Nanotechnologie pro medicínu I. - výroba nanoobjektů a nanostruktur

Vztahy:

Předmět F7PBNNT1 lze klasifikovat až po úspěšné klasifikaci předmětu F7PBNFY2

Podmínkou zápisu na předmět F7PBNNT1 je, že student úspěšně absolvoval F7PBNMCH nebo získal zápočet a nevyčerpal všechny zkouškové termíny předmětu F7PBNMCH. Předmět F7PBNNT1 lze klasifikovat až po úspěšné klasifikaci předmětu F7PBNMCH

Úspěšná klasifikace předmětu F7PBNNT1 je podmínkou pro následnou klasifikaci předmětu F7PBNNT2

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Výuka bude vedena prezenčním způsobem, a bude rozdělena na přednáškyí a laboratorní cvičení. K aktivizaci studentů budou sloužit krátké diskuse nad tématem přednášky či cvičení, a to jak na začátku tak v průběhu výuky. Na úvod cvičení budou realizovány krátké testy (5 min.) na ověření znalostí z předchozí hodiny, čímž vyučující získá zpětnou vazbu o znalostech studentů. V průběhu přednášek pak bude prováděno anketní dotazování na klíčové otázky vyučované problematiky, tak aby přednášející získal zpětnou vazbu, jak studenti dané problematice rozumí. Součástí jsou laboratorní cvičení, kde studenti realizují měření v laboratořích a následně zpracovávají z tohoto měření protokoly.

Pro výuku a zejména komunikaci mezi vyučujícími a studenty bude využíváno prostředí Moodle.

Dále v rámci FBMI ČVUT probíhá každoročně studentská anketa, ve které mají studenti možnost se vyjádřit jak k vyučujícím a jejich přístupu k výuce, tak i k samotným vyučovaným předmětům, čímž je zabezpečena zpětná vazba z dlouhodobého hlediska.

Požadavky:

Podmínky zápočtu:

zápočet se uděluje za docházku a vypracované laboráty z praktických cvičení

Podmínky zkoušky:

zkouška je písemná (popřípadě ústní) skládající se z teoretických a praktických otázek pokrývající probranou látku a příkladů odpovídající obtížností i rozsahem látky příkladů probíraných na cvičeních.

Zkouška je hodnocena dohromady 100 body. Výsledné známkování je standardní podle dosažených bodů A-F.

Důraz je kladen na porozumění dané problematice a souvislosti.

Osnova přednášek:

1. Úvod do nanotechnologií

2. Fyzikální a chemické principy v nanovýrobě

3. Bottom-up techniky syntézy nanočástic

4. Top-down metody výroby nanočástic

5. Metody depozic a templating

6. Litografické techniky

7. Výroba nanočástic pro lékové systémy a dodávání léčiv

8. Výroba kovových a keramických nanostruktur

9. Příprava uhlíkových nanostruktur

10.Biokompatibilní nanomateriály a biopolymery

11.Příprava magnetických a plazmonických nanostruktur

12.Samouspořádání a samoorganizace nanočástic

13.Trendy ve výrobních technologiích a budoucnost nanovýroby v medicíně

14.Rizika a bezpečnost u nanotechnologií, shrnutí

Osnova cvičení:

1. Bottom-up techniky syntézy nanočástic výroba, bottom-up techniky syntézy nanočástic - analýza

2. Top-down metody výroby nanočástic výroba, top-down metody výroby nanočástic - analýza

3. Příprava nanočástic chemickou syntézou a jejich aplikace na substrát

4. Příprava tenkých vrstev na substrát

5. Litografické techniky pro výrobu nanostruktur na substrátu

6. Charakterizace nanomateriálů pomocí mikroskopických a spektroskopických metod

7. Vyhodnocení, shrnutí

Cíle studia:

Studenti získají přehled o technikách a postupech výroby nanoobjektů a nanostruktur, které mohou být využity v medicínských aplikacích. Naučí se základní principy různých výrobních metod, pochopí význam procesních parametrů a budou schopni kriticky hodnotit možnosti a limity jednotlivých přístupů.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] KONDOH, Eiichi. Micro- and Nanofabrication for Beginners. Jenny Stanford Publishing, 2021. Dostupné z: https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=7000723.

[2] PAPADOPOULOS, Christo. Nanofabrication: Principles and Applications. Springer International Publishing AG, 2016. Dostupné z: https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=4618238.

Doporučená literatura:

[3] BHUSHAN, Bharat. Springer Handbook of Nanotechnology. Springer, 2017.

[4] CUI, Zheng. Nanofabrication: Principles, Capabilities and Limits. Springer International Publishing AG, 2016. Dostupné z: https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=4635875.

[5] HORNYAK, G. L., TIBBALS, H., DUTTA, J., MOORE, J. J. Introduction to Nanoscience and Nanotechnology. Taylor & Francis, 2008.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní program Biomedicínské nanotechnologie (povinný předmět)