Nanobiotecnoloxía

A nanobiotecnoloxía representa a intersección entre a nanotecnoloxía e a biotecnoloxía e inclúe a aplicación da nanotecnoloxía en campos biolóxicos. Esta rama da nanotecnoloxía úsase amplamente en varias aplicacións como novas técnicas de diagnóstico por imaxe, ferramentas analíticas cuantitativas, sensores ou sistemas de liberación de medicamentos. Esta materia optativa pertencente ao itinerario sanitario da titulación está pensada para que os estudantes poidan:

- Enumerar os tipos de nanomateriais e nanopartículas e os seus procesos de síntese e fabricación.
- Identificar os diferentes tipos de nanoestruturas baseadas en proteínas e ADN.
- Enumerar as aplicacións para a saúde da nanobiotecnoloxía e distinguir os seus posibles riscos.
- Saber sintetizar e caracterizar nanopartículas.

Programa de clases expositivas (Presencial; 20h)
Tema 1- Introdución á nanobiotecnoloxía: conceptos xerais; propiedades a escala nanométrica, exemplos comúns de nanomateriais en bioloxía e medicina. Técnicas de nanofabricación “top-down” (2 h).
Tema 2.- Técnicas de fabricación “bottom-up” (2 h).
Tema 3.- Síntese e caracterización de nanomateriais inorgánicos. Propiedades (2 h).
Tema 4.- Modificación superficial de nanomateriais e nanopartículas. Conxugación de biomoléculas. Caracterización (2 h).
Tema 5.- Nanoestruturas baseadas no ADN. Fibras e origamis. Estruturas híbridas. Aplicacións (2 h).
Tema 6.- Aplicacións da nanofabricación en implantes, próteses e enxeñaría de tecidos (2 h).
Tema 7.- Síntese e caracterización de nanomateriais orgánicos. Propiedades. (2 h).
Tema 8.- Nanoestruturas baseadas en proteínas: “S-layers”, nanoporos, magnetosomas, motores biomoleculares de proteínas. Sistemas híbridos. Aplicacións (2 h).
Tema 9.- Aplicacións de nanomateriais biofuncionalizados: tecnoloxías de diagnóstico e cribado. Microarrays e biosensores. Liberación xenética e farmacolóxica. Bioimaxe. (2 h).
Tema 10.- Interaccións célula-nanoestrutura. Nanotoxicidade. Riscos para a saúde e o medio ambiente. Normativa. Posibles remedios (2 h).

Programa de clases interactivas de laboratorio (Presencial; 10h)
Práctica 1.- Síntese de nanopartículas inorgánicas (2,5h).
Práctica 2.- Caracterización de nanopartículas inorgánicas (2,5h).
Práctica 3.- Síntese de nanopartículas orgánicas (2,5h).
Práctica 4.- Caracterización de nanopartículas orgánicas (2,5h).

Programa de seminarios (Presencial; 7h)
Seminario 1.- Problemas e preguntas sobre os procesos de síntese e caracterización de materiais nanoparticulados.
Seminario 2.- Proposta de traballo en equipo
Seminario 3.- Seguimento do traballo en equipo e finalización dos minutos de seguimento.
Seminario 4.- Exposición do traballo en equipo realizado.

Programa de titorías (Presencial; 1,5 h)
- Resolución de dúbidas e preguntas.

Básica
Kathy Lu (2012) Nanoparticulate Materials: Synthesis, Characterization, and Processing. John Wiley & Sons, Inc. Estados Unidos. ISBN:9781118408995 |DOI:10.1002/9781118408995.

Complementaria
Christof M. Niemeyer, Chad A. Mirkin (2004). Nanobiotechnology: Concepts, Applications and Perspectives. WILEY-VCH Verlag GmbH. Alemania. ISBN:9783527602452 |DOI:10.1002/3527602453.
Chad A. Mirkin, Christof M. Niemeyer (2007). Nanobiotechnology II: More Concepts and Applications. WILEY-VCH Verlag GmbH. Alemania. ISBN:9783527610389 |DOI:10.1002/9783527610389.
Mahendra Rai, Mehdi Razzaghi-Abyaneh, Avinash P. Ingle (2021). Nanobiotechnology in Diagnosis, Drug Delivery, and Treatment. John Wiley & Sons Ltd. India. ISBN:9781119671732|DOI:10.1002/9781119671732.

Coñecemento/contido
• Con01
Habilidades/destrezas
• H/D01
• H/D02
• H/D03
• H/D04
• H/D05
• H/D06
• H/D10
• H/D12
Competencias
• Comp01
• Comp02
• Comp03
• Comp04
• Comp05

O ensino da materia ten un forte apoio a través da aula virtual da USC. Realízanse as seguintes actividades:

A) Clases expositivas: leccións impartidas polos profesores para desenvolver os temas do programa da materia, que poden adoptar diferentes formatos (teoría, orientacións xerais da materia, exemplos ...).

