Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
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2501922 Nanociencia y Nanotecnología | OT | 4 | 0 |
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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.
El alumnado que se haya acogido en la modalidad de evaluación única deberá realizar una prueba final que consistirá en un examen tipo test y una segunda prueba en forma de preguntas cortas. Esta prueba se realizará el día que los estudiantes de la evaluación continua realizan el examen del segundo parcial. Cuando haya finalizado, entregará un número de trabajos escritos equivalentes a los realizados por los compañeros como exposiciones orales, pero en forma de comentario crítico del trabajo científico escogido.
La calificación del estudiante será la media ponderada de las tres actividades anteriores, donde el examen test supondrá el 33% de la nota, el examen de preguntas cortas el 33% y los trabajos escritos el otro 34%.
Si la nota final no alcanza 5, el estudiante tiene otra oportunidad de superar la asignatura mediante el examen de recuperación que se celebrará en la fecha que fije la coordinación de la Titulación. En esta prueba se podrá recuperar el 66% de la nota correspondiente a la teoría y los problemas. La parte de trabajos escritos no es recuperable.
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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