| Dersin Adı | Moleküler Biyofizik |
| Kodu | Yarıyıl | Teori (saat/hafta) | Uygulama/Lab (saat/hafta) | Yerel Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| BME 315 | Güz/Bahar | 3 | 0 | 3 | 5 |
| Ön-Koşul(lar) |
| ||||||||
| Dersin Dili | İngilizce | ||||||||
| Dersin Türü | Seçmeli | ||||||||
| Dersin Düzeyi | Lisans | ||||||||
| Dersin Veriliş Şekli | - | ||||||||
| Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri | |||||||||
| Dersin Koordinatörü | |||||||||
| Öğretim Eleman(lar)ı | |||||||||
| Yardımcı(ları) | - | ||||||||
| Dersin Amacı | Bu dersin amacı, biyofiziğin nanobiyotıp ve biyomedikal alanındaki teorilerini ve uygulamalarını tartışmaktır. Biyofizik alanı fizik, biyoloji, kimya, biyokimya, tıp ve mühendislik yasalarını ve kavramlarını birleştiren ve bu bakımdan gelecek vaat eden disiplinlerarası bir alandır. Bu dersteki amaç, moleküler ve hücre altı seviyedeki biyolojik sistemlere, elektriksel ve dinamik davranışa vurgu yapılarak kapsamlı bir giriş yapmaktır. Bununla birlikte, biyotıpta temel teoriler ve güncel örneklerle uygulamaları tartışmaktır. |
| Öğrenme Çıktıları | Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Ders Tanımı | Bu ders, biyomoleküllerin/biyopolimerlerin bağlanma etkileşimlerini, biyomoleküllerin (nükleik asitler, proteinler, lipitler vb.) yapısal-fonksiyonel ve dinamik özelliklerini, enzim mekanizmalarını, hücre zarı dinamiklerini, zar proteinlerini, taşınımı, nöronların fiziğini, termodinamiğini, biyoenerjetik, radyasyon süreçleri, biyomedikal spektroskopi, kızılötesi spektroskopi, ve nanobiyotıp ve biyomedikal alanlarında yeni yaklaşımlar konularını kapsar. |
| Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları | |
|
| Temel Ders | |
| Uzmanlık/Alan Dersleri | X | |
| Destek Dersleri | ||
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | ||
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
| 1 | Biyolojik yapılarda moleküler kuvvetler: etkileşimler, bağlanma, kuvvet alanları, enerji fonksiyonları | Meyer B. Jackson, ‘Molecular and Cellular Biophysics’, Cambridge Univ. Press 2010, Chapter 2 |
| 2 | Hücrelerin organelleri ve moleküler yapısı | RH. Abeles, PA. Frey and William P. Jencks; Biochemistry; Jones & Bartlett Learning; 1st edition Ch.1 |
| 3 | Biyomoleküllerin yapısal ve fonksiyonel özellikleri (nükleik asitler, proteinler, lipitler) | RH. Abeles, PA. Frey and William P. Jencks; Biochemistry; Jones & Bartlett Learning; 1st edition Chapters 7,12,19 |
| 4 | Hücre zarı dinamiği ve zar proteinleri, kanallar ve taşıyıcılar, aktif taşınma | Philip Nelson, Biological Physics, 2004, Published by W. H. Freeman, Ch.2 |
| 5 | Enzim mekanizmaları, Enzim reaksiyonları ve kinetiği | Meyer B. Jackson, ‘Molecular and Cellular Biophysics’, Cambridge Univ. Press 2010, Chapter 10 |
| 6 | Termodinamik, biyoenerjetik, biyolojik moleküllerin iyonlaşması | Philip Nelson, Biological Physics, 2004, Published by W. H. Freeman, Ch.6 |
| 7 | İyon geçirgenliği ve zar potansiyeli, nöron fiziği, sinir sinyalleri, aksiyon potansiyeli | Meyer B. Jackson, ‘Molecular and Cellular Biophysics’, Cambridge Univ. Press 2010, Chapter 13 |
| 8 | Ara sınav | |
| 9 | IR ışınımının biyomoleküller ile etkileşimi, titreşim modları; Biyomedikal alanda Kızılötesi Spektroskopisi | PW Atkins and J. Paula, Physical Chemistry for the Life Sciences, Oxford Univ. Press, 2011 Chapter 12 |
| 10 | Radyasyon prosesleri (emisyon, saçılma, soğurma) ve ışığın özellikleri; UV-Vis Spektroskopisi, CD Spektroskopisi, Floresans Spektroskopisi, ve Biyomedikal uygulamaları (Part I) | PW Atkins and J. Paula, Physical Chemistry for the Life Sciences, Oxford Univ. Press, 2006 Chapter 12 |
| 11 | Radyasyon prosesleri (emisyon, saçılma, soğurma) ve ışığın özellikleri; UV-Vis Spektroskopisi, CD Spektroskopisi, Floresans Spektroskopisi, ve Biyomedikal uygulamaları (Part II) | PW Atkins and J. Paula, Physical Chemistry for the Life Sciences, Oxford Univ. Press, 2006 Chapter 12 |
| 12 | X-ışını kristalografisi, kırınım; İlaç/ligand etkileşimleri; Moleküler Docking | Yardımcı Kaynak |
| 13 | Nanobiyotıp, İlaç taşınımı, Karakterizasyon | Yardımcı Kaynak |
| 14 | Biyomedikal ve biyofiziksel tekniklerin biyolojik örneklere uygulanmasına ilişkin son literatürlerden çalışmalar | Yardımcı Kaynak |
| 15 | Dönemin gözden geçirilmesi | |
| 16 | Final Sınavı |
| Ders Kitabı | 1-) Meyer B. Jackson, ‘Molecular and Cellular Biophysics’, Cambridge Univ. Press 2010, ISBN 10: 052162441X ISBN 13: 9780521624411 2-) Philip Nelson, Biological Physics, 2004, Published by W. H. Freeman, ISBN-13: 978-0716798972 ISBN-10: 0716798972 3-) PW Atkins and J. Paula, Physical Chemistry for the Life Sciences, Oxford Univ. Press, 2006, ISBN-13: 978-1-4292-3114-5 ISBN-10: 1-4292-3114-9 4-) RH. Abeles, PA. Frey and William P. Jencks; Biochemistry; Jones & Bartlett Learning; 1st edition, ISBN-13: 978-0867202120 ISBN-10: 0867202122 5-) PATRICK F. DILLON, Biophysics : a physiological approach, 2012, ISBN 978-1-107-00144-2 (hardback) – ISBN 978-0-521-17216-5 (pbk.), Cambridge University Press |
| Önerilen Okumalar/Materyaller |
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Katkı Payı % |
| Katılım | 1 | 10 |
| Laboratuvar / Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | ||
| Portfolyo | ||
| Ödev | 1 | 20 |
| Sunum / Jüri Önünde Sunum | ||
| Proje | ||
| Seminer/Çalıştay | ||
| Sözlü Sınav | ||
| Ara Sınav | 1 | 35 |
| Final Sınavı | 1 | 35 |
| Toplam |
| Yarıyıl İçi Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı | 5 | 70 |
| Yarıyıl Sonu Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı | 1 | 30 |
| Toplam |
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Süre (Saat) | İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Teorik Ders Saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) | 16 | 2 | 32 |
| Laboratuvar / Uygulama Ders Saati (Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati) | 16 | 2 | |
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 16 | 3 | 48 |
| Arazi Çalışması | |||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | 6 | ||
| Portfolyo | |||
| Ödev | 1 | ||
| Sunum / Jüri Önünde Sunum | |||
| Proje | |||
| Seminer/Çalıştay | |||
| Sözlü Sınav | |||
| Ara Sınavlar | 1 | 10 | |
| Final Sınavı | 1 | 16 | |
| Toplam | 138 |
| # | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | * Katkı Düzeyi | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, Fen Bilimleri ve Biyomedikal Mühendisliği konularında yeterli bilgi sahibidir; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanır. | |||||
| 2 | Karmaşık Biyomedikal Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözer; bu amaca uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular. | X | ||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular. | X | ||||
| 4 | Biyomedikal Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır. | X | ||||
| 5 | Karmaşık Biyomedikal Mühendisliği problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. | X | ||||
| 6 | Biyomedikal Mühendisliği disiplini içinde ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır; bireysel çalışma sergiler. | X | ||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır. | |||||
| 8 | Biyomedikal Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır. | X | ||||
| 9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahiptir; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir. | |||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir; girişimcilik, yenilikçilik hakkında bilinçlidir; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir. | X | ||||
| 11 | Bir yabancı dili kullanarak Biyomedikal Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar. | |||||
| 12 | İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır. | |||||
| 13 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Biyomedikal Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir. | |||||
*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest
