to_field_2017
  • Tomar_Nanobiotechnology_Concepts_and_Applications_in_Health_Agriculture_and_Environment_2020
Výukové metody
lecture course, accompanied by participation at demonstration experiments, visit in research laboratory
Metody hodnocení
Participation at lectures, oral examination - randon selection of 3 questions from the subject, 10 min preparation of answers, discussion with the teacher, min. 50% of correct answers. Alternatively, the course might be finished as a colloquium
Vyučovací jazyk
Angličtina
Informace učitele
http://www.nanobio.cz
The knowledge gained is related to methods applied within the Core Facility Nanobiotechnology Tools.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/C3002