Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Badania struktur i dynamiki biomolekuł z wykorzystaniem dużych instrumentów badawczych
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
JBF-3-003-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Biofizyka
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Lankosz Marek (Marek.Lankosz@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Lankosz Marek (Marek.Lankosz@fis.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Bernasik Andrzej (bernasik@agh.edu.pl)
prof. dr hab. Burda Kvetoslava (kvetoslava.burda@fis.agh.edu.pl)
prof. dr hab. Kapusta Czesław (kapusta@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Sikora Marcin (marcins@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę z zakresu metod wysoko-rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej, metod badania miękkiej materii z zastosowaniem spektroskopii fotoelektronów, spektroskopii mas jonów wtórnych oraz mikroskopii sił atomowych. Student posiada wiedzę z zakresu podstaw fizycznych metody EXAFS, aparatury oraz sposobu przygotowania próbek. BF3A_W01, BF3A_W02 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student posiada wiedzę w zakresie zastosowania jądrowego rozpraszania nieelastycznego oraz jądrowego rozproszenia do przodu promieniowania synchrotronowego. Student posiada wiedzę w zakresie oddziaływania promieniowania synchrotronowego w tym promieniowania o ultra wysokich natężeniach z materią. BF3A_W01, BF3A_W02 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
Umiejętności
M_U001 Student umie samodzielnie wykonać proste analizy i modelowanie. Student umie uzyskiwać modele lokalnej struktury atomowej wybranych materiałów. Student umie przygotować raport z analizy widm i modelowania. BF3A_U02, BF3A_U01 Wykonanie ćwiczeń,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student umie porównać możliwości różnych technik stosowanych w badaniach próbek biologicznych. Student umie dokonać analizy widm absorpcyjnych i emisyjnych promieniowania X. BF3A_U02, BF3A_U01 Wykonanie ćwiczeń,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę dokształcania się i podnoszenia kompetencji. BF3A_K01 Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę z zakresu metod wysoko-rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej, metod badania miękkiej materii z zastosowaniem spektroskopii fotoelektronów, spektroskopii mas jonów wtórnych oraz mikroskopii sił atomowych. Student posiada wiedzę z zakresu podstaw fizycznych metody EXAFS, aparatury oraz sposobu przygotowania próbek. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę w zakresie zastosowania jądrowego rozpraszania nieelastycznego oraz jądrowego rozproszenia do przodu promieniowania synchrotronowego. Student posiada wiedzę w zakresie oddziaływania promieniowania synchrotronowego w tym promieniowania o ultra wysokich natężeniach z materią. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie samodzielnie wykonać proste analizy i modelowanie. Student umie uzyskiwać modele lokalnej struktury atomowej wybranych materiałów. Student umie przygotować raport z analizy widm i modelowania. - + + - - - - - - - -
M_U002 Student umie porównać możliwości różnych technik stosowanych w badaniach próbek biologicznych. Student umie dokonać analizy widm absorpcyjnych i emisyjnych promieniowania X. - + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę dokształcania się i podnoszenia kompetencji. - + + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Metody wysoko-rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej (XES i RIXS) w zastosowaniu do badania nanocząstek magnetycznych i związków metaloorganicznych

    Przedstawione zostaną podstawy fizyczne metod XES i RIXS, metodologia samych pomiarów i przygotowania materiałów do badań oraz omówione zostaną najważniejsze wyniki uzyskane za pomocą tych technik w ostatnich latach. – 4h

  2. Zastosowania metod badawczych XPS, UPS, SIMS i AFM w badaniach miękkiej materii- 4h

    Wykład obejmować będzie:
    -spektroskopię fotoelektronów z zakresu miękkiego promieniowania rentgenowskiego (XPS) i (UPS)
    - spektroskopia mas jonów wtórnych (SIMS)
    - mikroskopia sił atomowych i metod pokrewnych
    Wykłady będą dotyczyły analizy składu i stanów chemicznych pierwiastków nie tylko powierzchni materiałów ale również warstwy przypowierzchniowej o grubości submikronowej

  3. Zastosowania metod NIS (Nuclear Inelastic Scattering) oraz NFS (Nuclear Forward Scattering) do badań próbek o znaczeniu biologicznym. -3h

    Omówione zostaną podstawy fizyczne metod opartych na jądrowym rozproszeniu w przód oraz jądrowym rozproszeniu nieelastycznym promieniowania synchrotronowego. Przedstawione zostaną przykłady zastosowania tych technik w badaniach próbek biologicznych.

  4. Wykorzystanie promieniowania synchrotronowego w badaniach biomedycznych -2h

    Wykład obejmować będzie zastosowania synchrotronów oraz laserów na swobodnych elektronach w badaniach biomedycznych. Omówione zostaną następujące metody badawcze:
    -rentgenowska mikroskopia fluorescencyjna
    -metody XANES
    Przedstawione zostaną przykłady wykorzystania w/w metod do badania tkanek pochodzenia ludzkiego dla potrzeb diagnostyki medycznej i procesów patologicznych

  5. EXAFS i jego zastosowanie do badań biofizycznych -2h

    W wykładzie będą przedstawione podstawy fizyczne metody, aparatura,
    przygotowywanie próbek oraz będą omówione reprezentatywne wyniki badań.

Ćwiczenia audytoryjne:
  1. Metody wysoko-rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej (XES i RIXS) w zastosowaniu do badania nanocząstek magnetycznych i związków metaloorganicznych

    Zapoznanie się z wybranymi pakietami obliczeniowymi pozwalającymi na analizę i
    modelowanie widm wysoko rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej oraz wykonanie samodzielnie prostej analizy i modelowania. – 3h

  2. Zastosowania metod NIS oraz NFS do badań próbek o znaczeniu biologicznym.-1h

    Dyskusja na temat porównania możliwości technik NIS i NFS z innymi podobnymi metodami pomiarowymi.

  3. Wykorzystanie promieniowania synchrotronowego w badaniach biomedycznych- 2h

    Dyskutowane będą przykłady wykorzystania promieniowania synchrotronowego oraz laserów na swobodnych elektronach w badaniach tkanek na poziomie komórkowym. Student zostanie zapoznany z pakietami programów do przetwarzania widm emisyjnych i absorpcyjnych promieniowania X.

  4. EXAFS i jego zastosowanie do badań biofizycznych -1h

    Na ćwiczeniach uczestnicy będą analizować widma EXAFS dla przykładowych
    materiałów, a także będą prowadzić symulacje widm przy pomocy
    odpowiedniego oprogramowania. Dopasowując symulowane widma do
    eksperymentalnych będą uzyskiwać modele lokalnej struktury atomowej
    wybranych materiałów.

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Metody wysoko-rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej (XES i RIXS) w zastosowaniu do badania nanocząstek magnetycznych i związków metaloorganicznych

    Zapoznanie się z wybranymi pakietami obliczeniowymi pozwalającymi na analizę i
    modelowanie widm wysoko rozdzielczej spektroskopii rentgenowskiej oraz wykonanie samodzielnie prostej analizy i modelowania.- 2h

  2. Zastosowania metod badawczych XPS, UPS, SIMS i AFM w badaniach miękkiej materii:-3h

    Przeprowadzenie zajęć demonstracyjnych.

  3. Wykorzystanie promieniowania synchrotronowego w badaniach biomedycznych -2h

    Przeprowadzenie obliczeń z zastosowanie pakietów przetwarzania widm absorpcyjnych i emisyjnych w badaniach tkanek.

  4. EXAFS i jego zastosowanie do badań biofizycznych – 1h

    Na ćwiczeniach uczestnicy będą analizować widma EXAFS dla przykładowych
    materiałów, a także będą prowadzić symulacje widm przy pomocy
    odpowiedniego oprogramowania. Dopasowując symulowane widma do
    eksperymentalnych będą uzyskiwać modele lokalnej struktury atomowej
    wybranych materiałów.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 45 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 7 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 8 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Wykład zakończy się zaliczeniem bez oceny. Podstawą zaliczenia będzie udział w dyskusji.
Ćwiczenia audytoryjne zostaną zaliczone (bez oceny) na podstawie udziału w dyskusji
Ćwiczenia laboratoryjne zostaną zaliczone (bez ocen) na podstawie sprawozdania i udziału w dyskusji.
Podstawą zaliczenia modułu będą pozytywne zaliczenia ze wszystkich trzech form zajęć.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Will be announced by lecturers

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak