Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria w medycynie (S1)
Sylabus przedmiotu Metody charakterystyki materiałów i biomateriałów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria w medycynie | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metody charakterystyki materiałów i biomateriałów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Fizykochemii Nanomateriałów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Beata Zielinska <Beata.Zielinska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | brak |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zdobycie przez studenta wiedzy z zakresu nowoczesnych metod stosowanych w badaniach materialów i biomateriałów |
| C-2 | Zdobycie przez studenta umiejętności wykorzystania wybranych technik instrumentalnych do charakterystyki materiałów i biomateriałów |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) - nauka obsługi aparatu, metody przygotowania preparatów do badania | 5 |
| T-L-2 | Zastosowanie skaningowej mikroskopii elekyronowej do charakterystyki wybranych materiałów | 5 |
| T-L-3 | Zastosowanie wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej (HR-TEM) do charakterystyki wybranych materiałów. | 5 |
| T-L-4 | Wyznaczanie stężenia roztworów barwników organicznych metodą spektroskopii UV-Vis. | 5 |
| T-L-5 | Charakterystyka wybranych materiałów metodami spektroskopii ramanowskiej i FTIR (porównanie metod) | 5 |
| T-L-6 | Analiza ilościowa i jakościowa materiałów techniką ICP-OES - przygotowanie próbek do analizy | 5 |
| T-L-7 | Analiza jakościowa i ilościowa materiałów techniką XRF- analiza ilościowa metodą dodatku wzorca | 5 |
| T-L-8 | Praktyczne aspekty zastosowania metody NMR w badaniach monomerów i substancji bioaktywnych: przygotowanie próbki i asystowanie przy wykonaniu widm 1H i 13C NMR, 13C-DEPT NMR; analiza widm wybranych monomerów (określenie czystości, interpretacja sygnałów rezonansowych, ustalenie struktury); badania ilościowe mieszanin związków niskocząsteczkowych z użyciem wzorca wewnętrznego. | 5 |
| T-L-9 | Wykorzystanie metod instrumentalnych XRD, IR, UV-Vis-NIR(DRS) oraz DTA-TGA do identyfikacji i badania właściwości materiałów i biomateriałów | 5 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do metod mikroskopowych badania materiałów | 1 |
| T-W-2 | Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) | 4 |
| T-W-3 | Wysokorozdzielcza transmisyjna mikroskopia elektronowa (HR-TEM) | 5 |
| T-W-4 | Metoda spektroskopii ramanowskiej- zakres jej zastosowania oraz interpretacja widm | 5 |
| T-W-5 | Atomowa spektroskopia absorpcyjna (ASA) | 2 |
| T-W-6 | Emisyjna spektroskopia atomowa ze wzbudzeniem plazmowym (ICP-OES) | 2 |
| T-W-7 | Spektroskopia mas z plazmą indukcyjnie sprzeżoną (ICP-MS) | 3 |
| T-W-8 | Spektroskopia fluorescencyjna (XRF) | 3 |
| T-W-9 | Metody ustalania budowy związków organicznych, w tym monomerów i związków bioaktywnych, przy pomocy magnetycznego rezonansu jądrowego 1H, 13C, 19F 15N NMR w roztworach: analiza danych spektralnych NMR vs elementy struktury, analiza konformacyjna, badania mieszanin i układów dynamicznych, wspomaganie komputerowe (programy komputerowe do rysowania, modelowania molekularnego, predykcji danych spektralnych NMR i obróbki widm) | 6 |
| T-W-10 | Wybrane zagadnienia zastosowania magnetycznego rezonansu jądrowego w badaniach polimerów w roztworach | 1 |
| T-W-11 | Podstawy magnetycznego rezonansu jądrowego w ciele stałym | 1 |
| T-W-12 | Zastosowanie spektroskopii NMR w badaniach leków (np. badania autentyczności znanych leków oraz zastosowanie metody SAR NMR w badaniach nad nowymi lekami: ustalanie struktury wiodącej, znakowanie izotopowe, zastosowanie efektu Overhausera, pomiar czasów relaksacji, badania przesiewowe, analiza układu lek-białko – DOSY NMR) | 2 |
| T-W-13 | Metody analizy termicznej (DTA,TGA,DSC) , zakres ich zastosowań oraz interpretacja efektów rejestrowanych na krzywych DTA, DSC i TGA | 3 |
