Guía docente de Bionanotecnología (25111A2)
Grado
Rama
Módulo
Materia
Curso
Semestre
Créditos
Tipo
Profesorado
Teórico
Práctico
- Francisco Galisteo González Grupo: 2
- Saul Abenhamar Navarro Marchal Grupos: 1 y 3
- Paola Sánchez Moreno Grupos: 2 y 4
Tutorías
María José Gálvez Ruiz
Email- Primer semestre
- Martes de 11:00 a 13:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- Miércoles
- 10:00 a 11:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- 12:00 a 13:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- Jueves
- 10:00 a 11:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- 12:00 a 13:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- Segundo semestre
- Lunes de 10:00 a 12:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- Martes
- 10:00 a 11:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- 12:00 a 13:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
- Miércoles de 10:00 a 12:00 (Dpcho.4 Dpto.Física Aplicada)
Francisco Galisteo González
Email- Primer semestre
- Martes de 12:00 a 14:00 (Dpcho.25 Dpto. Física Aplicada)
- Miércoles de 12:00 a 14:00 (Dpcho.25 Dpto. Física Aplicada)
- Jueves de 12:00 a 14:00 (Dpcho.25 Dpto. Física Aplicada)
- Segundo semestre
- Martes de 12:00 a 14:00 (Dpcho.25 Dpto. Física Aplicada)
- Miércoles de 12:00 a 14:00 (Dpcho.25 Dpto. Física Aplicada)
- Jueves de 12:00 a 14:00 (Dpcho.25 Dpto. Física Aplicada)
Saul Abenhamar Navarro Marchal
EmailPaola Sánchez Moreno
Email- Primer semestre
- Lunes de 15:00 a 18:00 (Dpcho.28 Dpto. Física Aplicada)
- Segundo semestre
- Lunes de 11:00 a 14:00 (Dpcho.28 Dpto. Física Aplicada)
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Tener cursadas las asignaturas del módulo básico.
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
Introducción a los ámbitos de la Nanotecnología y de la Bionanotecnología. Biomateriales. Nanotransportadores. Dispersiones coloidales: nanopartículas,
nanomulsiones y nanoespumas. Estabilidad Coloidal: Potenciales de interacción. Caracterización de sistemas coloidales. Principales tipos de nanosistemas empleados en Biotecnología y sus aplicaciones reales. Técnicas de estudio de sistemas a escala nanométrica.
Competencias
Competencias Generales
- CG01. Capacidad para la modelización, simulación y optimización de procesos y productos biotecnológicos.
- CG05. Capacidad para comprender los mecanismos de modificación de los sistemas biológicos y proponer procedimientos de mejora y utilización de los mismos.
- CG07. Diseñar nuevos productos a partir de la modificación de organismos y modelización de fenómenos biológicos.
Competencias Específicas
- CE41. Capacidad para modificar los sistemas biológicos y proponer procedimientos de mejora y utilización de los mismos.
- CE43. Diseñar nuevos productos biotecnológicos.
- CE45. Capacidad para modelar y simular procesos y productos biotecnológicos.
Competencias Transversales
- CT03. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica y de resolver problemas
- CT08. Capacidad para la toma de decisiones
- CT09. Capacidad de trabajar en equipo y en entornos multidisciplinares
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Conocer el ámbito de la bionanotecnología.
- Conocer la estructura de los bionanomateriales.
- Comprender los mecanismos físicos del funcionamiento de los bionanomateriales.
Los objetivos de esta asignatura optativa están extraordinariamente relacionados con los planteados en muchas líneas de investigación en el
ámbito de la Nanociencia y Nanotecnología con aplicaciones en salud, farmacia, medioambiente, etc y por consiguiente, con investigaciones
actuales en Biotecnología.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
Capítulo 1: Introducción
Objetivos de asignatura de Bionanotecnología
¿Qué hacen los bionanotecnólogos? Investigaciones recientes.
Nanotecnología
Nanociencia vs Nanotecnología
Nanociencia
Nanomateriales
Bionanotecnología vs Nanobiotecnología
Programa de la asignatura de Bionanotecnología
Bibliografía
Metodología docente
Capítulo 2: La importancia del tamaño
Hacia lo pequeño: La escala nanométrica
Orígenes de la Nanotecnología
Una larga historia
Limitaciones en Nanotecnología: el sueño del autoensamblaje
Un punto de inflexión
Presente y futuro
Efectos del tamaño nanométrico: efectos superficiales
Bibliografía
Capítulo 3: La Física de lo pequeño
¿Cómo se comportan los materiales a escala nanométrica?
Energía superficial. Tensión superficial.
Propiedades Termodinámicas.
Confinamiento cuántico. Efectos cuánticos.
Propiedades ópticas. Resonancia del Plasmón Superficial
Propiedades magnéticas. Magnetismo de la materia
Bibliografía
Capítulo 4: Parte I: Sistemas coloidales
Introducción
Propiedades eléctricas de las interfaces: doble capa eléctrica
Interacciones entre partículas coloidales
Estabilidad coloidal
Caracterización de sistemas coloidales
Capítulo 4: Parte II: Interfases Fluidas
Definición de interfase fluida
Tensión superficial
Medida de tensión superficial
Estudio de Películas Fluidas
Bibliografía
Capítulo 5: Nanomateriales
Introducción a los tensioactivos
Micelas
Liposomas
Nanosistemas lipídicos
Nanopartículas (NPs) poliméricas
NPs magnéticas
Quantum Dots
NPs metálicas
NPs de carbono
Otros tipos de NPs
Capítulo 6: Aplicaciones biotecnológicas
Aplicaciones biomédicas de la nanotecnología
Vías de administración in vivo
Barreras biológicas
Opsonización
Biodisponibilidad
Capítulo 7: Técnicas a escala nanométrica
Microscopía electrónica (TEM, SEM y criogénica)
Microscopios de efecto túnel y fuerzas atómicas
Microscopia confocal de fluorescencia
Espectroscopía UV-visible-IR y de fluorescencia
Dispersión de luz
Pinzas ópticas
Valoración potenciométrica
Nanoporos
Práctico
- Taller: Fundamentos de la técnica de Dispersión Dinámica de Luz (dispositivo zeta-sizer)
- Prácticas de Laboratorio:
- Práctica 1. Síntesis y caracterización de nanopartículas de oro
- Práctica 2. Síntesis y caracterización de nanopartículas lipídicas
- Práctica 3. Determinación de la Concentración Crítica de Coagulación (CCC) de un sistema coloidal
- Práctica 4. Determinación de la Concentración Micelar Crítica (CMC) de surfactantes
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Introduction to Nanoscience and Nanotechnology. GL Hornyak, HF Tibbals, J. Dutta y JJ Moore. CRC 2008.
- Introduction to BioMEMS. Albert Folch. CRC Press, 2013.
- Understanding Nanomedicine: An Introductory textbook. R. Burgess. Pan Standford Publishing, 2012.
- A Laboratory Course in Nanoscience and Nanotechnology. Gerrard Eddy Jai Poinern. CRC Press, 2014.
- Colloids in Biotechnology. Monzer Fanun (Ed.) Surfactant Science Series Vol 152. CRC Press, 2011.
- An Introduction to Interfaces and Colloids. The bridge to Nanoscience. John C. Berg, World Scientific, 2010.
Bibliografía complementaria
- Barrañon, A. (2209). (Editor). Research in Nanotechnology Developments. Nova Science. New York.
- Goodsell, D. S. (2004). Bionanotechnology, Lessons from Nature. Ed. Wiley-Liss. California.
- Poole, C.P y Owens, F.J. (2007). Introducción a la nanotecnología. Ed. Reverté. Barcelona.
- Segovia, E. (2006). Los Medicamentos del Futuro. Conferencia impartida en Casa Serrano, Centro Universitario de Los Lagos, Lagos de Moreno, Jal. Octubre 3.
- Bermejo Bermejo, P. A. Serena Domingo. 2017. ¿Qué sabemos de? Los riesgos de la nanotecnología. CSIC y Los Libros de la Catarata.
- C. Fito López 2014. Nanotecnología y efectos adversos en la salud: Nanotoxicología
- Anexo sobre Nanotoxicidad elaborado por los profesores de la asignatura.
Enlaces recomendados
Metodología docente
- MD01. Clases de teoría
- MD02. Clases de prácticas: Prácticas usando aplicaciones informáticas
- MD03. Clases de prácticas: Prácticas en laboratorio
- MD04. Clases de prácticas. Clases de problemas
- MD06. Trabajo autónomo del alumnado
- MD07. Tutorías
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)
Evaluación Ordinaria
Sistema de evaluación de la Adquisición de las Competencias:
Prueba escrita sobre los contenidos de la asignatura (60%)
Resumen de un artículo de investigación (10%)
Realización de las prácticas (30%), dividido en:
- Trabajo en el laboratorio (30%)
- Presentación de los resultados obtenidos en el laboratorio: informe 40%
- Presentación oral de los resultados obtenidos en el laboratorio en forma de póster (30%)
Tanto las prácticas como la prueba escrita deben ser superadas con al menos un 5 sobre 10 para poder aplicar los porcentajes y aprobar la asignatura
Evaluación Extraordinaria
Examen único de toda la asignatura (teoría, prácticas y problemas).
Tanto la parte teórica y de problemas como la parte de prácticas deben ser superadas con al menos un 5 sobre 10 para poder aprobar la asignatura
Evaluación única final
Un examen sobre los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura (70% contenidos teóricos, 30% contenidos prácticos).
Tanto la parte teórica y de problemas como la parte de prácticas deben ser superadas con al menos un 5 sobre 10 para poder aprobar la asignatura
Información adicional
Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.
Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).