Информация о курсе

О курсе

Основной целью курса является изучение основ использования биологических моделей для изучения различных новых химических соединений, перспективных препаратов, новых материалов, наночастиц и физических воздействий (температуры, поля и т.п.). 
Курс предназначен для магистров второго года обучения по направлению "Химическая технология".
В курсе рассматриваются основные фармакологические и биологические подходы к применению клеточных и животных биомоделей в исследованиях новых химических соединений, материалов, наночастиц.

Особое внимание уделяется отработке практических навыков работы с клеточными биомоделями.

В результате обучения студент должен описывать современные методы биологического моделирования, используемых в химических и биомедицинских исследованиях; применять различные биомодели, выполнять обработку и анализ данных, полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях.

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

-основные биоэтические принципы современной научно- исследовательской деятельности;

‑ основные понятия о биологических моделях

-принципы моделирования живых систем

‑ основные закономерности возникновения, развития и прекращения болезни и патологических процессов при моделировании;

‑  применение биологических моделей в химических, биологических и медицинских исследованиях.

- правила гуманного обращения с лабораторными животными;

- основные этапы проведения доклинических исследований;

Уметь:

‑ использовать основные понятия и терминологию биохимии и общей патологии;

‑ свободно, грамотно излагать теоретические положения по основным вопросам применения биологоческих моделей;

‑ пользоваться справочной литературой и ресурсами интернета в области  построения биомоделей в химических и биомедицинских исследованиях.

‑ использовать полученные знания в научной и производственной деятельности;

- использовать принципы надлежащей лабораторной практики при организации и выполнении исследований;

Владеть опытом:

‑ выбора и применения биологических моделей в медико-биологических и химических исследованиях;

- планирования экспериментов, обработки и анализа данных,

‑ оценки результатов использования биомоделей;

- использования знаний для решения поставленных экспериментальных и теоретических задач биомоделирования в химических и биомедицинских исследованиях

 

Направление подготовки:
18.03.01 Химическая технология
Программа курса

Курс распределен на 3 раздела и включает следующие темы.

Раздел 1. Основы экспериментального моделирования биопроцессов.

Раздел рассматривает введение в предметную область, в том числе изучаются следующие темы. История развития экспериментальной патологии и моделирования патологических процессов. Соотношение            модели и объекта моделирования (прототипа). Определение важнейших понятий и терминов. Классификация биомоделей. Выбор биологической модели для тестирования. Модели первого и второго порядков. Использование бактерий и клеточных культур в качестве моделей. Качество животных моделей. Стандартизация животных. Биориски. Понятие болезни. Реакция на повреждение. Виды реакций на внешнее воздействие.

Раздел включает:

• Лекция 1. Основы экспериментального моделирования биопроцессов.
• Практическая работа 1. Современные подходы к выбору биомодели и планирование эксперимента с использованием биомоделей.
• Практическая работа  2. Основы работы с клеточными культурами в чистом боксе (питательные среды, определение жизнеспособности клеток, подсчет и микроскопия. Пересев культур).

 Раздел 2. Этиология, патология и фармакология в биомоделировании.

Раздел освещает темы по моделированию патологических процессов и тестированию веществ и материалов. В том числе общее учение о причинности в патологии, причинах болезни, важнейшие составные элементы болезни и моделирования патологических процессов, повреждающие факторы, биологические модели в токсикологических исследованиях, исследование острой и хронической токсичности, принципы, методы, применение, клеточные модели определения токсичности, цитотоксичность, понятие LD50. Рассматриваются основы фармакокинетики и фармакодинамики.

Раздел включает:

• Лекция 2. Этиология и патология в биомоделировании.
• Лекция 3. Фармакокинетика и фармакодинамика.
• Практическая работа 3. Определение цитотоксического воздействия на клеточной культуре. Резазуриновый тест.
• Практическая работа  4. Определение цитотоксического воздействия на клеточной культуре. МТТ тест.
• Практическая работа  5. Флуоресцентная микроскопия.
• Практическая работа 6. Фармакокинетика и Фармакодинамика.
• Практическая работа 7. Изучение острой и хронической токсичности. Расчет токсикологических параметров.
• Практическая работа 8. Коллоквиум.

Раздел 3. Биологические модели физиологических процессов и патологий человека

Раздел рассматривает биомоделирование патологии человека, в том числе   биологическое моделирование стресса, биомоделирование воздействия на мозг и нервную систему,  моделирование ишемических и гипоксических процессов, инсульта, биологическое моделирование онкопроцессов и т.д.

Раздел включает:

• Лекция 4. Биологические модели физиологических процессов и патологий человека.
• Практическая работа 9. Цитофлуориметрия. Определение уровня апоптоза в клеточной культуре. Тестирование химических соединений.
• Практическая работа  10. Реферат. Анализ литературы по моделированию биопроцессов по патологиям: Стресс, Опухолевый рост, Гипоксические процессы, Ишемия-реперфузия, Нейродегенеративные процессы и т.д.
• Практическая работа  11. Защита отчета по работе в лаборатории.
• Практическая работа  12. Реферат

Продолжительность курса: 9 недель
Трудоемкость освоения курса: 108 часов (32 ч. аудиторных, 76 ч. самостоятельных)
Трудоемкость курса – кол-во зачётных единиц 3.
форма контроля - экзамен