| T-W-14 | Metoda dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD) zakres jej zastosowań oraz interpretacja dyfraktogramów rentgenowskich wybranych ciał stałych i ich mieszanin | 3 |
| T-W-15 | Metoda spektroskopii w podczerwieni ( IR), zakres jej zastosowania oraz interpretacja widm IR | 2 |
| T-W-16 | Metoda spektroskopii w zakresie ultrafioletu, światła widzialnego i bliskiej podczerwieni w roztworach i ciele stałym (DRS) , zakres zastosowań i interpretacja widm UV-Vis-NIR(DRS) | 2 |
| 45 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| A-L-2 | konsultacje | 2 |
| A-L-3 | udział w zaliczeniu | 2 |
| A-L-4 | przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| A-L-5 | przygotowanie sprawozdań | 16 |
| 75 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| A-W-2 | konsultacje | 1 |
| A-W-3 | udział w egzaminie | 2 |
| A-W-4 | przygotowanie do egzaminu | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład wspomagany prezentacją multimedialną |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny |
| S-2 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
| S-3 | Ocena formująca: ocena sprawozdań |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IwM_1A_C07_W01 Wymienia i opisuje techniki instrumentalne stosowane do charakterystyki materiałów i biomateriałów. | IwM_1A_W04 | — | — | C-1 | T-W-6, T-W-2, T-W-1, T-W-3, T-W-8, T-W-5, T-W-9, T-W-4, T-W-7, T-W-10, T-W-12, T-W-11, T-W-14, T-W-16, T-W-13, T-W-15 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IwM_1A_C07_U01 stosuje wybrane techniki instrumentalne do charakterystyki materiałów i biomateriałów; interpretuje uzyskane dane z wykonanych charakterystyk | IwM_1A_U07 | — | — | C-2 | T-L-4, T-L-6, T-L-3, T-L-7, T-L-8, T-L-5, T-L-1, T-L-9, T-L-2 | M-2 | S-3, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IwM_1A_C07_W01 Wymienia i opisuje techniki instrumentalne stosowane do charakterystyki materiałów i biomateriałów. | 2,0 | |
| 3,0 | Na egzaminie pisemnym uzyskał od 51 do 60 punktów procentowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IwM_1A_C07_U01 stosuje wybrane techniki instrumentalne do charakterystyki materiałów i biomateriałów; interpretuje uzyskane dane z wykonanych charakterystyk | 2,0 | |
| 3,0 | Sumaryczna ilość uzyskanych punktów procentowych (zaliczenie pisemne, ocena za sprawozdanie) w granicach 51%-65%. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Kamilla Małek, Spektroskopia oscylacyjna Od teorii do praktyki Kamilla Małek, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2016, 1
- Andrzej Cygan, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2017, 4
- Nevil Gonzalez Szwacki, Teresa Szwacka, Basic elements of crystallography, Pan Stanford Publiisher Pte Ltd, 2016, 2, ISBN 978-981-6613-57-6
- Jaroslav Sestak, Heat, Thermal analysis and society, Nucleus HK, Hradec Kralove, 2004, ISBN 086225548
- Peter Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształó, PWN, Warszawa, 1989, ISBN 83-01015-X
- Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia, odręcznik wspomagany kmputerowo, Wydawnictwo Nakowe PWN, 2001, ISBN 8301119586
- D. Schultze, Termiczna analiza różnicowa, PWN, Warszawa, 1974
- R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa, 2012
- W. Zieliński, A. Rajca, T. Bieg, E. Salwińska, R. Mazurkiewiczi, J. Suwiński, A. Skibiński, W. ZielińskiMetody spektroskopowe i spektrometria mas w zastosowaniu do identyfikacji związków organicznych, WPŚ, Gliwice, 2018
Literatura dodatkowa
- N. L. Alpert, W. E. Keiser, H. A. Szymański, Spektroskopia w podczerwieni. Teoria i praktyka., Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1974, 1
- A. Ejchart, L. Kozerski, Spektrometria Magnetycznego Rezonansu Jądrowego 13C, PWN, Warszawa, 1988
- H. Gunter, Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, PWN, Warszawa, 1983