Επιλογές εγγραφής
3259 Εισαγωγή στη Βιοφωτονική και Κυτταρική Μηχανική
6ο Εξάμηνο ΗΜΜΥ
Διδακτικές Μονάδες : 6
Φόρτος Εργασίας : theory 2, lab 2
Γλώσσα : el
Μαθησιακά Αποτελέσματα : Το μάθημα αποτελεί βασικό εισαγωγικό μάθημα Βιοφωτονικής και Κυτταρικής Μηχανικής σε συνδυασμό με τη σύγχρονη τεχνολογία της επιστήμης του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού.
Η ύλη του μαθήματος στοχεύει να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ Ιατρικής και Νέων Τεχνολογιών σε μοριακό και κυτταρικό επίπεδο. Αποτελεί πολυπαραγοντική προσέγγιση θεμάτων της Βιοφωτονικής και Κυτταρικής Μηχανικής καθώς εισάγει βασικές αρχές και έννοιες σε θέματα Φωτονικής όπως Γεωμετρική Οπτική, Lasers, αλληλεπίδραση φωτός και βιολογικών μακρομορίων και συστημάτων, διάχυση, απορρόφηση, φθορισμό αλλά και θέματα μοριακής και κυτταρικής βιοφυσικής όπως μηχανισμοί όρασης, νευρώνες, δυναμικά μεμβρανών.
Τέλος στόχο του μαθήματος, μέσω του συνδυασμού των ανωτέρω με την επιστήμη του Μηχανικού, αποτελεί η απεικονιστική μικροσκοπία, οπτική, φθορισμού, συνεστιακή μικροσκοπία σάρωσης με laser καθώς και διατάξεις ανίχνευσης φωτός όπως η ccd camera και ο φωτοπολλαπλασιαστής. Το μάθημα εμβαθύνει ως προς το πεδίο του μηχανικού αναλύοντας τις φυσικές αρχές, τους περιορισμούς, τη δομή και τη λειτουργία των ανωτέρω ευρέως χρησιμοποιούμενων οργάνων και συστημάτων.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:
• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις βασικές έννοιες της Βιοφωτονικής, όπως αλληλεπίδραση φωτός με τη βιολογική ύλη, απεικονιστικές μικροσκοπικές διατάξεις, ανιχνευτικές διατάξεις φωτός.
• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις θεμελιώδεις αρχές της Κυτταρικής Μηχανικής, όπως δυναμικά μεμβρανών, ανταλλαγή ιόντων και μοντέλα, ηλεκτρικά σήματα και διάδοση αυτών.
• Αναλύουν ιατρικά όργανα που βασίζονται στη Φωτονική αλλά και να εντοπίζουν και να υπολογίζουν τους περιορισμούς τους και την ευαισθησία τους.
• Συνδυάζουν το υπόβαθρο του μηχανικού για σχεδιασμό, ανάπτυξη και επίλυση προβλημάτων με τις ιατρικές και βιολογικές επιστήμες σε μοριακό και κυτταρικό επίπεδο.
Εισαγωγή στη Δομή και Λειτουργία του Κυττάρου. Βιολογικά Μακρομόρια, Δομή και Λειτουργία. Δομή Μεμβρανών και Μεταφορά Ιόντων. Ηλεκτρικά Δυναμικά της Μεμβράνης. Δημιουργία Δυναμικών των Νευρώνων. Εισαγωγή στη Γραμμική Οπτική. Λειτουργία του οφθαλμού. Απορρόφηση, σκέδαση και φθορισμός. Οργανολογία, Ανιχνευτικές διατάξεις, CCD camera, Φωτοπολλαπλασιαστής. Αλληλεπιδράσεις φωτός–ύλης και βιολογικών μακρομορίων και συστημάτων. Επαγόμενα από το φως φαινόμενα στους ιστούς. Εισαγωγή στα Lasers. Αρχές λειτουργίας, ιδιότητες, εφαρμογές. Οπτική μικροσκοπία και μικροσκοπία φθορισμού. Συνεστιακή μικροσκοπία σάρωσης με laser τριών διαστάσεων.
Οι επισκέπτες δεν έχουν πρόσβαση στο μάθημα αυτό. Παρακαλούμε συνδεθείτε (με τον λογαριασμό σας).