Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Zastosowanie spektroskopii NMR w medycynie
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Hanna Krawczyk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
-
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe 40h, w tym: c) obecność na wykładach – 15h d) obecność na ćwiczeniach – 15h b) nieobligatoryjna obecność na konsultacjach – 10h 2. Zapoznanie się ze wskazaną literaturą – 15h 3. Przygotowanie do zaliczenia – 25h Razem nakład pracy studenta: 30h + 15h + 25h = 70h, co odpowiada 3 punktom ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. Obecność na wykładach i ćwiczeniach – 30h 2. Obecność na konsultacjach – 10h Razem: 30h + 10h = 40h, co odpowiada 2 punktom ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Planowane zajęcia nie mają charakteru praktycznego (0 punktów ECTS).
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Po ukończeniu kursu student powinien: • Mieć ogólną wiedzę teoretyczną na temat współczesnych technik NMR wykorzystywanych w farmacji i medycynie, • na podstawie dostępnych źródeł literaturowych i internetowych zapoznać się samodzielnie z wybranym zagadnieniem.
Treści kształcenia:
1. Podstawy teoretyczne magnetycznego rezonansu jądrowego. 2. Aspekty praktyczne pomiarów NMR: budowa spektrometru, oprogramowanie, wykonywanie pomiarów widm jedno i dwuwymiarowych. 3. Obróbka danych uzyskiwanych w wyniku pomiaru - od sygnału FID do widma w domenie częstości. 4. Spektroskopia 1H NMR: przesunięcie chemiczne, stałe sprzężenia spinowo-spinowego (stałe geminalne i wicynalne, stałe sprzężenia dalekiego zasięgu), układy spinowe, widma pierwszego i wyższego rzędu (metody analizy widm, wpływ stosowanego pola na wygląd widma), sygnał rozpuszczalnika, widma w D2O i w H2O (wygaszanie wody). 5. Zastosowania spektroskopii magnetycznego rezonansu protonowego w medycynie: widma 1H NMR leków, diagnostyka wrodzonych chorób metabolicznych (NMR płynów fizjologicznych). 6. Spektroskopia 13C NMR: przesunięcie chemiczne, stałe sprzężenia spinowo-spinowego 13C-1H i 13C-13C, widma z odsprzęganiem szerokopasmowym i bez odsprzęgania, czułość w zestawieniu z metodą 1H NMR, analiza widm w oparciu o pomiary np. techniką DEPT. 7. Zastosowania techniki 13C NMR w diagnostyce medycznej i w badaniu struktury związków biologicznie czynnych. 8. Jądrowy efekt Ouverhausera: wyjaśnienie zjawiska, znaczenie w spektroskopii 1H i 13C NMR, zastosowania. 9. Spektroskopia NMR jąder 15N, 19F i 31P jako narzędzie wykorzystywane w farmacji i w diagnostyce medycznej. 10. Rozpoznawanie enancjomerów związków organicznych za pomocą spektroskopii NMR; zastosowania m. in. w diagnostyce genetycznych wad metabolizmu. 11. Spektroskopia 2D NMR: omówienie podstawowych technik homojądrowych (np. 1H-1H) i heterojądrowych (np. 1H-13C) wykorzystujących oddziaływania przez wiązania (np. HMBC) lub przez przestrzeń (np. NOESY). 12. Zjawisko relaksacji jądrowej: znaczenie, czasy relaksacji podłużnej i poprzecznej (T1 i T2), mechanizmy relaksacji, sposoby pomiaru czasów relaksacji. 13. Obrazowanie MRI: wybrane techniki pomiarowe, zastosowanie do obrazowania tkanek miękkich takich jak mózg, serce, mięśnie oraz zmienionych nowotworowo wielu narządów, badania funkcji mózgu, mapy przepływu. 14. Krótkie omówienie zagadnień związanych z badaniem struktury białek.
Metody oceny:
zaliczenie pisemne
Egzamin:
nie
Literatura:
1. K.H. Hausser, H.R. Kalbitzer. NMR in Medicine and Biology: Structure Determination, Tomography, In Vivo Spectroscopy (Physics in Life Sciences), Springer, 1991. 2. T. Jue, NMR in Biomedicine: Basic and Experimental Principles, Humana Press (Springer) 2011. 3. W. Zieliński, A. Rajcy, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2000. 4. A. R. Silverstein, F. Webster, D. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013. 5. A. Ejchart, A. Gryff-Keller, NMR w cieczach. Zarys teorii i metodologii, Wydawnictwo: OWPW, 2004. 6. K. Hausser, H. Kalbitzer, NMR w biologii i medycynie, Wydawnictwo Naukowe UAM, 1993.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Zna techniki NMR jedno i wielowymiarowe stosowane dla różnych jąder
Weryfikacja: zaliczenie pisemne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W02
Zna właściwości i podstawowe metody analizy związków organicznych, włączając w to ogólną znajomość technik spektroskopowych
Weryfikacja: zaliczenie pisemne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Posiada umiejętność korzystania ze źródeł literaturowych oraz zasobów internetowych dotyczących rozwiązywanego zadania
Weryfikacja: zaliczenie pisemne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U02
Umie dokonać wyboru techniki NMR w celu identyfikacji określonego związku-leku, białka etc.
Weryfikacja: zaliczenie pisemne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U04, K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Rozumie potrzebę dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych; ma umiejętności pozwalające na prowadzenie efektywnego procesu samokształcenia
Weryfikacja: zaliczenie pisemne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01, K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: