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

Нанобиотехнологии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки06.03.01. Биология
ПрофильБотаника и молекулярная генетика; Зоология и молекулярная генетика; Биоэкология; Физиология; Биохимия и биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_03_01_Биология_Профили-2022
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 66
Виды контроля по семестрам
зачеты: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 24 24 24 24
Сам. работа 66 66 66 66
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.б.н., Зав. кафедрой, Соколова Г.Г.

Рецензент(ы):
д.б.н., Зам. дир. по науч. раб ИВЭП СО РАН, Безматерных Д.М.

Рабочая программа дисциплины
Нанобиотехнологии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 06.03.01 Биология (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 920)

составлена на основании учебного плана:
06.03.01 Биология
утвержденного учёным советом вуза от 27.04.2021 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2022 г. № 1
Срок действия программы: 2022-2023 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Галина Геннадьевна


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2022 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Галина Геннадьевна


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель: формирование современных представлений об основах биотехнологических и биомедицинских производств, генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования;

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-5Способен применять в профессиональной деятельности современные представления об основах биотехнологических и биомедицинских производств, генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования;
ОПК-5.1 Знает принципы современной биотехнологии, приемы генетической инженерии, основы нанобиотехнологии и молекулярного моделирования
ОПК-5.2 Умеет оценивать и прогнозировать перспективность объектов своей профессиональной деятельности для биотехнологических производств
ОПК-5.3 Владеет приемами определения биологической безопасности продукции биотехнологических и биомедицинских производств
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Знает основные концепции, методы и современные направления математики, физики, химии и наук о Земле, актуальные проблемы биологических наук и перспективы междисциплинарных исследований
3.2.Уметь:
3.2.1.Умеет использовать навыки лабораторной работы и методы химии, физики, математического моделирования и математической статистики в профессиональной деятельности
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Владеет методами статистического оценивания и проверки гипотез, прогнозирования перспектив и социальных последствий своей профессиональной деятельности

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в нанобиотехнологию.
1.1. Введение в нанобиотехнологию. Основные понятия нанобиотехнологии Лекции 8 2 Л1.1, Л1.2
1.2. Нанообъекты: классификация, примеры. Практические 8 4 Л1.1, Л1.2
1.3. Молекулярно-биологические основы нанобиотехнологий. Сам. работа 8 10 Л1.1, Л1.2
Раздел 2. Основные направления нанобиотехнологии
2.1. Методы изучения наноструктур. Основные направления нанобиотехнологии Лекции 8 2 Л1.1, Л1.2
2.2. Морфологические и аналитические методы изучения наноструктур Практические 8 4 Л1.1, Л1.2
2.3. Пути и области применения бионанообъектов Сам. работа 8 10 Л1.1, Л1.2
Раздел 3. Нанобиотехнологии в медицине и фармации.
3.1. Биомедицинские наноматериалы. Нанотоксикология. Лекции 8 2 Л1.1, Л1.2
3.2. Нанобиотехнология биологически активных веществ.Возможности нанобиотехнологий и генокоррекции. Молекулярная биотехнология Практические 8 4 Л1.1, Л1.2
3.3. Возможности нанобиотехнологий и генокоррекции. Молекулярная биотехнология ферментных препаратов Сам. работа 8 10 Л1.1, Л1.2
Раздел 4. Нанобиосенсорика. Нанобиомоторы. Нанороботы.
4.1. Нанобиосенсорика. Нанобиомоторы. Нанороботы. Лекции 8 4 Л1.1, Л1.2
4.2. Нанороботы. Практические 8 4 Л1.1, Л1.2
4.3. Нанобиосенсорика. Нанобиомоторы Сам. работа 8 12 Л1.1, Л1.2
Раздел 5. Природоохранные нанобиотехнологии
5.1. Наноструктуры для адсорбции тяжелых металлов Лекции 8 4 Л1.1, Л1.2
5.2. Наноструктуры для адсорбции тяжелых металлов Практические 8 4 Л1.1, Л1.2
5.3. Неорганические Mo/S –фуллерены и углеродные ннанотрубки для очистки жидкостей Сам. работа 8 12 Л1.1, Л1.2
Раздел 6. Развитие нанобиотехнологий и возможные риски
6.1. Развитие нанобиотехнологий и возможные риски Лекции 8 4 Л1.1, Л1.2
6.2. Вопросы токсичности и биосовместимости. Биоразлагаемые полимеры Практические 8 4 Л1.1, Л1.2
6.3. Регулирование вопросов использования наноразмерных объектов. Сам. работа 8 12 Л1.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Перечень практических заданий:
1. Введение в нанобиотехнологию.
2. Основные понятия нанобиотехнологии.
3. Нанообъекты: классификация, примеры.
4. Молекулярно-биологические основы нанобиотехнологий.
5. Методы изучения наноструктур.
6. Основные направления нанобиотехнологии.
7. Пути и области применения бионанообъектов.
8. Нанобиотехнологии в медицине и фармации.
9. Биомедицинские наноматериалы.
10. Нанотоксикология.
11. Нанобиотехнология биологически активных веществ.
12. Возможности нанобиотехнологий и генокоррекции.
13. Молекулярная биотехнология ферментных препаратов
14. Нанобиосенсорика.
15. Нанобиомоторы.
16. Нанороботы.
17. Природоохранные нанобиотехнологии.
18. Развитие нанобиотехнологий и возможные риски.
19. Вопросы токсичности и биосовместимости.
20. Биоразлагаемые полимеры.
21. Регулирование вопросов использования наноразмерных объектов.

