Tècniques instrumentals avançades
Codi: 100922 Crèdits: 3| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500253 Biotecnologia | OB | 3 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Marc Torrent Burgas
- Correu electrònic:
- Marc.Torrent@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Prerequisits
No hi ha prerrequisits per aquesta assignatura.
Objectius
Aquesta assignatura amb contingut exclusivament teòric forma part d'una matèria on la majoria de les assignatures són eminentment pràctiques. Aquesta matèria, Mètodes Experimentals, pretén potenciar el caràcter eminentment experimental de la Biotecnologia, accentuant el seu caràcter interdisciplinari, per a això és necessari el coneixement deles bases teòriques de les tècniques, així com la seva aplicació. És en aquest context, on l'assignatura de Tècniques Instrumentals Avançades, defineix els seus objectius formatius.
Un altre aspecte important que determina els objectius, i sobretot els continguts d'aquesta assignatura, és l'existència de l'assignatura anterior de Tècniques Instrumentals Bàsiques, que s'imparteix en el primer any. Les dues assignatures són complementàries i entre les dues es pretén cobrir el conjunt de tècniques de base química, biològica i física que necessita conèixer i saber utilitzar un biotecnòleg.
L'objectiu general és que l'alumne conegui les principals tècniques instrumentals avançades que es desenvolupen al laboratori i que poden necessitar a l'llarg dels seus estudis i activitat professional. Aquest objectiu es pot concretar en:
-Adquirir i comprendre el fonament teòric de les principals tècniques instrumentals avançades.
-Aplicació d'aquestes tècniques en l'àmbit de la Biotecnologia.
-Potenciar la capacitat d'auto aprenentatge de l'alumne. L'alumne ha d'aprendre a obtenir informació i adquirir l'hàbit d'usar aquesta informació críticament.
-Augmentar l'interès de l'alumne pels aspectes tècnics de la ciència.
Competències
- Adquirir nous coneixements i tècniques de forma autònoma.
- Aplicar les principals tècniques associades a l'ús de sistemes biològics: DNA recombinant i clonació, cultius cel·lulars, manipulació de virus, bacteris i cèl·lules animals i vegetals, tècniques immunològiques, tècniques de microscòpia, proteïnes recombinants i mètodes de separació i caracterització de biomolècules.
- Dissenyar i executar un protocol complet d'obtenció i purificació d'un producte biotecnològic.
- Interpretar resultats experimentals i identificar elements consistents i inconsistents.
- Pensar d'una forma integrada i abordar els problemes des de diferents perspectives.
- Treballar de forma individual i en equip.
Resultats d'aprenentatge
- Adquirir nous coneixements i tècniques de forma autònoma.
- Descriure el fonament teòric i aplicar les tècniques adequades per a la caracterització estructural i funcional de proteïnes i àcids nucleics.
- Descriure els fonaments teòrics de les tècniques bàsiques i avançades d'obtenció i caracterització de biomolècules.
- Interpretar resultats experimentals i identificar elements consistents i inconsistents.
- Pensar d'una forma integrada i abordar els problemes des de diferents perspectives.
- Treballar de forma individual i en equip.
- Utilitzar la instrumentació necessària per a les diferents tècniques de separació i caracterització de biomolècules.
Continguts
1. Disseny experimental i anàlisi de dades
Importància del disseny experimental. Ús de mostres control. Tractament dels errors experimentals. Significació estadística i validació d’hipòtesis. Ajustos lineals i no lineals.
2. Microscòpia
Introducció a la microscòpia òptica i confocal: fonaments físics, microscopis i preparació de les mostres. Transferència d’energia per ressonància. Fotoblanqueig. Camp evanescent. Tècniques d’anàlisi d’imatges.
3. La radiació electromagnètica i la seva interacció amb la matèria.
Interacció de la radiació amb la matèria: absorció, emissió i dispersió. Espectroscòpia d’absorció electrònica:anàlisi espectroscòpica de biopolímers i efectes de la conformació sobre l’absorció. Espectroscòpia d’infraroig i la seva aplicació a les molècules biològiques. Espectroscòpia d’emissió de fluorescència: principis bàsics i aplicació a l’anàlisi de biomolècules.
4. Citometria de flux
Principis bàsics de la citometria de flux. Compensació de la fluorescència. Separació cel·lular. Citometria de flux per imatge.
5. Tècniques per a l’estudi d’interaccions moleculars
Determinació de constants d’unió entre biomolècules. Calorimetria isotèrmica i calorimetria d'escaneig diferencial. Ressonància de plasmons superficial. Termoforesis en microescala.
6. Espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear.
Principis bàsics. Mesura de l’espectre. NMR unidimensional de macromolècules. NMR bidimensional.
7. Cristal·lografia de raigs X.
Cristalls. Creixement de cristalls. Principis de la difracció de raigs X per cristalls. Determinació d’estructures macromoleculars per difracció de raigs X.
Metodologia
Classes magistrals. En alguns temes es resoldran problemes intercalats amb els conceptes teòrics per facilitar la seva comprensió. Les classes s'impartiran de forma alterna amb el 50% de l’alumnat present físicament a l'aula, mentre que la resta podrà seguir les classes de forma virtual a través de la plataforma TEAMS.
En funció de les necessitats del desenvolupament de l'assignatura es progamarán tutories per a la discussió d'aspectes concrets de la matèria.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes teòriques | 22 | 0,88 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Discussió i dubtes de l'assignatura | 6 | 0,24 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 43 | 1,72 | 1, 5, 6 |
Avaluació
Avaluació individual mitjançant:
- Dues proves parcials amb preguntes de tipus test amb opció a recuperació. Cadascuna té un pes de 4.5 sobre 10 de la nota global. Nota mínima de cada prova: 4 sobre 10.
- Participació a l'aula Moodle. Té un pes de 1 sobre 10 a la nota global. No té nota mínima i no es pot recuperar.
-En el cas en què s'hagin obtingut qualificacions superiors a 4 i es vulgui millorar alguna de les qualificacions obtingudes en les proves parcials, el dia en què es convoquin les recuperacions es podrà realitzar l'examen de la part corresponent. Cal tenir en compte, però, que el fet de realitzar una d'aquestes proves de recuperació implica la renuncia per part de l'alumne de la qualificació obtinguda prèviament.
- Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estar prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.
- Per superar l'assignatura cal obtenir una qualificació global igual o superior a 5 punts sobre 10 i la qualificació mínima de 4 en les dues proves parcials. Si en alguna d'aquestes proves la qualificació és inferior a 4, la qualificació final màxima serà de 4 punts sobre 10.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Participació a l'aula Moodle | 10 | 1 | 0,04 | 1, 4, 5, 6 |
| Proves tipus test | 90 | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 6, 7 |
Bibliografia
Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology. Andreas Hofmann and Samuel Clokie. Cambridge University Press, 8th Edition (2018)
Biophysical techniques in drug Discovery. Angeles Canales et al. Royal Society of Chemistry, 1st Edition (2017)
Principios de análisis instrumental. Douglas A. Skoog et al. Cengage Learning Editores S.A. de C.V., Sexta edición revisada (2008)
Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular. David Freifelder. Editorial Reverté. (2010)
Fluorescence Microscopy: From principles to Biological Applications. Ulrich Kubitscheck. Wiley-Blackwell, 2nd Edition (2017)