Михаленко Ирина Ивановна
РУДН - участник государственной программы Российской Федерации 5 - 100
28.04.01. Магистратура "Нанотехнология и микросистемная техника"

 Институт биохимической технологии и нанотехнологии РУДН

Дисциплина  «Химические методы получения и свойства наносистем»

Рекомендуется для направления подготовки 28.04.01 «НАНОТЕХНОЛОГИЯ И МИКРОСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА»

Магистерская программа «Инновационные технологии и нанотехнологии в медицине, фармацевтике и биотехнологии»

Преподаватель – д.х.н., профессор кафедры физической и коллоидной химии Ирина Ивановна Михаленко, к.х.н., ст.преп. Кононова Екатерина Александровна

Занятия поводятся по вторникам в ауд. 445 по ул. Орджоникидзе с 15 до 17.10 (3 ауд.ч.)

Электронная версия лабораторного практикума по ссылке web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/files.php

План занятий в 2018 г. (аудиторная нагрузка – 39 ч.  - 13 учебных недель)

МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА «Инновационные технологии инанотехнологии в медицине, фармации и биотехнологии»

Дисциплина «Химические методы получения и свойства наносистем».

Объем – 3 ч практических занятий в неделю (1ч лаб. + 2 ч семинар или мультимедийная лекция), 13 уч. недель. Осенний семестр.

уч.нед.

дата

Вил занятия.

Тема

1.     

 4.09

Вводное занятие. Основные понятия и определения. Дисперсные системы, устойчивость. (классификации). Энергия поверхности,  поверхностные явления. Степень дисперсности. Стабилизация дисперсных систем. Кластеры, наночастицы, микрокристаллы. Нанохимия и коллоидная химия. Мицеллы гидрофобных золей.

2.     11.09

Методы синтеза наночастиц  (диспергирование и конденсация).

Практическая часть. Модуль  1. Получение гидрозолей и эмульсий.

3.

18.09

Мультимедийная лекция 1 (вводная). Традиционные и нетрадиционные методы синтеза наносистем. Полидисперсные системы. Методы исследования дисперсности.

4.

25.09

Оптические свойств золей. Явление светорассеяния (закон Рэлея). Мутность золя. Практическая часть. 2. Модуль 2. Определение концентрации и среднего размера и концентрации наночастиц золей методами нефелометрии и турбидиметрии. Спектры оптического поглощения биоактивных наночастиц серебра и золота.

5.

2.10

Кинетическая и агрегативная устойчивость золей. Потенциалы двойного электрического слоя наночастиц. Коагуляция. Флокуляция. Коллоидная защита.

Практическая часть. Модуль 3.  Определение  скорости коагуляции золя электролитом.  

6.

9.10

Решение проблемы устойчивости дисперсий и адресной доставки лекарств. Мультимедийна лекция 2 «Нанохимия и фармация».

Рачетно-графические работы по модулям 2,3. Обсуждение тем презентаций студентов.

7.

16.10

Растворы высокомолекулярных соединений как дисперсные системы. Факторы, влияющие на вязкость, осмотическое давление и устойчивость растворов ВМС. Основы реологии. Условия образование гелей.

Практическая часть. Модуль 4.  Вязкость растворов ВМС. Вискозиметрия.

8.

23.10

Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка белков. Фракционирование  белков.

Практическая часть. Модуль 5. Определение изо-точки белка по набуханию, мутности и вязкости растворов.  Консультация по презентациям студентов (1 ч.).

9.

30.10

Контроль знаний. Проверка лабораторных журналов. Сдача на проверку журналов..

Мультимедийная лекция 3 "Гели".

Отработки пропущенных лабораторных занятий. Консультация по презентациям студентов (1 ч.).

10.

06.11

Мультимедийная лекция 4 " Мицеллярные растворы".  Мицеллы ПАВ, условия их образования. Классификации и характеристики коллоидных ПАВ.  Солюбилизация. Липомомы, везикулы.

Сдача на проверку лабораторных журналов (последний срок).

Консультация по презентациям студентов (1 ч.). Одна презентация на 2-х человек.

Сдача 11.

13.11

 Контроль знаний. Проверка лабораторных журналов 2. Тестирование.

Мультимедийная лекция 5. Оптические и электрокинетические свойства дисперсий.

12.

20.11

Презентации студентов.

Выведение баллов.

13.

27.11

ИТОГОВАЕ ЗАНЯТИЕ. Презентации студентов.

 Зачет по БРС.

с 04.12  

Практика в НЦ. Инструментальные методы анализа:ПЭМ. Метод динамического светорассеяния. Измерение электрокинетического потенциала.

