3 ECTS credits
90 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 4024270ENR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend master niveau.
Het opleidingsdeel bestaat uit een hoorcollege (HOC) en een werkcollege (WPO).
HOC-gedeelte:
Probemicroscopie en in het bijzonder atomaire-krachtmicroscopie (“Atomic Force Microscopy” (AFM)) is een belangrijk instrument van de nanobiotechnoloog om biomoleculen en cellen te bestuderen en te manipuleren. De principes, apparatuur en methoden van probe-microscopie alsook de manipulatie van biomoleculen en cellen met behulp van probemicroscopie zal in deze cursus in detail besproken worden. De cursus is opgebouwd uit 7 hoofdstukken:
Hoofdstuk 1: Inleiding tot Scanning-Probe-Microscopie
Hoofdstuk 2: “Atomic Force Microscopy”-instrumentatie
Hoofdstuk 3: “Atomic Force Microscopy”-modes
Hoofdstuk 4: Celbeeldvorming
Hoofdstuk 5: Beeldvorming van enkelvoudige moleculen
Hoofdstuk 6: Krachtspectroscopie
Hoofdstuk 7: Moleculaire en cellulaire manipulatie m.b.v. probemicroscopie
WPO-gedeelte:
Voor het practicumgedeelte zullen de studenten opgeslitst worden in kleine groepjes waarbij projectjes zullen uitgevoerd worden. Per project zullen meerdere methoden gecombineerd worden. Voorbeeldtopics zijn: Plasmide-DNA isoleren uit een bacterie, bekijken met (hogesnelheids)-AFM en de data analyseren; de interactie van een DNA-bindend eiwit bestuderen m.b.v. (hogesnelheids)-AFM en de data analyseren; de self-assembly van peptiden/eiwitten bestuderen m.b.v. (hogesnelheids)-AFM en de data analyseren; DNA-origamistructuren ontwerpen, fabriceren en bekijken met AFM; het bestuderen van het effect van bepaalde antibiotica op de stijfheid (Young-modulus) van de celenvelop van levende bacteriën m.b.v. AFM, en de analyse van de data; het bestuderen van het effect van cytochalasin (invloed op actinecytoskelet) op de stijfheid (Young-modulus) van dierlijke cellen m.b.v. AFM en de analyse van de data.
Per groep zal een verslag geschreven worden waarin de bekomen beelden en data-analysen worden weergegeven en besproken.
n.v.t.
Cognitieve vaardigheden:
Reproduceren
- Het werkingsprincipe en de verschillende beeldvormingsmethoden weergeven.
- Het principe van krachtspectroscopie en adhesiemetingen weergeven.
- Typische staalvoorbereidingsmethoden voor biomoleculen en cellen weergeven.
- Weergeven van de inter- en intramoleculaire krachten die een rol spelen bij de nano-mechanische analyse m.b.v. AFM.
- De verschillende apparatuur en methoden die gebruikt worden om biomoleculen te manipuleren op micro/nano-schaal, weergeven.
Inzicht verwerven
- Het werkingsprincipe en de verschillende beeldvormingsmethoden uitleggen en beargumenteren.
- Het principe van krachtspectroscopie en adhesiemetingen uitleggen en beargumenteren.
- Typische staalvoorbereidingsmethoden voor biomoleculen en cellen uitleggen en beargumenteren.
- De inter- en intramoleculaire krachten die een rol spelen bij de nano-mechanische analyse m.b.v. AFM uitleggen.
- Practisch inzicht verwerven in de werking van de AFM voor beeldvorming en krachtspectroscopie via het practicum.
Psychomotorische vaardigheden:
Reflecteren
- De verschillende beeldvormingsmethoden met elkaar vergelijken.
- Typische staalvoorbereidingsmethoden voor biomoleculen en cellen met elkaar vergelijken.
- Krachtspectroscopie- en adhesiedata analyseren.
- De typische staalvoorbereidingsmethoden voor biomoleculen en cellen met elkaar vergelijken.
- De inter- en intramoleculaire krachten die een rol spelen bij de nano-mechanische analyse m.b.v. AFM analyseren.
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 20% van het eindcijfer
Examen Schriftelijk bepaalt 60% van het eindcijfer
Examen Praktijk bepaalt 20% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie Examen Schriftelijk dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie Examen Praktijk dient men volgende opdrachten af te werken:
Het examen van het HOC-deel bestaat uit een gescheiden schriftelijk en mondeling gedeelte. De set van vragen bestrijkt de gehele cursus, met nadruk op verbanden tussen verschillende processen, waardoor inzicht kan beoordeeld worden.
In het WPO-deel vindt er een algemene evaluatie plaats van elke student (initiatief, houding, praktische vaardigheden, vermogen om met instrumenten te werken) en het rapport wordt per groep geëvalueerd. Ook zal er een gezamenlijke presentatie worden gegeven waarbij vragen worden gesteld aan individuele studenten en waarbij differentiatie in cijfers mogelijk is.
Het schriftelijk en mondeling HOC-examen wordt terzelfde tijd ingericht en duurt maximaal 3 uur. Het mondeling examen vindt plaats in een nabij gelegen ander lokaal en duurt ongeveer 30 minuten. De student dient tijdens het mondeling examen de antwoorden op de vragen bondig schriftelijk weer te geven en mondeling toe te lichten.
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: cel- en genbiotechnologie: medische biotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: cel- en genbiotechnologie: agrobiotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: cel- en genbiotechnologie: synthetische biotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: chemie en bioprocestechnologie: voedingsbiotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: chemie en bioprocestechnologie: duurzame chemische biotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: chemie en bioprocestechnologie: micro- en nanobiotechnologie