Электронный курс

Наноматериалы
Нанотехнологии

Наноматериалы в биотехнологии и биоинженерии

Автор

Успенская Майя Валерьевна

Кандидат химических наук 
Должность: Тьютор кафедры информационных технологий топливно-энергетического комплекса, сотрудник международного научно-исследовательского института биоинженерии

Ситникова Вера Евгеньевна.jpeg

Ситникова Вера Евгеньевна

Кандидат химических наук 
Должность: Тьютор кафедры информационных технологий топливно-энергетического комплекса, сотрудник международного научно-исследовательского института биоинженерии

О курсе

Нанокомпозиционные полимерные материалы являются перспективными и современными материалами, без которых уже невозможно себе представить современную медицину, фармацевтику и биотехнологию. Данный курс направлен на получение комплекса знаний о нанокомпозитах, предназначенных для применения в биоинженерии, фармацевтике и биотехнологии, включая их основные свойства, методы характеризации, технологию применения.

Курс будет интересен как обучающимся и преподавателям профильных специальностей, так и сотрудникам проектных компаний, работающих в области создания и разработки наноматериалов, проектирования, разработки и создания полимерных композитов, используемых в биотехнологии и биоинженерии. Несомненно, курс будет полезен специалистам, занимающимся продвижением индустрии наносистем для расширения понимания перспектив применения нанокомпозитных материалов.

Целью реализации курса является совершенствование и получение новой компетенции, необходимой для профессиональной деятельности, и повышение профессионального уровня в рамках имеющейся квалификации для профессионального стандарта «Специалист по разработке наноструктурированных композиционных материалов»:

    • лабораторно-аналитическое сопровождение разработки наноструктурированных композиционных материалов;
    • научно-техническая разработка и методическое сопровождение в области создания наноструктурированных композиционных материалов;
    • управление методами и средствами проведения исследований и разработок наноструктурированных композиционных материалов.

Формат

В состав курса входят видеолекции, опросы по материалам видеолекций, презентации и практические упражнения. Длительность курса составляет 10 недель. Трудоемкость курса – 3 зачетные единицы. Средняя недельная нагрузка на обучающегося – 10 часов.

Информационные ресурсы

  1. Наноструктуры в биомедицине = Biomedical nanostructures; Biomedical nanjstructures / [А. Агравал [и др.]] ; под ред. К. Е. Гонсалвес [и др.] ; пер. с англ. канд. хим. наук С. А. Бусева, канд. хим. наук Т. П. Мосоловой, канд. физ.-мат. наук А. В. Хачояна .— М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, [2012] .— 519 с.
  2. Введение в нанотехнологию : рек. УМО вузов РФ по образованию в обл. радиотехники, электроники, биомед. техники и автоматизации в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по направл. 211000 - "Конструирование и технология электрон. средств" / В. И. Марголин [и др.] .— СПб. : Издательство "Лань", 2012 .— 457 с. : ил., портр. — (Учебники для вузов. Специальная литература) .— Библиогр. в конце гл. — ISBN 978-5-8114-1318-8.
  3. Рогов, Владимир Александрович. Технология конструкционных материалов. Нанотехнологии : Учебник / Рогов В.А. — 2-е изд., пер. и доп .— М. : Издательство Юрайт, 2017 .— 190 .— (Авторский учебник) .— ISBN 978-5-534-00528-8 : 68.18, 4.
  4. Гусев, Александр Иванович. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев .— Изд. 2-е, испр. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2007 .— 416 с. : ил. — Библиогр. в конце гл. — Имен. указ.: с. 406-407 .— Предм. указ.: с. 408-414 .— ISBN 978-5-9221-0582-8.
  5. Пул-мл., Ч. Нанотехнологии : рек. ИХФ РАН в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направл. подготовки "Нанотехнологии" / Ч. Пул-мл., Ф. Оуэнс ; пер. с англ. под ред. Ю. И. Головина .— Изд. 4-е, испр. и доп. — М. : Техносфера, 2009 .— 335, [1] с. : ил. — (Мир материалов и технологий. VI - 23) .— Прил.: с. 311-318 .— Библиогр. в предисл.: с. 15-16.
  6. Рыжонков, Дмитрий Иванович. Наноматериалы : учебное пособие / Д. И. Рыжонков, В. В. Лёвина, Э. Л. Дзидзигури .— 2-е изд. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 .— 365, [1] с. : ил. — (Нанотехнологии) .— Библиогр.: с. 363 .— ISBN 978-5-9963-0345-8 ((в пер.))
  7. Цао Гочжун. Наноструктуры и наноматериалы. Синтез, свойства и применение = Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties & Applications / Цао Гочжун, Ин Ван ; пер. с англ. 2-го изд. А. И. Ефимова, С. И. Каргова ; науч. ред. В. Б. Зайцев; [МГУ им. М. В. Ломоносова, НОЦ по нанотехнологиям] .— М. : Научный мир, 2012 .— 515, [2] с. : ил. — (Фундаментальные основы нанотехнологий: исследования и разработки) .— Парал. тит. л англ. — Библиогр. в конце гл. — Предм. указ.: с. 500-515 .— ISBN 978-5-91522-224-2.

Требования

Необходимые знания соответствуют набору базовых курсов технических ВУЗов, которые составляют программу бакалавриата: физика, химия, биология.

Программа курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

  1. Основные характеристики нанообъектов, используемые в медицине, фармакологии и биотехнологии.
  2. Нанообъекты, применяемые в медицине и фармакологии.
  3. Коллоидные кластеры и наноструктуры.
  4. Природные нанообъекты.
  5. Природные нанокристаллы.
  6. Полимеры и нанокомпозиты.
  7. Теории и наноматериалы.
  8. Методы исследования наночастиц и полимерных нанокомпозиционных материалов.
  9. Физико-механические, термические методы анализа.
  10. Применение полимерных материалов в биотехнологии и медицине.

Результаты обучения

В результате освоения курса слушатель будет:

знать:
    • виды, свойства и характеристики наночастиц, применяемых при создании полимерных материалов, используемых в областях биотехнологии и биоинженерии;
    • фундаментальные основы создания композиционных материалов на основе наномодификаторов и полимерной матрицы;
    • Фундаментальные законы формирования нанокомпозиционных полимерных материалов;
владеть (уметь):
    • оценивать влияние состава и вида наночастиц на эксплуатационные свойства и характеристики полимерных материалов и систем в зависимости от области применения материала;
    • использовать на практике современные представления наук о материалах, о влиянии микро- и нано- масштаба на свойства материалов, взаимодействии материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками частиц;
    • базовыми знаниями о проблемах современного теоретического и экспериментального материаловедения и принципах дизайна материалов с заданными свойствами в объеме необходимом для использования в профессиональной деятельности;
    • физико-химические основами получения композиционных материалов;
    • производить оценку структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов различными методами исследования ставить задачи, разрабатывать и оценивать методики их решения;
иметь навыки:
    • критического анализа современных проблем фармакологии и биоинженерии,
    • оценки перспективность направлений исследований;
    • разработки новых методологических подходов к оценке характеристик новых материалов;
    • оформления методических рекомендаций по проведению лабораторно-аналитических работ по оценке качества наноструктурированных композиционных материалов;

Формируемые компетенции

    • способность применять основные типы наноматериалов и наносистем неорганической и органической природы для решения задач биоинженерии и медицины; владеть навыками выбора этих материалов для заданных условий эксплуатации; 
    • способность использовать на практике современные представления наук о свойствах веществ и материалов при переходе их в наноразмерное состояние, о влиянии размера на свойства веществ и материалов, взаимодействия наноматериалов и наносистем с окружающей средой; 
    • способность критически анализировать современные проблемы в области фармакологии и биоинженерии, ставить задачи и разрабатывать программу исследования; 
    • способность использовать современные средства и технологии для анализа нанообъектов, и квалифицированно интерпретировать полученные результаты исследований.

Направления подготовки

04.04.02 Химия, физика и механика материалов 
05.04.06 Экология и природопользование 
06.04.01 Биология 
06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика 
16.04.01 Техническая физика 
18.04.01 Химическая технология 
18.04.02 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии 
19.04.01 Биотехнология 
22.04.01 Материаловедение и технологии материалов 
28.04.01 Нанотехнологии и микросистемная техника 
28.04.02 Наноинженерия 
28.04.03 Наноматериалы 
28.04.04 Наносистемы и наноматериалы 
30.05.02 Медицинская биофизика 
 

Часто задаваемые вопросы

Как правильно выстроить процесс обучения по электронному курсу?
Электронный курс – это учебный материал, работа с которым предполагает внимательное изучение. Не приступайте к обучению по электронному курсу в дороге. Выделите для этого свободное время, чтобы Вам никто не мешал, приготовьте бумагу и ручку. Рекомендуем делать записи в процессе работы с курсом – это позволит более глубоко усвоить материал. Доступ к курсу открыт на два месяца, Вы можете возвращаться к материалам курса в любое удобное время, проходить курс несколько раз, в том числе тесты, пока не выберете в системе опцию «Завершить обучение». Система автоматически закроет доступ к курсу через два месяца с момента совершения оплаты или активации курса в случае, если он бесплатный.
Как оплатить доступ к электронному курсу?
  • Банковской картой (VISA/Visa Electron, MasterCard). Мы работаем с платежной системой ChronoPay; 
  • Вы можете оплатить доступ к курсу, выбрав один из удобных для Вас вариантов:
  • Через отделения Сбербанка; 
  • Банковским переводом.
Подробная информация об оплате услуг.
Что такое личный кабинет и как им пользоваться?
Личный кабинет – это инструмент, который позволяет быстро и в доступной форме познакомиться с необходимой для обучения информацией. Пользователь может просмотреть свои текущие задачи, отредактировать личную информацию, задать вопросы специалистам, а также просмотреть расписание своих учебных мероприятий. Личный кабинет состоит из следующих разделов:
  •  Мои программы и курсы (показывает как назначенные программы и курсы, по которым планируется либо проходит обучение, так и уже завершенные);
  • Календарь (расписание учебных мероприятий); 
  • Портфолио (копии личных документов пользователя, выполненные практические работы, а также выданные сертификаты. Все документы доступны для скачивания); 
  • Личная информация (телефон, e-mail и другая информация, личные данные можно менять по мере необходимости); 
  • Помощь (подробная инструкция по личному кабинету, FAQ, система обращений к администратору по обучению и системному администратору).
Могу ли я задать вопрос автору/преподавателю курса/программы?
Общение с автором и/или преподавателем строго регламентировано учебной программой и осуществляется в рамках образовательного процесса в отведенном для этого месте и в строго оговоренное время. Большинство наших электронных курсов не имеет авторского сопровождения, общение с авторами/преподавателями доступно только в рамках программ повышения квалификации. Если у вас возник вопрос к авторам курса, напишите его на enano@rusnano.com, мы постараемся помочь с ответом.
Что такое электронный сертификат и как его получить?
Электронный сертификат – это документ, подтверждающий успешное освоение программы курса и прохождение итогового тестирования. Сертификат является именным, зарегистрированным в системе под своим уникальным номером. Для получения сертификата слушателю необходимо освоить материалы курса, успешно выполнить промежуточные и итоговый тесты и завершить обучение, нажав на соответствующую кнопку. Электронный сертификат будет сгенерирован автоматически в личном кабинете.
Какие требования к компьютерному оборудованию и каналам связи необходимо соблюсти для обучения онлайн?
Требования к среде:
  • Операционная система windows vista/7/8; mac os 10.5+
  • Экран с диагональю не менее 15”;
  • Процессор pentium 1 гГц или выше;
  • Оперативная память 512 мб или выше;
  • Свободное дисковое пространство 200 мб;
  • Минимальное разрешение дисплея по горизонтали 1024 точек;
  • Минимальное разрешение по вертикали 768 точек;
  • Глубина цвета дисплея 16 бит (65536 цветов) или выше;
  • Звуковая карта 16 бит, совместимая с ос (для аудио сопровождения);
  • Браузер Google Chrome версия 26 и выше; IE 8.0 и выше; Safari (Mac) версия 6.0 и выше.
Основные требования:
  • Компонент Adobe Flash Player, версия не ниже 9 (установить с сайта Adobe).
  • Колонки, наушники или встроенный динамик - для звукового сопровождения курса.   

Выдаем документ об окончании

Электронный сертификат в случае успешного прохождения итогового тестирования