Цель дисциплины - изложить основные положения современной науки о дисперсных системах и поверхностных явлениях, которые влияют на их устойчивость и свойства. Лабораторные модули 1,2,3,4,5 охватывают основные разделы современной коллоидной химии, включая фундаментальные закономерности физико-химии дисперсного состояния вещества, раскрывающие  физический смысл явлений в дисперсных системах, методы их получения,  стабилизации и применения в различных сферах (в медицине, фармации, биологии и т.д.). Важное внимание уделено методам получения и свойствам истинно гетерогенных дисперсий (лиозолей), а также мицеллярных систем и растворов высокомолекулярных соединений (ВМС), структурированных систем (гелей) и мицеллярных систем на основе коллоидных ПАВ. Лекционная часть курса и предлагаемые темы презентаций рассматривают основные вопросы теории и прикладные аспекты супрамолекулярной химии и новых знаний об объектах нанотехнологии и  бионанотехнологии. 

Задачи дисциплины – научить студентов навыкам химического эксперимента по синтезу, методам стабилизации и определению важных характеристик дисперсий, а также работе на учебно-научной аппаратуре  с  выполнением необходимых расчетов с помощью известных формул и уравнений, в том числе и с помощью компьютерных программ.  Важным результатом практических занятий должно стать умение пользоваться справочной литературой, анализировать полученные результаты и применять полученные знания для решения практических задач. Знакомство с современными физическими и физико-химическими методами исследования дисперсных систем на базе оборудования Наноцентра.

Теория и подготовка к практическому занятию по теме "Оптические свойства наноразмерных систем" по ссылке web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/files.php

Правила оформления работы в лабораторном журнале.

       1.              Название работы.

2.                 Цель работы.

3.        Краткое теоретическое введение (основные законы и формулы, уравнения или графики, относящиеся к теме лабораторной работы).

4.                 Экспериментальная часть:

·        список реактивов и оборудования;

·        схема прибора или установки;

·        конкретное задание на лабораторную работу;

·        условия проведения эксперимента (температура,  концентрации растворов, длины волн и т.д.);

·        результаты измерений в виде таблиц и графиков;

·        расчёты по экспериментальным данным;

5.                  Выводы или заключение о результатах данной лабораторной работы.

6.                  Ответы на вопросы к защите лабораторной работы (устно или письменно), если имеются.

Примечание.

Результаты эксперимента должны быть подписаны лаборантом. Все записи в тетради должны быть выполнены чернилами, графики – на миллиметровой бумаге только карандашом. Каждый график должен быть озаглавлен и вклеен в тетрадь. Возможно представления графика с использованием компьютерных программ EXELE. Origin.

 

БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

 

Максимальное число баллов, набранных в семестре –  100

Коэффициент пересчета к БРС – 1.                    Экзамен –необязателен – ЗАЧЕТ

Вид задания

Число заданий

Количество баллов

Сумма баллов

Сумма баллов (max)

1. Посещение занятий

12

2,5

30

30

2. Оформление лабораторного журнала, расчетно-графические работы

5

5

25

55

3. Презентация 

1

25

25

80

4. Итоговая работа (тестирование по практическим работам)  

1

1

20

100

5. Зачет

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

Презентации выполняются на шаблонах с символикой РУДН. Одна презентация на 2-х человек. Время доклада - 10 минут.

Предлагаемые темы презентаций:

1.       Высокодисперсные эмульсии. Применение эмульсий в фармации (лекарственные препараты). Технические эмульсии.  

2.       Углеродные наноматериалы (нанотрубки. фуллерены и пиподы). Перспективы применения в медицине и фармации. Наноинструментарий.

3.       Наночастицы с антимикробной активностью. Препараты с наночастицами серебра. Биоактивность наночастиц золота.

4.       Наночастицы  золота как онко-маркеры.

5.       Наночастицы оксидов и гидроксидов  (железо, висмут и др.) в медицине и фармации.

6.       Кинетика агрегации наночастиц. Способы стабилизации. Период индукции.

7.       Ансамбли наночастиц и биомолекул (белки, ДНК, пептиды).

8.       ДНК-линкеры для контроля роста наноагрегатов.

9.       Энтеросорбенты.

10.   Золь-гель процесс- путь получения темплатосинтезируемых нанобиокомпозитов.

11.   Методы прототипирования биообъектов:  3-D принтеры для медицины.

12.   Методы исследования наночастиц. Микроскопия просвечивающая (ПЭМ), атомно-силовая (ACМ) и сканирующая туннельная (СТМ), дисперсионный анализ и заряд частиц (Nanosizer).

 

 

Микроблог:

Показать все записи

На портал | На форум | Web-Тестирование | Ред. кабинета | Успеваемость |