Bionanotecnologia

Objetivos

O objectivo geral de aprendizagem é o de sensibilizar o aluno para a importância das nanotecnologias em geral e em particular das suas aplicações no campo da biomedicina.

Objectivos específicos: Aplicações de nanotecnologia a biodiagnóstico e à construção de biossensores. Aplicações de bionanotecnologia no campo do diagnóstico médico e investigação biomédica.

Caracterização geral

Código

9192

Créditos

6.0

Professor responsável

José Ricardo Ramos Franco Tavares, Pedro Miguel Ribeiro Viana Baptista

Horas

Semanais - 4

Totais - 50

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Conhecimentos gerais de física, engenharia, química, bioquímica, biologia molecular.

Bibliografia

“Nanobiotechnology: Concepts, Applications and Perspectives”

C.M. Niemeyer, C.A. Mirkin (Eds.), 2004, Wiley-VCH, Weinhein, Germany

 

“Materials Chemistry”

B.D. Fahlman, 2007, Springer, Dordrecht, the Netherlands

 

“Bionanotechnology”, D.S. Goodsell, 2004, Wiley-Liss, Hoboken, NJ, USA

Método de ensino

Aulas teórico-práticas de 2 h lecionadas pelos docentes para exposição de matéria e resolução de problemas. O segundo bloco de 2h de aulas teórico -práticas será preenchido com Seminários de especialistas convidados e apresentação dos trabalhos pelos grupos de estudantes sob a forma de Seminário seguido de sessões de perguntas e respostas envolvendo toda a turma e os docentes.

Método de avaliação

Dois testes abrangendo a matéria exposta pelos docentes e pelos especialistas convidados (cada teste vale 25% da nota final). Em alternativa, esta componente de 50% da avaliação pode ser em Exame de Recurso. Seminário apresentando em grupo pelos estudantes (40% da nota final), tomando em consideração a apresentação, a discussão e a documentação entregue. Período de discussão após cada seminário dado pelos grupos (10% da nota final), tendo em consideração as perguntas efetuadas pelo grupo aos colegas durante os períodos de discussão dos respetivos seminários.

Período de discussão após cada seminário dado pelos grupos – 10% da nota final da UC: Para esta nota serão tomadas em consideração as perguntas efetuadas pelo grupo aos colegas durante os períodos de discussão dos respetivos seminários. Para cada pergunta efetuada, os Professores comunicam oralmente imediatamente a sua cotação. A qualidade da pergunta tem a ver com a sua relevância para o Seminário que acabou de ocorrer.

3 pontos - Pergunta muito boa/excelente

2 pontos - Pergunta boa

1 ponto - Pergunta sem conteúdo “nano”

As perguntas de curiosidade ou do tipo "Não percebi aquela figura...", "Expliquem melhor (...)", "Gostaram de fazer este trabalho?" ou outra que não implique qualquer esforço de tentar perceber o trabalho por parte de quem pergunta, não recebem pontuação.

Cada grupo tem de fazer obrigatoriamente 4 perguntas ao longo das 5 sessões destes Seminários. A nota a esta componente será calculada através da fórmula:

(Soma das pontuações das 4 perguntas)/12 * 20

Para ter aproveitamento à UC é obrigatória uma nota igual ou superior a 9,5 valores na média dos dois testes, não havendo nota mínima em cada teste. A ausência ao teste implica uma nota de zero valores.

Exame de Recurso: Só para estudantes reprovados. Este Exame conta apenas para a Avaliação Teórica, ou seja, conta 50% da nota final à UC. Para os estudantes reprovados terem aproveitamento à UC é obrigatória uma nota igual ou superior a 9,5 valores neste Exame.

A melhoria em Exame de Recurso, será feita por Exame ORAL sobre TODO o programa (aulas lecionadas pelos docentes, seminários de especialistas e apresentações de todos os grupos)

Conteúdo

Origem e importância da Nanotecnologia

Efeito de escala e propriedades físico-químicas de nanomateriais

Nanofabricação: abordagem “bottom-up” e “top-down”

Técnicas microscópicas de caracterização de nanomateriais (TEM, SEM, SPR)

Bionanotecnologia e Bionanomáquinas

Aplicações de nanopartículas em Medicina

Nanotecnologia e Química Verde

Nanotoxicologia

 

Construção de nanoestruturas

            Funcionalização de superfícies

                        Self-assembling

                        Biopolimerização

                        Cross-linking

            Nanoestruturas baseadas em DNA

                        Electrónica

                        Biomimetização

            Nanoestruturas baseadas em proteínas

 

Aplicações em bionanodetecção

 

DNA e RNA (técnicas com e sem reticulação)

 

Nanopartículas como agentes de transporte de fármacos e genes