Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S1)

Sylabus przedmiotu Urządzenia technologiczne i aparatura badawcza w biotechnologii:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Biotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Urządzenia technologiczne i aparatura badawcza w biotechnologii
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Fizjologii, Cytobiologii i Proteomiki
Nauczyciel odpowiedzialny Wiesław Skrzypczak <Wieslaw.Skrzypczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Alicja Dratwa-Chałupnik <Alicja.Dratwa-Chalupnik@zut.edu.pl>, Agnieszka Herosimczyk <Agnieszka.Herosimczyk@zut.edu.pl>, Adam Lepczyński <Adam.Lepczynski@zut.edu.pl>, Katarzyna Michałek <Katarzyna.Michalek@zut.edu.pl>, Małgorzata Ożgo <Malgorzata.Ozgo@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA2 15 1,00,41zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,59zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowe wiadomości z zakresu fizyki i chemii

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przedstawienie studentom aparatury badawczej niezbednej do przygotowania oraz analizowania prób. Zapoznanie studentów z możliwością wykorzystania nowoczesnych technik w analizach proteomicznych.
C-2Zapoznanie studentów z inżynierią bioreaktorów.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Pomiary właściwości fizycznych biopłynów. Napowietrzanie i mieszanie w bioreaktorach2
T-A-2Wymiana masy w bioreaktorach1
T-A-3Instalacja membranowa do mikrofiltracji roztworów drożdży1
T-A-4Biofiltracja gazów odlotowych w biofiltrach zamkniętych1
T-A-5Aparatura stosowana podczas przygotowywania prób przed wykonaniem analizy. System do dejonizacji wody, łaźnia ultradźwiękowa pH-metry, wagi analityczne, autoklawy. Czyszczenie i zagęszczanie próbek poprzez ekstrakcję ciecz-ciało stałe z wykorzystaniem systemów próżniowych - system próżniowy Baker spe -12G. Zasady działania homogenizatorów i ich zastosowanie - zestaw do homogenizacji i izolacji DNA z tkanek: Tissue Lyser oraz homogenizator DI 25 basic.Wykorzystanie wirówek frakcjonująch o prędkości powyżej 20000 rpm do odwirowywania osadów i rozdzielania próbki. System do zatężania DNA, RNA, nukleotydów i białek - Concentrator 5301.2
T-A-6Aparatura wykorzystywana w badaniach proteomicznych z wykorzystaniem techniki 2D. Ogniskowanie izoelektryczne z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF. Rozdział żelu poliakryloamidowego (SDS-PAGE) przy uzyciu zestawu: PROTEAN plus DODECA CELL. Urządzenia barwiące żele 2-D Dodeca. Spektrometr mikropłytkowy POWErWave XS z wykorzystaniem programu Gen 5. Sprzęt do wycinania spotów białkowych (Spot Cutter) z wykorzystaniem programu PDQuest.2
T-A-7Aparatura do identyfikacji białek metodą Western-Blot. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu półsuchego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – Trans–Blot Semi–Dry system. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu mokrego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – TV 100 Modular Electroblotter. Wykorzystanie Orbital Shacker w inkubacji z przeciwciałami I i II rzędowymi.2
T-A-8Wizualizacja i archiwizacja elektroforeogramów oraz błon nitrocelulozowych i PVDF. Techniki wybarwiania elektroforeogramów. Dobór barwników w zalezności od sprzętu stosowanego do wizualizacji i archiwizacji. Aparatura stosowana do utrwalania informacji zawartej w żelach: densytometr laserowy GS-800 - do skanowania żeli 1- i 2-D, membran barwionych kolorymetrycznie oraz klisz fotograficznych; VersaDoc 4000MP - systenm do dokumentacji i analizy metarialów znakowanych chemiluminescencyjnie, chemifluorescencyjnie, fluorescencyjnie oraz znakowanych metodą kolorymetryczną. Wykorzystanie narzędzi bioinformatycznych niezbędnych do oceny elektroforeogramów na podstawie programów PDQuest 8.0 oraz Quentity One.2
T-A-9Spektrometria masowa. Zasady działania desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF). Wykorzystanie spektrometrii masowej (MALDI-TOF) w badaniach proteomicznych. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. Analiza uzyskanych widm masowych przy użyciu flexAnalysis. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostępnymi w bazach danych przy użyciu programu bioTools.2
15
wykłady
T-W-1Kształtowanie procesu biotechnologicznego.2
T-W-2Inżynieria bioreaktorów. Aparatura stosowana w procesach wydzielania i oczyszczania bioproduktów.2
T-W-3Kontrola procesów biotechnologicznych.1
T-W-4Aparatura do przygotowywania próbek i odczynników. Wirówki, homogenizatory, systemy do ekstrakcji, mikroekstrakcja, systemy do zatężania próbek, aparatura stosowana przy odgazowywaniu odczynników i jej rola, zasady działania pehametrów i kalibracja, zasady działania systemów do uzyskiwania czystej wody, zasady działania i korzystania z wag analitycznych, źródła błędów popełniane przy ważeniu, działanie i wykorzystanie autoklawów.2
T-W-5Aparatura do rozdziału białek. Zasady rozdziałów elektroforetycznych. Nośniki elektroforetyczne - elektroforeza w żelach: agarozowym, poliakryloamidowym. Urządzenia do elektroforezy: pionowej, poziomej, kapilarnej. Izotachoforeza, elektroforeza strefowa, ogniskowanie izoelektryczne. Separacja z użyciem elektroforezy dwuwymiarowej.2
T-W-6Aparatura niezbędna do identyfikacji białek. Aparatura niezbędna do przeprowadzenia identyfikacji białek z zastosowaniem techniki Western Blot. Metody elektrotransferu białek z żelu na membranę (elektrotransfer mokry i półsuchy, parametry elektrotransferu). Rodzaje oraz właściwości błon wykorzystywanych do transferu białek z żelu. Możliwości wykorzystania drobnego sprzętu laboratoryjnego do inkubacji błon z przeciwciałami. Możliwości wykorzystania kamery cyfrowej oraz kliszy do wizualizacji oraz archiwizacji.2
T-W-7Wizualizacja, archiwizacja i bioinformatyczna analiza zmian ekspresji białek. Urządzenia do barwienia białek. Podstawowe techniki wizualizacji protein w żelach. Archiwizacja żeli 2D po wizualizacji białek technikami kolorymetrycznymi, fluorescencyjnymi oraz znakowanymi radioizotopami. Programy do bioinformatycznej analizy obrazów żeli 1- oraz 2-D.2
T-W-8Spektrometr masowy (MALDI-TOF). Budowa i zasada działania spektrometru masowego, budowa i zasady działania spektrometru masowego opartego na desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), matryce stosowane w technice MALDI, tryb pracy analizatora czasu przelotów: liniowy i z odbiciem oraz jego wykorzystanie, zastosowanie MALDI-TOF.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Udział studenta w zajęciach audytoryjnych15
A-A-2Samodzielne przygotowanie studentów do ćwiczeń audytoryjnych.10
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych.5
30
wykłady
A-W-1Udział studentów w wykładach15
A-W-2Samodzielne studiowanie tematyki wykładów7
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia treści wykładów8
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne
M-2Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i rzutnika.
M-3Prezentacja omawianego podczas zajęć wybranej aparatury badawczej.
M-4Dyskusja dydaktyczna

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
S-3Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BT_1A_BT-S-C16_W01
Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach proteomicznych. Zna programy do bioinformatycznej i statystycznej analizy profili białkowych. Student posiada wiedzę na temat metod identyfikacji białek.		BT_1A_W08, BT_1A_W09, BT_1A_W11——C-1, C-2T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-W-3, T-W-7, T-W-6, T-W-5, T-W-8M-1, M-2S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BT_1A_BT-S-C16_U01
Student potrafi przedstawić niezbędną aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.		BT_1A_U13, BT_1A_U10——C-1, C-2T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-7, T-A-8, T-A-6, T-A-9M-2, M-3, M-4S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BT_1A_BT-S-C16_K02
Student rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej		BT_1A_K04——C-1, C-2T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-7, T-A-8, T-A-6, T-A-9, T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-W-3, T-W-7, T-W-6, T-W-5, T-W-8M-1, M-2, M-3, M-4S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BT_1A_BT-S-C16_W01
Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach proteomicznych. Zna programy do bioinformatycznej i statystycznej analizy profili białkowych. Student posiada wiedzę na temat metod identyfikacji białek.		2,0Student nie potrafi omówić budowy, działani oraz mozliwości wykorzystania wszystkich omawianych podczas zajęć urzadzeń.
3,0W stopniu dostatecznym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania tylko kilku wybranych z omawianych podczas zajęć urzadzeń.
3,5W stopniu dostatecznym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania wybranych z omawianych podczas zajęć urzadzeń.
4,0W stopniu dobrym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania większości omawianych podczas zajęć urzadzeń.
4,5Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach i zadaniach biotechnologicznych. W stopniu dobrym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania wszystkich omawianych podczas zajęć urzadzeń.
5,0Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach i zadaniach biotechnologicznych. W stopniu bardzo dobrym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania wszystkich omawianych podczas zajęć urzadzeń.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BT_1A_BT-S-C16_U01
Student potrafi przedstawić niezbędną aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.		2,0Student nie potrafi wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
3,0Student słabo potrafi tylko wymienic omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
3,5Student potrafi w stopniu dostatecznym wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
4,0Student potrafi w stopniu dobrym wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
4,5Student potrafi w stopniu bardzo dobrym wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
5,0Student potrafi doskonale wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BT_1A_BT-S-C16_K02
Student rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej		2,0Student nie rozwija aktywności w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
3,0Student słabo rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
3,5Student wystarczająco rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
4,0Student dobrze rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
4,5Student bardzo dobrze rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
5,0Student doskonale rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej

Literatura podstawowa

  1. Szczepanik W, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWn, Warszawa, 2007
  2. Skrzypczak W, Proteomika, Zapol, Szczecin, 2011
  3. W. Bednarski, J. Fiedurka, Podstawy biotechnologii przemysłowej, WNT, Warszawa, 2007
  4. Szewczyk K.W, Technologia biochemiczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1995
  5. Viesturs U.E., Kuzniecow A.M., Sawienkow W.W, Bioreaktory. Zasady obliczeń i doboru, WNT, Warszawa, 1990

Literatura dodatkowa

  1. Pinta M, Absorpcyjna spektrometria atomowa, PWN, Warszawa, 1997

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Pomiary właściwości fizycznych biopłynów. Napowietrzanie i mieszanie w bioreaktorach2
T-A-2Wymiana masy w bioreaktorach1
T-A-3Instalacja membranowa do mikrofiltracji roztworów drożdży1
T-A-4Biofiltracja gazów odlotowych w biofiltrach zamkniętych1
T-A-5Aparatura stosowana podczas przygotowywania prób przed wykonaniem analizy. System do dejonizacji wody, łaźnia ultradźwiękowa pH-metry, wagi analityczne, autoklawy. Czyszczenie i zagęszczanie próbek poprzez ekstrakcję ciecz-ciało stałe z wykorzystaniem systemów próżniowych - system próżniowy Baker spe -12G. Zasady działania homogenizatorów i ich zastosowanie - zestaw do homogenizacji i izolacji DNA z tkanek: Tissue Lyser oraz homogenizator DI 25 basic.Wykorzystanie wirówek frakcjonująch o prędkości powyżej 20000 rpm do odwirowywania osadów i rozdzielania próbki. System do zatężania DNA, RNA, nukleotydów i białek - Concentrator 5301.2
T-A-6Aparatura wykorzystywana w badaniach proteomicznych z wykorzystaniem techniki 2D. Ogniskowanie izoelektryczne z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF. Rozdział żelu poliakryloamidowego (SDS-PAGE) przy uzyciu zestawu: PROTEAN plus DODECA CELL. Urządzenia barwiące żele 2-D Dodeca. Spektrometr mikropłytkowy POWErWave XS z wykorzystaniem programu Gen 5. Sprzęt do wycinania spotów białkowych (Spot Cutter) z wykorzystaniem programu PDQuest.2
T-A-7Aparatura do identyfikacji białek metodą Western-Blot. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu półsuchego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – Trans–Blot Semi–Dry system. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu mokrego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – TV 100 Modular Electroblotter. Wykorzystanie Orbital Shacker w inkubacji z przeciwciałami I i II rzędowymi.2
