Наномедицинско инжењерство

ID: 0728
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Матија Р. Лидија
извођачи: Матија Р. Лидија
контакт особа: Матија Р. Лидија
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за аутоматско управљање

извођења

циљ

Да студент овлада знањима из области нанонаука и примене нанотехнологија у медицини сa посебним освртом на практични лабораторијски рад у карактеризацији биоматеријала нанотехнолошким методама, техникама и инструментацијом. Студент стиче знања о савременим дијагностичким и терапеутским нанотехнолошким методама у медицини и оспособљава се да са медицинским особљем припрема класичне и биолошке узорке и да их карактерише помоћу нанотехнолошке инструментације.

исход

По успешном завршетку овог курса, студенти би требало да буду оспособљени да: •Разликују принципе функционисања и специфичности услова примене уређаја из области нанотехнологија у медицини •Препознају предности примене у медицини нових уређаја из области нанотехнологија у односу на класичне •Дају предлоге модификације техничких решења у нанотехнологијама у циљу њихове ефикасније примене у медицини •Пишу и презентују научни рад у складу са стандардима професије- по квалитету презентације једнаке радовима који се објављују у стручним часописима

садржај теоријске наставе

Кратка историја медицине:Од настанка човека до Асклепија.Од Асклепија до Хипократа.Од Хипократа до исцелитеља.Од исцелитеља до ван Левенхука.Од ван Левенхука до открића ДНК.Од ДНК до квантне медицине.Од квантне медицине до наномедицине;Основе молекуларне медицине:Класични медицински приступ болестима.Ресорпција лекова,расподела лекова,метаболизам лекова,излучивање лекова.Интеракције и нежељени ефекти лекова.Молекуларне основе болести.Основе молекуларне нанотехнологије и њене примене у медицини;Основе наномедицине:Нанопартикуле и наноматеријали у медицини.Квантне тачке на бази полупроводничких нанопартикула.Квантне тачке на бази наноматеријала (фулерени).Адирање хидроксилних група и других молекула на основне наноматеријале.Употреба АФМ за мерење интермолекуларних везивних сила у физиолошком раствору;Нанотехнологија и нанобиомедицина:Поређење употребе класичних и нанотехнолошких метода и техника у дијагностици и лечењу.Предности и ризици употребе нанопартикула у медицини;Наносензори:Наносензори за електрична,електрохемијска и оптичка мерења.Наносензори за анализу пића и хране;Микротубуле:Актински филаменти.Интермедијална влакна.Микротубуле.Протеини придружени микротубулама.Молекуларни мотори.Миозин.Кинезин.Динеин.Деоба ћелије.Цитокинеза;Нанотехнологије у фармацији:Могућности и домети нанофармације.Израда наночестица.Баријере у организму.Инжењеринг фармацеутских наносистема.Интелигентни системи за отпуштање лекова;Нанотехнологије у имплантологији: Нанотехнолошки импланти у рехабилитационој медицини.Наноимпланти у стоматологији.Карактеризација стоматолошких материјала помоћу АФМ.Наноимланти у дерматологији;Нанотехнологије и дијабетес:Главне врсте дијабетеса.Инсулин.Компликације.Медицински нанороботи за контролу дијабетеса.Методе. ;Биокомпатибилност наномедицинских материјала:Биокомпатибилност пресвучених дијамантских материјала.Биокомпатибилност фулерена и угљеничних нанотуба.Биокомпатибилност флуороугљеничних полимера.

садржај практичне наставе

Спектроскопија лекова:UV-Vis,IR спектроскопија;Нанотехнолошка карактеризација лекова:Примена СТМ, АФМ и МФМ.Одређивање степена парамагнетизма лекова.Динамика парамагнетизам/дијамагнетизам лекова на нанотесла нивоу;Биокомпатибилност наноматеријала:Анализа и карактеризација површина наноматеријала помоћу нанотехнолошке инструментације.Тест токсичности наноматеријала и нанопартикула;Мерења помоћу наносонди:Динамичке нанофотонске сонде.Спектралне „балистичке“ сонде на бази величине нанопартикула.Квантне наносонде на бази инкапсулираних фулерена.Адирање инкапсулираних фулерена растворним групама;Карактеризација импланата:Карактеризација импланата помоћу СТМ, АФМ и МФМ.Карактеризација импланата у физиолошком раствору помоћу АФМ. ехника припреме узорака.Одређивање механичких, електричних и магнетних особина материјала.

услов похађања

Фрактална механика, Биоматеријали у медицини и стоматологији, Обрада сигнала,Нанотехнологије

ресурси

Писани материјал за сваку методску јединицу (handouts), NanoLab: савремени НаноПроб уређај са СТМ/АФМ/МФМ, уређај ѕа опто-магнетну спектроскопију, уређај за депозицију танких (нано) филмова, UV/VIS спектрометр, NIR спектрометар,оптички микроскоп,

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 20
лабораторијске вежбе: 5
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 4
пројекат: 0
консултације: 1
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 5
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 7
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 3

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 45
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 20
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 40

литература

Папић-Обрадовић,М., Миљковић,С., Матија,Л., Мунћан Ј., Коруга, Ђ.,Основе Наномедицине, ДонВас/Наука, Београд, 2011; Матија, Л., Којић, Д., Васић, А., Бојовић, Б., Јовановић, Т., Коруга, Ђ., Увод у нанотехнологије, ДонВас/Наука, Београд, 2011; Kumar,S.S.R, at.al. Nanofabrication Towards Biomedical Applications, Wiley-VCHWeinhaimen, 2005.; Malsch,H.N., Biomedical Nanotechnology, CRS Press, Boca Raton, 2005; Freitas,R.A., Nanomedicine, Volume IIA:Biocompatibility, Lands Biscience, Austin, 2003.;