5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
перечень вопросов для самостоятельной подготовки:
1. Введение в нанобиотехнологию.
2. Основные понятия нанобиотехнологии.
3. Нанообъекты: классификация, примеры.
4. Молекулярно-биологические основы нанобиотехнологий.
5. Методы изучения наноструктур.
6. Основные направления нанобиотехнологии.
7. Пути и области применения бионанообъектов.
8. Нанобиотехнологии в медицине и фармации.
9. Биомедицинские наноматериалы.
10. Нанотоксикология.
11. Нанобиотехнология биологически активных веществ.
12. Возможности нанобиотехнологий и генокоррекции.
13. Молекулярная биотехнология ферментных препаратов
14. Нанобиосенсорика.
15. Нанобиомоторы.
16. Нанороботы.
17. Природоохранные нанобиотехнологии.
18. Развитие нанобиотехнологий и возможные риски.
19. Вопросы токсичности и биосовместимости.
20. Биоразлагаемые полимеры.
21. Регулирование вопросов использования наноразмерных объектов.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
вопросы к зачету
1. Введение в бионанотехнологию.
2. Основные понятия нанобиотехнологии.
3. Нанообъекты: классификация, примеры.
4. Молекулярно-биологические основы нанобиотехнологий.
5. Методы изучения наноструктур.
6. Основные направления нанобиотехнологии.
7. Пути и области применения бионанообъектов.
8. Нанобиотехнологии в медицине и фармации.
9. Биомедицинские наноматериалы.
10. Нанотоксикология.
11. Нанобиотехнология биологически активных веществ.
12. Возможности нанобиотехнологий и генокоррекции.
13. Молекулярная биотехнология ферментных препаратов
14. Нанобиосенсорика.
15. Нанобиомоторы.
16. Нанороботы.
17. Природоохранные нанобиотехнологии.
18. Развитие нанобиотехнологий и возможные риски.
19. Вопросы токсичности и биосовместимости.
20. Биоразлагаемые полимеры.
21. Регулирование вопросов использования наноразмерных объектов.

Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Е.В. Будкевич, Р.О. Будкевич Основы нанобиотехнологии. Фундаментальные основы нанобиотехнологий [Электронный ресурс]: учебное пособие Ставрополь : СКФУ, 2016 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=459189
Л1.2 Е.В. Будкевич Основы нанобиотехнологии. Фундаментальные основы нанобиотехнологий : Основы нанобиотехнологии. Фундаментальные основы нанобиотехнологий Ставрополь : СКФУ, 2016 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Office; Word, Excel, PowerPoint u др.
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.nanonewsnet.ru
http://www.nanometer.ru
http://www.rusnano.com
http://nanoindustry.su
http://www.nanotech-now.com/nanotechnology-medicine-glossary.htm
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
http://www.technologyreview.com

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
213Л лаборатория биоэкологии - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; рабочий стол – 2 шт.; шкаф для хранения наглядных материалов – 2 шт.; компьютеры: марка Aquarius Pro модель P30S46 - 1 единица; марка КламаС Офис - 1 единица; электрокардиограф одно-трехканальный ЭКЗТ-01-Р-Д; микроскоп МБС-10; пламенный фотометр ПФА-378; рефрактометр портативный Refracto30PX Mettler Toledo; бинокуляр - 6 шт.; учебные пособия, лабораторные практикумы, определители растений и животных.
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины