МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Медицинская биотехнология

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физико-химической биологии и биотехнологии
Направление подготовки06.04.01. Биология
ПрофильФизико-химическая биология и биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_04_01_Физхим-12-2017
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 49
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 15
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 8 8 8 8
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 49 49 49 49
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
Смирнов С.В.

Рецензент(ы):
Шапетько Е.В.

Рабочая программа дисциплины
Медицинская биотехнология

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.10.2015г. №1052)

составлена на основании учебного плана:
06.04.01 Биология : Физико-химическая биология и биотехнология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2017 протокол № 7.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физико-химической биологии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2017 г. № 1
Срок действия программы: 2017-2018 уч. г.

Заведующий кафедрой
Лаврик О.И.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2017-2018 учебном году на заседании кафедры

Кафедра физико-химической биологии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2017 г. № 1
Заведующий кафедрой Лаврик О.И.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.ознакомление студентов с теоретическими и практическими основами достижений медико-биологических наук, биохимии и молекулярной биологии и разработки новых технологий в области биофармацевтики, современных диагностических средств, биосовместимых материалов и клеточных технологий.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

СПК-1 готовностью использовать в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов биотехнологии: молекулярной генетики, генетической инженерии, геномных и клеточных технологий, клонального микроразмножения, клонирования животных; знания научных и правовых основ обеспечения биобезопасности в биотехнологии и использовании генетически модифицированных организмов
СПК-2 владением современными методами биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа, протеомики, профессионально профилированными умениями практического использования компьютерных технологий в биоинформатике
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные понятия биологии, биохимии, микробиологии
современные биохимические, микробиологические
биоинженерные методы биотехнологического процесса
основные методы биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований;
методы ДНК-анализа, протеомики, компьютерные технологии биоинформатики;
пути применения методов биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа и использования методов биоинформатики.

3.2.Уметь:
3.2.1.работать в лаборатории, анализировать литературные источники по теме
поставить эксперимент под руководством преподавателя
самостоятельно подготовить и провести эксперимент с применением современных методов биотехнологии
работать с лабораторным оборудованием при выполнении биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа;
применять методы биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа для поставленной задачи;
спланировать и поставить эксперимент в лаборатории с применением методов биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа, а также проанализировать полученные результаты с помощью биоинформационных методов.

3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.навыками работы в лаборатории и с литературными источниками по теме
традиционными методами биотехнологии
навыками применения современных методов биотехнологии в лаборатории
навыками работы с лабораторным оборудованием при осуществлении биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа;
методической базой для осуществления биохимических, микробиологических, молекулярно-биотехнологических исследований, ДНК-анализа и навыками практического применения биоинформационных технологий;
навыками постановки эксперимента и анализа полученных данных с помощью биоинформационных технологий.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в медицинскую биотехнологию.
1.1. Введение в медицинскую биотехнологию. Лекции 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
1.2. История развития медицинской биотехнологии. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
1.3. Биотехнология лекарственных средств. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
Раздел 2. Биообъекты как средство производства лекарственных, профилактических и диагностических средств.
2.1. Биообъекты как средство производства лекарственных, профилактических и диагностических средств. Лекции 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
2.2. Микроорганизмы, макроорганизмы. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
2.3. Ферменты как промышленные биокатализаторы. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
2.4. Совершенствование биообъектов методами клеточной инженерии. Лабораторные 3 2 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
2.5. Совершенствование биообъектов методами мутагенеза и селекции. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
2.6. Создание новых биообъектов методами клеточной и генетической инженерии (технология рекомбинантной ДНК). Лабораторные 3 4 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
2.7. Последовательность операций, осуществляемых биотехнологом - генным инженером. Сам. работа 3 8 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
Раздел 3. Методы медицинской диагностики.
3.1. Методы медицинской диагностики: ИФА и ПЦР. Лабораторные 3 2 СПК-1, СПК-2
3.2. Виды ПЦР. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
3.3. Принципы и методы ПЦР, подбор праймеров, оптимизация, детекция результатов ПЦР. Лабораторные 3 4 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
Раздел 4. Геномика и ее значение для поиска новых лекарств.
4.1. Геномика и ее значение для поиска новых лекарств. Лекции 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
4.2. Структурная, сравнительная и функциональная геномика. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
4.3. Международные базы данных и их использование через систему интернет. Биоинформационные методы в биотехнологии и геномики. Лабораторные 3 2 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
4.4. Генбанки. Сам. работа 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
Раздел 5. Производство антибиотиков.
5.1. Производство антибиотиков. Лабораторные 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
Раздел 6. Рекомбинантные белки и полипептиды.
6.1. Рекомбинантные белки и полипептиды. Инсулин. Интерфероны. Гормон роста. Эритропоэтин. Пептидные факторы роста. Видоспецифичность. Традиционные и генно-инженерные методы получения. Лабораторные 3 4 СПК-1, СПК-2 Л2.1, Л1.1
Раздел 7. Системы GLP, GCP и GMP.
7.1. Единая система GLP, GCP и GMP при внедрении в практику и производство лекарственных препаратов. Особенности GMP применительно к биотехнологическому производству. Лекции 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
7.2. Биобезопасность. Сам. работа 3 4 СПК-1, СПК-2 Л1.1
Раздел 8. Иммунобиотехнология.
8.1. Вакцины. Рекомбинантные вакцины. Лабораторные 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
8.2. Иммунобиотехнология. Иммунные сыворотки. Сам. работа 3 5 СПК-1, СПК-2 Л1.1
Раздел 9. Перспективы развития медицинской биотехнологии.
9.1. Перспективы развития медицинской биотехнологии. Биотехнологические продукты новых поколений. Лабораторные 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1
9.2. Мировые тренды: персонализированная медицина и функциональное питание. Сам. работа 3 2 СПК-1, СПК-2 Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Введение в медицинскую биотехнологию. История развития. Биотехнология лекарственных средств.
2.Биообъекты как средство производства лекарственных, профилактических и диагностических средств. Макроорганизмы, микроорганизмы. Ферменты как промышленные биокатализаторы.
3.Совершенствование биообъектов методами мутагенеза и селекции Совершенствование биообъектов методами клеточной инженерии.
4.Создание новых биообъектов методами клеточной и генетической инженерии (технология рекомбинантной ДНК). Последовательность операций, осуществляемых биотехнологом - генным инженером.
5. Методы медицинской диагностики: ИФА и ПЦР.
6. Принципы и методы ПЦР, подбор праймеров, оптимизация, детекция результатов ПЦР.
7.Геномика и ее значение для поиска новых лекарств. Структурная, сравнительная и функциональная геномика. Международные базы данных и их использование через систему интернет.
8. Производство антибиотиков.
9.Рекомбинантные белки и полипептиды. Инсулин. Интерфероны. Гормон роста. Эритропоэтин. Пептидные факторы роста. Видоспецифичность. Традиционные и генно-инженерные методы получения.
10.Единая система GLP, GCP и GMP при внедрении в практику и производство лекарственных препаратов. Особенности GMP применительно к биотехнологическому производству. Биобезопасность.
11.Иммунобиотехнология. Иммунные сыворотки. Вакцины. Рекомбинантные вакцины.
12. Перспективы развития медицинской биотехнологии. Биотехнологические продукты новых поколений.
13. Биоинформационные методы в биотехнологии и геномики. Генбанки.
