Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
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2501922 Nanociencia y Nanotecnología | OT | 4 | 2 |
Para matricularse de cualquier asignatura de cuarto curso es necesario tener un mínimo de 120 ECTS aprobados y todo el primer curso superado (Comisión de Asuntos Académicos de la Fac. De Ciencias de 27 de febrero de 2007).
Es conveniente tener superadas las asignaturas Química Analítica y Química Supramolecular / Reconocimiento Molecular.
Aplicar los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la nanociencia y la nanotecnología a los sistemas para el análisis químico y el diagnóstico. Familiarizarse con los nuevos sistemas analíticos bioinspirados. Ilustrar esta aplicación de la convergencia de tecnologías que combina los nanomateriales y la biotecnología.
El temario de la asignatura está subdividido en las lecciones:
1. Integración en química analítica. Integración del proceso analítico. Sensores químicos y biosensores. Inmobilización. Miniaturización. Multiplexado. (Bio) sensores y micro / nanosistemas.
2. El elemento biológico: uso de células, enzimas - detección de sustratos o inhibidores. Anticuerpos y otras proteínas para el reconocimiento, oligonucleótidos y aptámeros, polímeros de impronta molecular
3. Nanomateriales y nanofabricación: nanopartículas, puntos cuánticos, partículas magnéticas, fullerenos, nanotubos, nanoesferas, nanohilos, grafeno, dendrímeros, nanoarrays, nanoporos.
4. Fenómenos de superficie en sistemas para el análisis. Monocapas autoensambladas. Films Langmuir-Blodgett. Liposomas. Funcionalización de superficies. Impresión y litografía a escala nanométrica.
5. Inmobilización de biomoléculas. Principios generales de la inmobilización. Inmobilización no-coovalente: adsorción y atrapamiento. Matrices sol-gel. Entrecruzamiento. Inmobilización coovalente vía grupos amino o tiol. Reacciones click-chemistry. Reacciones de afinidad: interacción avidina-biotina, grupo hexahistidina y Ni (II). Estrategias para la inmobilización orientada.
6. Metodologías analíticas utilizando nanomateriales. Marcación. Estrategias competitivas, de captura o con señalización. Reducción de la interacción no-específica: Bloqueo. Estabilización. Amplificación de señales.
7. Sistemas con transducción electroquímica. Potenciometria: Electrodos selectivos y FETs. Voltametría. Sistemas con enriquecimiento. Espectroscopia electroquímica de impedancias.
8. Sistemas con transducción óptica. Principios de medición óptica con uso de nanocomponentes. Métodos continuos y con resolución de tiempo. Métodos de Fluorescencia: FRET, detección de "single molecules", fluoróforos "up-converting". Onda evanescente: SPR y SERS.
9. Otros principios en la transducción. Sistemas con transducción másica. Microbalanza de cuarzo y sensores de onda acústica superficial. Sistemas con transducción magnética. Sistemas bioinspirados. Narices electrónicas y lenguas electrónicas.
10. Biosensores basados en nanoporos. Matrices de porosidad nanométrica. Intercalación de proteínas de canal iónico. Biosensores estocásticos. Aplicaciones en secuenciación.
11. Sistemas con micro y nanofluidica. Dispositivos de flujo lateral. Lab on a chip i on a CD. Electroforesis en chip. Chips en genómica y proteómica. Fraccionamiento field-flow. Nanorobots.
12. Nanobiosensores para el diagnóstico clínico. Teranóstica. Glucosa y metabolitos, marcadores proteicos, marcadores del cáncer, DNA, virus, bacterias, aislamiento y detección de CTC. Aplicación de los nanobiosistemes analíticos para el análisis a gran escala.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
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Tipo: Dirigidas | |||
i. Clases teòricas | 32 | 1,28 | 1, 2, 3, 9, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 24, 25 |
ii. Clases de problemas | 12 | 0,48 | 1, 2, 3, 9, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26 |
iii. Laboratorio | 12 | 0,48 | 2, 3, 9, 5, 6, 7, 8, 14, 11, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 24, 25, 26, 27 |
Tipo: Supervisadas | |||
i. Búsqueda de información para las exposiciones orales | 12 | 0,48 | 1, 3, 4, 5, 11, 12, 18, 19, 21, 23, 22 |
Tipo: Autónomas | |||
i. Estudio personal | 40 | 1,6 | 2, 3, 4, 5, 8, 11, 12, 16, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 24, 25 |
ii. Resolución de problemas | 20 | 0,8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26 |
iii. Preparación de exposiciones orales | 12 | 0,48 | 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 13, 16, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 25, 26 |
iv. Lectura de guiones de laboratorio | 1 | 0,04 | 2, 3, 9, 7, 8, 14, 11, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 23, 22, 25, 26, 27 |
La evaluación de los estudiantes constará de varios componentes escritos y orales:
- Exámenes escritos: Se realizarán dos exámenes parciales a lo largo del curso, uno en medios y el otro a final del semestre (33% cada uno). El examen constará de una parte test y una parte de redacción. Hay que obtener una calificación mínima de 4 para promediar para la nota final.
- Exposiciones orales, cada alumno realizará varias durante el curso, de duración 10 min, resumiendo artículos científicos representativos del temario. Los artículos, correspondientes a las lecciones 7,8,9,10, 11 y 12, serán escogidos por los alumnos entre una lista propuesta por el profesor (34%).
- Los alumnos que necesiten mejorar la nota de la parte escrita, podrán presentarse a un examen final al término del semestre, que sustituirá el 66% de la nota correspondiente, y que incluirá la totalidad de la asignatura. Para poder presentarse a este examen final es necesario haber sido evaluado antes de un mínimo de 2/3 de las actividades de evaluación continua.
Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
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Exposiciones orales | 34% | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 9, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 25, 26 |
Laboratorio | coeficient multiplicatiu (entre 0.90-1.10) | 0 | 0 | 2, 3, 9, 4, 6, 8, 14, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 27 |
Primer examen parcial | 33% | 4 | 0,16 | 2, 3, 9, 4, 5, 8, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 24, 26 |
Segundo examen parcial | 33% | 4 | 0,16 | 2, 3, 9, 4, 5, 8, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 22, 24, 26 |
Nanobiosensing. Principles, development and application
H. Ju, X. Zhang, J. Wang
Springer, Heidelberg, 2011
ISBN 978-1-4419-9621-3
Nanomaterials for biosensors
C. Kumar
VCH Verlag, Weinheim, 2007
ISBN 978-3-527-31388-4
Chemical Sensors
P. Gründler
Springer, Heidelberg, 2007
ISBN 978-3-540-45742-8
Chemical Sensors and Biosensors: Fundamentals and Applications
F.G. Bănică
Wiley, Chichester, 2012
ISBN 978-0-470-71067-8
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