T-A-8Wizualizacja i archiwizacja elektroforeogramów oraz błon nitrocelulozowych i PVDF. Techniki wybarwiania elektroforeogramów. Dobór barwników w zalezności od sprzętu stosowanego do wizualizacji i archiwizacji. Aparatura stosowana do utrwalania informacji zawartej w żelach: densytometr laserowy GS-800 - do skanowania żeli 1- i 2-D, membran barwionych kolorymetrycznie oraz klisz fotograficznych; VersaDoc 4000MP - systenm do dokumentacji i analizy metarialów znakowanych chemiluminescencyjnie, chemifluorescencyjnie, fluorescencyjnie oraz znakowanych metodą kolorymetryczną. Wykorzystanie narzędzi bioinformatycznych niezbędnych do oceny elektroforeogramów na podstawie programów PDQuest 8.0 oraz Quentity One.2
T-A-9Spektrometria masowa. Zasady działania desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF). Wykorzystanie spektrometrii masowej (MALDI-TOF) w badaniach proteomicznych. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. Analiza uzyskanych widm masowych przy użyciu flexAnalysis. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostępnymi w bazach danych przy użyciu programu bioTools.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Kształtowanie procesu biotechnologicznego.2
T-W-2Inżynieria bioreaktorów. Aparatura stosowana w procesach wydzielania i oczyszczania bioproduktów.2
T-W-3Kontrola procesów biotechnologicznych.1
T-W-4Aparatura do przygotowywania próbek i odczynników. Wirówki, homogenizatory, systemy do ekstrakcji, mikroekstrakcja, systemy do zatężania próbek, aparatura stosowana przy odgazowywaniu odczynników i jej rola, zasady działania pehametrów i kalibracja, zasady działania systemów do uzyskiwania czystej wody, zasady działania i korzystania z wag analitycznych, źródła błędów popełniane przy ważeniu, działanie i wykorzystanie autoklawów.2
T-W-5Aparatura do rozdziału białek. Zasady rozdziałów elektroforetycznych. Nośniki elektroforetyczne - elektroforeza w żelach: agarozowym, poliakryloamidowym. Urządzenia do elektroforezy: pionowej, poziomej, kapilarnej. Izotachoforeza, elektroforeza strefowa, ogniskowanie izoelektryczne. Separacja z użyciem elektroforezy dwuwymiarowej.2
T-W-6Aparatura niezbędna do identyfikacji białek. Aparatura niezbędna do przeprowadzenia identyfikacji białek z zastosowaniem techniki Western Blot. Metody elektrotransferu białek z żelu na membranę (elektrotransfer mokry i półsuchy, parametry elektrotransferu). Rodzaje oraz właściwości błon wykorzystywanych do transferu białek z żelu. Możliwości wykorzystania drobnego sprzętu laboratoryjnego do inkubacji błon z przeciwciałami. Możliwości wykorzystania kamery cyfrowej oraz kliszy do wizualizacji oraz archiwizacji.2
T-W-7Wizualizacja, archiwizacja i bioinformatyczna analiza zmian ekspresji białek. Urządzenia do barwienia białek. Podstawowe techniki wizualizacji protein w żelach. Archiwizacja żeli 2D po wizualizacji białek technikami kolorymetrycznymi, fluorescencyjnymi oraz znakowanymi radioizotopami. Programy do bioinformatycznej analizy obrazów żeli 1- oraz 2-D.2
T-W-8Spektrometr masowy (MALDI-TOF). Budowa i zasada działania spektrometru masowego, budowa i zasady działania spektrometru masowego opartego na desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), matryce stosowane w technice MALDI, tryb pracy analizatora czasu przelotów: liniowy i z odbiciem oraz jego wykorzystanie, zastosowanie MALDI-TOF.2
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Udział studenta w zajęciach audytoryjnych15
A-A-2Samodzielne przygotowanie studentów do ćwiczeń audytoryjnych.10
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych.5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział studentów w wykładach15
A-W-2Samodzielne studiowanie tematyki wykładów7
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia treści wykładów8
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBT_1A_BT-S-C16_W01Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach proteomicznych. Zna programy do bioinformatycznej i statystycznej analizy profili białkowych. Student posiada wiedzę na temat metod identyfikacji białek.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBT_1A_W08Posiada pogłębioną wiedzę związaną z posługiwaniem się podstawowymi metodami laboratoryjnymi, technikami i narzędziami inżynierskimi pozwalającymi na wykonywanie technicznych zadań dostosowanych do kierunku biotechnologia.
BT_1A_W09Ma podstawową wiedzę z zakresu doboru reaktorów, urządzeń, linii technologicznych i programów komputerowych wykorzystywanych w biotechnologii.
BT_1A_W11Zna techniki badawcze oraz zasady przygotowania i napisania pracy naukowej.
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie studentom aparatury badawczej niezbednej do przygotowania oraz analizowania prób. Zapoznanie studentów z możliwością wykorzystania nowoczesnych technik w analizach proteomicznych.
C-2Zapoznanie studentów z inżynierią bioreaktorów.
Treści programoweT-W-1Kształtowanie procesu biotechnologicznego.
T-W-4Aparatura do przygotowywania próbek i odczynników. Wirówki, homogenizatory, systemy do ekstrakcji, mikroekstrakcja, systemy do zatężania próbek, aparatura stosowana przy odgazowywaniu odczynników i jej rola, zasady działania pehametrów i kalibracja, zasady działania systemów do uzyskiwania czystej wody, zasady działania i korzystania z wag analitycznych, źródła błędów popełniane przy ważeniu, działanie i wykorzystanie autoklawów.
T-W-2Inżynieria bioreaktorów. Aparatura stosowana w procesach wydzielania i oczyszczania bioproduktów.
T-W-3Kontrola procesów biotechnologicznych.
T-W-7Wizualizacja, archiwizacja i bioinformatyczna analiza zmian ekspresji białek. Urządzenia do barwienia białek. Podstawowe techniki wizualizacji protein w żelach. Archiwizacja żeli 2D po wizualizacji białek technikami kolorymetrycznymi, fluorescencyjnymi oraz znakowanymi radioizotopami. Programy do bioinformatycznej analizy obrazów żeli 1- oraz 2-D.
T-W-6Aparatura niezbędna do identyfikacji białek. Aparatura niezbędna do przeprowadzenia identyfikacji białek z zastosowaniem techniki Western Blot. Metody elektrotransferu białek z żelu na membranę (elektrotransfer mokry i półsuchy, parametry elektrotransferu). Rodzaje oraz właściwości błon wykorzystywanych do transferu białek z żelu. Możliwości wykorzystania drobnego sprzętu laboratoryjnego do inkubacji błon z przeciwciałami. Możliwości wykorzystania kamery cyfrowej oraz kliszy do wizualizacji oraz archiwizacji.
T-W-5Aparatura do rozdziału białek. Zasady rozdziałów elektroforetycznych. Nośniki elektroforetyczne - elektroforeza w żelach: agarozowym, poliakryloamidowym. Urządzenia do elektroforezy: pionowej, poziomej, kapilarnej. Izotachoforeza, elektroforeza strefowa, ogniskowanie izoelektryczne. Separacja z użyciem elektroforezy dwuwymiarowej.
T-W-8Spektrometr masowy (MALDI-TOF). Budowa i zasada działania spektrometru masowego, budowa i zasady działania spektrometru masowego opartego na desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), matryce stosowane w technice MALDI, tryb pracy analizatora czasu przelotów: liniowy i z odbiciem oraz jego wykorzystanie, zastosowanie MALDI-TOF.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne
M-2Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i rzutnika.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi omówić budowy, działani oraz mozliwości wykorzystania wszystkich omawianych podczas zajęć urzadzeń.
3,0W stopniu dostatecznym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania tylko kilku wybranych z omawianych podczas zajęć urzadzeń.
3,5W stopniu dostatecznym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania wybranych z omawianych podczas zajęć urzadzeń.