14. Мировые тренды: персонализированная медицина и функциональное питание.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Биотехнология в основных направлениях медицины.
Биопрепараты применяемые в медицине.
Методы медицинской биотехнологии.
Разработка и реализация антибактериальной терапии.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Рабочая программа дисциплины обеспечена фондом оценочных средств для проведения входного, текущего контроля и промежуточной аттестации. Фонд включает темы письменных работ, вопросы к зачету.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Биотехнология: теория и практика: М.: Оникс, 2009
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия : Учебное пособие Новосибирск: Сиб. Унив. изд-во, 2010 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Научная библиотека Алтайского государственного университета www.lib.asu.ru
Э2 Научная электронная библиотека elibrary.ru
Э3 Классическая и молекулярная биология molbiol.ru
Э4 Биотехнология www.biotechnolog.ru
Э5 Коммерческая биотехнология cbio.ru
Э6 Элементы большой науки elementy.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Word, MS Excel, MS PowerPoint.
6.4. Перечень информационных справочных систем
ИБС "Лань"
ИБС "Университетская библиотека on-line"
Научная электронная библиотека http://www.e-library.ru.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Технические средства: видеопроектор, ноутбук, переносной экран. На компьютере должны быть установлены средства MS Office 2007; Word, Excel, PowerPoint u др.
Лабораторное оборудование:
Real-time амплификатор CFX96, Bio-Rad(США)
Автоклав горизонтальный MK-2450,Tuttnauer (Израиль)
Автоматическая электрофорезная станция Experion, Bio-Rad (США)
Автоматический счетчик клеток Countness, Invitrogen (США)
Амплификатор MyCycler, Bio-Rad (США)
Анализатор плоидности CyFlow, Partec (Германия)
Вошер ELx50ТМ, BioTech (Германия)
Детектирующий термоциклер ДТ-322, ДНК-Технология (Россия)
ИК фурье-спектрометр ФТ-801, СИМЕКС (Россия)
Климатическая камера КС-200, СКТБ (Россия)
Ламинарный бокс 2-го класса биобезопасности БАВп-01-"Ламинар-С", Ламинарные системы (Россия)
Микроскоп исследовательский AxioObserverZ1, CarlZeiss (Германия)
Наноспектрофотометр Nanophotometer, Implen (Германия)
Планшетный фотометр Bio-Rad, iMark (США)
ПЦР-детектор Джин, ДНК-Технология (Россия)
Рефрижераторная центрифуга Z326K, Hermle (Германия)
Система биолистической трансформации PDS-1000/HeHepta, Bio-Rad(США)
Система высокопроизводительного секвенирования GS Junior, Roche (Германия)
Система сверхкритической экстракции SFE-200, Waters (США)
Системы для получения высокочистой воды УВОИ-«МФ»-1НА(18), МедианаФильтр (Россия)
Системы очистки воды класса «вода дистиллированная» УВОИ-«МФ», МедианаФильтр (Россия)
СО2-инкубатор MCO 20-AIC, Sanyo (Япония)
Спектрофотометр SmartSpecPlus, Bio-Rad (США)
Стереомикроскоп МСП-2, ЛОМО (Россия)
Термостат-инкубатор LIB-150M, Daihan (Корея)
Флуориметр VersaFluor, Bio-Rad (США)
Хроматографическая система ProminenceLC-20, Shimadzu (Япония)
Центрифуга MultiSpin, Eppendorf (Германия)
Центрифуга MultiSpin Plus, Eppendor (Германия)
Электропоратор Multiporator, Eppendorf(Германия)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Курс "Медицинская биотехнология" предназначен для студентов второго курса магистратуры "Физико-химическая биология и биотехнология". В рамках курса предусмотрены следующие формы работы: чтение лекций, проведение лабораторных занятий, самостоятельная работа студентов.
Выполнение лабораторных работ является обязательным условием успешного освоения курса. Студенты должны выполнить все лабораторные работы, оформить письменные отчеты и сдать работы преподавателю. Получение зачета по всем лабораторным работам является допуском к итоговой форме контроля по курсу.
Текущий контроль знаний студентов по дисциплине осуществляется на лабораторных занятиях в форме письменных контрольных работ или тестовых заданий, устных ответов на поставленные вопросы и их аргументации. Самостоятельная работа контролируется либо на лабораторных занятиях, либо в часы индивидуальных консультаций преподавателя.
Для итогового контроля знаний предполагается проведение экзамена. Оцениваются как качественные характеристики оценки знаний студентов, такие как полнота, обобщенность, системность и прочность знаний, так и косвенные показатели: познавательная активность и интерес, самостоятельность, критичность и т.д.
Знания студентов оцениваются по пятибалльной шкале:
– оценка "Отлично" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретической части курса, умение владеть практическими приемами, освоившим основную и дополнительную литературу, рекомендованную программой курса, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании на практике учебно-программного материала, полно и подробно ответившим на вопросы билета и вопросы преподавателя.
– оценка "Хорошо" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретических вопросов, умение владеть практическими приемами, освоившим основную литературу, рекомендованную программой курса, обнаружившим стабильных характер знаний и способность к их самостоятельному восполнению и обновлению в ходе практической деятельности, полностью ответившим на вопросы билета и дополнительные вопросы преподавателя, но допустившим при ответах незначительные ошибки.
– оценка "Удовлетворительно" выставляется студентам, показавшим знание основных положений теории при наличии существенных пробелов в деталях, допустившим существенные ошибки при ответах на вопросы билетов и дополнительные вопросы преподавателя, но показавшим знания основного учебно-программного материала в объеме, необходимом для предстоящей работы.
– оценка "Неудовлетворительно" выставляется, если студент показал существенные пробелы в знаниях основных положений теории, которые не позволяют ему приступить к практической работе без дополнительной подготовки, не ответил на вопросы билета или преподавателя.