B) Clases interactivas de laboratorio: as clases interactivas de laboratorio impartiranse nas horas organizadas polo decanato da Facultade de Bioloxía. As prácticas 1 e 2 desenvolveranse nos laboratorios do CiQUS.

C) Seminarios: haberá catro sesións, tres de 2 horas e unha de 1 hora. Tres delas dedicaranse ao enfoque, seguimento e presentación do traballo en equipo, a través do cal se desenvolven e avalían as competencias transversais da materia.

D) Titorías: haberá dúas sesións programadas polo decanato da Facultade de Bioloxía.

Todas as actividades mencionadas levaranse a cabo de xeito presencial.

A avaliación consistirá en:

A) Exame escrito (T): o exame final da materia, que se celebrará na data oficial publicada na páxina web da Facultade de Bioloxía, consistirá nunha parte test (30 preguntas) valorada en 6 puntos e varias preguntas ou cuestions para desenvolver cunha valoración total de 4 puntos.
As preguntas da proba son de resposta única. Dúas preguntas respondidas incorrectamente, anulan unha resposta correcta. Para aprobar a materia, na cualificación da parte test deberase obter un mínimo de 3 puntos sobre 6.
A cualificación do exame escrito suporá o 65% da cualificación final da materia.

Resultados de aprendizaxe avaliados: Con01, Comp02, Comp03, Comp04, Comp05, CE2.

B) Seminarios interactivos e traballo en equipo (S): realizarase un traballo escrito en equipos formados por un mínimo de 5 alumnos que se cualificarán en función da calidade do traballo presentado, a dedicación persoal de cada alumno e a súa defensa oral. Na USC virtual están dispoñibles as regras para a realización do traballo e a rúbrica para a súa avaliación.
A avaliación desta sección será o 25% da nota final do curso.
É obrigatorio asistir aos seminarios e realizar o traballo en grupo correspondente.

Resultados de aprendizaxe avaliados: Comp01, Comp02, Comp03, Comp05, H/D01, H/D02, H/D03, H/D05, H/D06.

C) Exame de clases interactivas de laboratorio (CL): unha vez rematadas as prácticas de laboratorio, os estudantes deberán realizar un exame con preguntas de resposta múltiple (20-25) e resposta curta (2-5), que se puntuará sobre 10.
As preguntas da proba son de resposta única. Dúas preguntas respondidas incorrectamente, cancelan unha resposta correcta.
A cualificación do exame práctico suporá o 10% da cualificación final da materia.
O estudante non será avaliado se non realiza as prácticas de laboratorio e non obtén unha nota no exame teórico superior a 5 sobre 10.

Resultados de aprendizaxe avaliados: Comp05, H/D01, H/D02, H/D04, H/D06, H/D10, H/D12.

D) Nota final (CF): a nota final do curso obterase segundo a seguinte fórmula:

CF = 0,65xT + 0,1xCL + 0,25xS

O curso apróbase obtendo unha nota final (CF) igual ou superior a 5.

Horas totais de traballo 112,5 (4,5 ECTS * 25 horas)

TRABALLO PRESENCIAL
Clases expositivas en grupos grandes ....................................... 20 horas
Clases interactivas de laboratorio ........................................... 10 horas
Seminarios ………………………………............................................... 7 horas
Titorías nun grupo moi reducido ............................................ 1,5 horas
Exames e revisión .................................................................2 horas

Total de horas de traballo presencial na aula ou no laboratorio ....... 40,5 horas

TRABALLO PERSOAL DO ALUMNADO
Estudo autónomo individual ou en grupo ........................................ 30 horas
Preparación, presentación e exposición de traballos en grupo ........ 25,5 horas
Resolución de exercicios …………………….............................................. 16,5 horas

Total de horas de traballo persoal do alumno …………………………….......... 72 horas

Recoméndaselles aos estudantes que utilicen a plataforma virtual como ferramenta para contactar cos compañeiros e profesores, así como para estar ao día das novidades que poidan xurdir ao longo do semestre.
Ademais, o campus virtual incluirá aqueles materiais que poden axudar ao alumno a aprobar a materia, guías e normas para levar a cabo as diferentes actividades (prácticas, traballo en equipo ...) e as preguntas e problemas que se van resolver nas clases interactivas.
É aconsellable asistir a todas as clases expositivas e interactivas e, na medida do posible, manter actualizado o estudo da materia.
É esencial que os alumnos traten de resolver as preguntas propostas nas clases para que poidan formular dúbidas co profesor nas clases interactivas.
É esencial preparar as prácticas antes de entrar no laboratorio. En primeiro lugar, os conceptos teóricos importantes deberán revisarse en cada experimento e despois é necesario ler atentamente o guión da práctica, intentando comprender os obxectivos e o desenvolvemento do traballo experimental proposto. Calquera dúbida que poida xurdir antes ou durante as prácticas debe consultarse co profesor.

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas, será de aplicación o recollido na “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións” da USC.