4,0W stopniu dobrym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania większości omawianych podczas zajęć urzadzeń.
4,5Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach i zadaniach biotechnologicznych. W stopniu dobrym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania wszystkich omawianych podczas zajęć urzadzeń.
5,0Student ma pogłebioną wiedzę z zakresu budowy, działania urządzeń technologicznych oraz aparatury wykorzystywanej w analizach i zadaniach biotechnologicznych. W stopniu bardzo dobrym student potrafi omówić budowe, działanie oraz mozliwości wykorzystania wszystkich omawianych podczas zajęć urzadzeń.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBT_1A_BT-S-C16_U01Student potrafi przedstawić niezbędną aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBT_1A_U13Wskazuje metody przeciwdziałania skażeniu środowiska oraz sposoby oznaczania stężeń substancji niebezpiecznych; analizuje wpływ substancji toksycznych na organizmy, posługuje się wiedzą z zakresu zastosowania biotechnologii w ochronie środowiska.
BT_1A_U10Posługuje się kluczowymi pojęciami z zakresu biotechnologii; zna i ocenia znaczenie biotechnologii w różnych dziedzinach życia oraz w tworzeniu nowych i pozyskiwaniu istniejących substancji biologicznie aktywnych; zna podstawe zagadnienia z farmakologii i farmakokinetyki leków; potrafi zaprojektować linie biotechnologiczne oraz wykorzystywać różne urządzenia i aparaturę badawczą w biotechnologii; ocenia zagrożenia wynikające z osiągnięć biotechnologii; analizuje zagadnienia związane z biobezpieczeństwem.
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie studentom aparatury badawczej niezbednej do przygotowania oraz analizowania prób. Zapoznanie studentów z możliwością wykorzystania nowoczesnych technik w analizach proteomicznych.
C-2Zapoznanie studentów z inżynierią bioreaktorów.
Treści programoweT-A-1Pomiary właściwości fizycznych biopłynów. Napowietrzanie i mieszanie w bioreaktorach
T-A-2Wymiana masy w bioreaktorach
T-A-3Instalacja membranowa do mikrofiltracji roztworów drożdży
T-A-4Biofiltracja gazów odlotowych w biofiltrach zamkniętych
T-A-5Aparatura stosowana podczas przygotowywania prób przed wykonaniem analizy. System do dejonizacji wody, łaźnia ultradźwiękowa pH-metry, wagi analityczne, autoklawy. Czyszczenie i zagęszczanie próbek poprzez ekstrakcję ciecz-ciało stałe z wykorzystaniem systemów próżniowych - system próżniowy Baker spe -12G. Zasady działania homogenizatorów i ich zastosowanie - zestaw do homogenizacji i izolacji DNA z tkanek: Tissue Lyser oraz homogenizator DI 25 basic.Wykorzystanie wirówek frakcjonująch o prędkości powyżej 20000 rpm do odwirowywania osadów i rozdzielania próbki. System do zatężania DNA, RNA, nukleotydów i białek - Concentrator 5301.
T-A-7Aparatura do identyfikacji białek metodą Western-Blot. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu półsuchego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – Trans–Blot Semi–Dry system. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu mokrego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – TV 100 Modular Electroblotter. Wykorzystanie Orbital Shacker w inkubacji z przeciwciałami I i II rzędowymi.
T-A-8Wizualizacja i archiwizacja elektroforeogramów oraz błon nitrocelulozowych i PVDF. Techniki wybarwiania elektroforeogramów. Dobór barwników w zalezności od sprzętu stosowanego do wizualizacji i archiwizacji. Aparatura stosowana do utrwalania informacji zawartej w żelach: densytometr laserowy GS-800 - do skanowania żeli 1- i 2-D, membran barwionych kolorymetrycznie oraz klisz fotograficznych; VersaDoc 4000MP - systenm do dokumentacji i analizy metarialów znakowanych chemiluminescencyjnie, chemifluorescencyjnie, fluorescencyjnie oraz znakowanych metodą kolorymetryczną. Wykorzystanie narzędzi bioinformatycznych niezbędnych do oceny elektroforeogramów na podstawie programów PDQuest 8.0 oraz Quentity One.
T-A-6Aparatura wykorzystywana w badaniach proteomicznych z wykorzystaniem techniki 2D. Ogniskowanie izoelektryczne z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF. Rozdział żelu poliakryloamidowego (SDS-PAGE) przy uzyciu zestawu: PROTEAN plus DODECA CELL. Urządzenia barwiące żele 2-D Dodeca. Spektrometr mikropłytkowy POWErWave XS z wykorzystaniem programu Gen 5. Sprzęt do wycinania spotów białkowych (Spot Cutter) z wykorzystaniem programu PDQuest.
T-A-9Spektrometria masowa. Zasady działania desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF). Wykorzystanie spektrometrii masowej (MALDI-TOF) w badaniach proteomicznych. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. Analiza uzyskanych widm masowych przy użyciu flexAnalysis. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostępnymi w bazach danych przy użyciu programu bioTools.
Metody nauczaniaM-2Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i rzutnika.
M-3Prezentacja omawianego podczas zajęć wybranej aparatury badawczej.
M-4Dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
3,0Student słabo potrafi tylko wymienic omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
3,5Student potrafi w stopniu dostatecznym wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
4,0Student potrafi w stopniu dobrym wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
4,5Student potrafi w stopniu bardzo dobrym wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
5,0Student potrafi doskonale wymienic oraz opisać omawianą podczas zajęć aparaturę do przeprowadzenia określonych oznaczeń w analizowanym materiale.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBT_1A_BT-S-C16_K02Student rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBT_1A_K04Wykazuje otwartość dla ogólnego i kierunkowego kształtowania i rozwijania własnej aktywności poznawczej w oparciu o różne źródła informacji naukowej; umie myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy.
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie studentom aparatury badawczej niezbednej do przygotowania oraz analizowania prób. Zapoznanie studentów z możliwością wykorzystania nowoczesnych technik w analizach proteomicznych.
C-2Zapoznanie studentów z inżynierią bioreaktorów.
Treści programoweT-A-1Pomiary właściwości fizycznych biopłynów. Napowietrzanie i mieszanie w bioreaktorach
T-A-2Wymiana masy w bioreaktorach
T-A-3Instalacja membranowa do mikrofiltracji roztworów drożdży
T-A-4Biofiltracja gazów odlotowych w biofiltrach zamkniętych
T-A-5Aparatura stosowana podczas przygotowywania prób przed wykonaniem analizy. System do dejonizacji wody, łaźnia ultradźwiękowa pH-metry, wagi analityczne, autoklawy. Czyszczenie i zagęszczanie próbek poprzez ekstrakcję ciecz-ciało stałe z wykorzystaniem systemów próżniowych - system próżniowy Baker spe -12G. Zasady działania homogenizatorów i ich zastosowanie - zestaw do homogenizacji i izolacji DNA z tkanek: Tissue Lyser oraz homogenizator DI 25 basic.Wykorzystanie wirówek frakcjonująch o prędkości powyżej 20000 rpm do odwirowywania osadów i rozdzielania próbki. System do zatężania DNA, RNA, nukleotydów i białek - Concentrator 5301.
T-A-7Aparatura do identyfikacji białek metodą Western-Blot. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu półsuchego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – Trans–Blot Semi–Dry system. Zasada działania i wykorzystanie systemu do transferu mokrego białek, z żelu na membrany nitrocelulozowe i PVDF – TV 100 Modular Electroblotter. Wykorzystanie Orbital Shacker w inkubacji z przeciwciałami I i II rzędowymi.
T-A-8Wizualizacja i archiwizacja elektroforeogramów oraz błon nitrocelulozowych i PVDF. Techniki wybarwiania elektroforeogramów. Dobór barwników w zalezności od sprzętu stosowanego do wizualizacji i archiwizacji. Aparatura stosowana do utrwalania informacji zawartej w żelach: densytometr laserowy GS-800 - do skanowania żeli 1- i 2-D, membran barwionych kolorymetrycznie oraz klisz fotograficznych; VersaDoc 4000MP - systenm do dokumentacji i analizy metarialów znakowanych chemiluminescencyjnie, chemifluorescencyjnie, fluorescencyjnie oraz znakowanych metodą kolorymetryczną. Wykorzystanie narzędzi bioinformatycznych niezbędnych do oceny elektroforeogramów na podstawie programów PDQuest 8.0 oraz Quentity One.
