S3002 Nanobiotechnology

Přírodovědecká fakulta
jaro 2019
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Karel Lacina, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jan Přibyl, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 18. 2. až Pá 17. 5. Út 10:00–11:50 C05/114
Předpoklady
Basic knowledge of biochemistry and biology.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
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
  • www.nanobio.cz
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
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2012 - akreditace, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2020, jaro 2021.