- Nazwa przedmiotu:
- Projektowanie metod bioanalitycznych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Michał Chudy, prof. PW
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Biotechnologia
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- -
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 8
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- -
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- -
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- -
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium60h
- Projekt45h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Chemia analityczna; Chemia analityczna - Laboratorium;
- Limit liczby studentów:
- -
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi technikami analitycznymi stosowanymi w analityce złożonych próbek biologicznych. W ramach laboratorium studenci zdobędą umiejętności pracy na stanowiskach pomiarowych z najnowocześniejszą aparaturą pomiarową (HPLC, ICP-MS, ESI-MS, EC, mikro-EC, UV-VIS, mikroskopia fluorescencyjna, spektrofluorymetria, techniki mikroanalityczne) oraz poznają główne etapy walidacji stosowanych metod analitycznych. W ramach laboratorium studenci na podstawie literatury i odbytych ćwiczeń za wybranym stanowisku pomiarowym zaproponują rozwiązanie zadania problemowego otrzymanego od prowadzącego laboratorium np.: wyznaczenie parametrów kinetyki reakcji enzymatycznej, identyfikacja składników badanej próbki po rozdziale chromatograficznym z wykorzystaniem spektrometrii mas, opracowanie kolejnych etapów walidacji stosowanej metody analitycznej.
- Treści kształcenia:
- 1. Omówienie technik analitycznych wykorzystywanych w trakcie laboratorium 6 h
• Charakterystyka metod chromatograficznych z różnymi technikami detekcji
• Technologie wykonywania dedykowanych układów mikroanalitycznych
• Wykorzystanie przedstawionych technik analitycznych w bioanalityce
• Kolokwium
2. Ćwiczenia z podstawowych zagadnień walidacji metod analitycznych 4 h
• Zapewnienie jakości uzyskiwanych wyników pomiarowych
• Określenie etapów analizy istotnych ze względu na powstające niepewności pomiarowe
• Istotne etapy walidacji, rola i zastosowanie materiałów odniesienia
• Kolokwium
3. Metody chromatograficzne i techniki sprzężone w analityce biomateriałów 10h
• Chromatografia w odwróconym układzie faz z detekcją UV-VIS i ESI-MS
• Elektroforeza kapilarna
• Chromatografia anionowymienna z detekcją ICP MS
4. Miniaturowe systemy analityczne dedykowane wybranym bioanalitom 10h
• Mikroukłady z detekcją optyczną – UV-VIS, spektrofluorymetria
• Mikroelektroforeza kapilarna
• Mikroukłady z detekcją elektrochemiczną
5. Opracowanie zadań problemowych na wybranych stanowiskach pomiarowych 55h
polegać będzie na wyborze przez studentów zagadnienia problemowego, w ramach którego samodzielnie wybrany będzie obiekt badawczy.
Przykłady zagadnień problemowych:
* Zaprojektowanie metody ekstrakcji i wydzielania barwników organicznych (pochodnych antrachinonowych i flawonoidów) dodawanych do soków lub farmaceutyków w celu ich identyfikacji lub oznaczania
* Zaprojektowanie prostej metody oznaczania wybranego barwnika w żywności, użytecznej (ze względu na niski koszt) w kontroli przemysłowej produktów spożywczych
* Zaprojektowanie metody wydzielania i rozdzielania białek występujących w żywności za pomocą elektroforezy kapilarnej
* Zaprojektowanie prostej i ekonomicznej metody oznaczania całkowitej zawartości białka w produktach spożywczych
* Zaprojektowanie metody oznaczania związków metaloidów w wodzie pitnej, suplementowanej żywności lub kosmetykach zawierających algi
* Zaprojektowanie prostej i ekonomicznej metody oznaczania całkowitej zawartości wybranych metali lub prostych związków organicznych w kosmetykach
* Zaprojektowanie metody oznaczania metali lub wybranych jonów w tkance pochodzenia ludzkiego lub zwierzęcego (włosy, paznokcie lub sierść) z uwzględnieniem zanieczyszczeń od powietrza, kosmetyków i wody
* Zaprojektowanie metod oznaczania anionów i kationów w wodach butelkowanych lub sokach
* Zaprojektowanie i wykonanie wybranych mikromodułów systemów pomiarowych
* Zaprojektowanie składu roztworów walidacyjnych dla opracowywanych metod analitycznych
* Pomiary walidacyjne na stanowiskach poznanych w trakcie laboratorium oraz w opracowanych mikroukładach (niektóre etapy procedur analitycznych)
Równolegle do ćwiczeń laboratoryjnych studenci proszeni będą o przeprowadzenie odpowiedniego studium literaturowego prowadzącego do wybrania odpowiedniej metody analitycznej (minimum 20 pozycji) i dokonania zaplanowanych pomiarów przy wybranym stanowisku badawczym
6. Prezentacje uzyskanych wyników przez grupy laboratoryjne 5 h
- Metody oceny:
- Kolokwium
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. A. Hulanicki, Współczesna chemia analityczna, Wybrane zagadnienia, PWN, Warszawa 2001.
2. M. Trojanowicz, Automatyzacja w analizie chemicznej, WNT, Warszawa 1992
3. Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, 2000, 2005.
4. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2004.
5. D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007
6. Z. Brzózka, Miniaturyzacja w analityce – praca zbiorowa” oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się