T-A-6Aparatura wykorzystywana w badaniach proteomicznych z wykorzystaniem techniki 2D. Ogniskowanie izoelektryczne z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF. Rozdział żelu poliakryloamidowego (SDS-PAGE) przy uzyciu zestawu: PROTEAN plus DODECA CELL. Urządzenia barwiące żele 2-D Dodeca. Spektrometr mikropłytkowy POWErWave XS z wykorzystaniem programu Gen 5. Sprzęt do wycinania spotów białkowych (Spot Cutter) z wykorzystaniem programu PDQuest.
T-A-9Spektrometria masowa. Zasady działania desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF). Wykorzystanie spektrometrii masowej (MALDI-TOF) w badaniach proteomicznych. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. Analiza uzyskanych widm masowych przy użyciu flexAnalysis. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostępnymi w bazach danych przy użyciu programu bioTools.
T-W-1Kształtowanie procesu biotechnologicznego.
T-W-4Aparatura do przygotowywania próbek i odczynników. Wirówki, homogenizatory, systemy do ekstrakcji, mikroekstrakcja, systemy do zatężania próbek, aparatura stosowana przy odgazowywaniu odczynników i jej rola, zasady działania pehametrów i kalibracja, zasady działania systemów do uzyskiwania czystej wody, zasady działania i korzystania z wag analitycznych, źródła błędów popełniane przy ważeniu, działanie i wykorzystanie autoklawów.
T-W-2Inżynieria bioreaktorów. Aparatura stosowana w procesach wydzielania i oczyszczania bioproduktów.
T-W-3Kontrola procesów biotechnologicznych.
T-W-7Wizualizacja, archiwizacja i bioinformatyczna analiza zmian ekspresji białek. Urządzenia do barwienia białek. Podstawowe techniki wizualizacji protein w żelach. Archiwizacja żeli 2D po wizualizacji białek technikami kolorymetrycznymi, fluorescencyjnymi oraz znakowanymi radioizotopami. Programy do bioinformatycznej analizy obrazów żeli 1- oraz 2-D.
T-W-6Aparatura niezbędna do identyfikacji białek. Aparatura niezbędna do przeprowadzenia identyfikacji białek z zastosowaniem techniki Western Blot. Metody elektrotransferu białek z żelu na membranę (elektrotransfer mokry i półsuchy, parametry elektrotransferu). Rodzaje oraz właściwości błon wykorzystywanych do transferu białek z żelu. Możliwości wykorzystania drobnego sprzętu laboratoryjnego do inkubacji błon z przeciwciałami. Możliwości wykorzystania kamery cyfrowej oraz kliszy do wizualizacji oraz archiwizacji.
T-W-5Aparatura do rozdziału białek. Zasady rozdziałów elektroforetycznych. Nośniki elektroforetyczne - elektroforeza w żelach: agarozowym, poliakryloamidowym. Urządzenia do elektroforezy: pionowej, poziomej, kapilarnej. Izotachoforeza, elektroforeza strefowa, ogniskowanie izoelektryczne. Separacja z użyciem elektroforezy dwuwymiarowej.
T-W-8Spektrometr masowy (MALDI-TOF). Budowa i zasada działania spektrometru masowego, budowa i zasady działania spektrometru masowego opartego na desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), matryce stosowane w technice MALDI, tryb pracy analizatora czasu przelotów: liniowy i z odbiciem oraz jego wykorzystanie, zastosowanie MALDI-TOF.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne
M-2Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i rzutnika.
M-3Prezentacja omawianego podczas zajęć wybranej aparatury badawczej.
M-4Dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
S-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie rozwija aktywności w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
3,0Student słabo rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
3,5Student wystarczająco rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
4,0Student dobrze rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
4,5Student bardzo dobrze rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej
5,0Student doskonale rozwija aktywność w pogłębianiu swojej wiedzy w oparciu o rózne źródła informacji naukowej